趙雅啟

摘 要：在如今社會中，薄壁零件在我國社會經(jīng)濟市場中占有重要地位。主要原因是薄壁零件與其他類型零件相比具有成本低、重量輕、密度高等優(yōu)點，已成為我國各行各業(yè)急需的一種工業(yè)產(chǎn)品。但薄壁件自身強度低的特點，使其在實際生產(chǎn)過程中存在各種變形和質(zhì)量問題。所以，只有通過對薄壁零件數(shù)控車削工藝的分析，并采取切實可行的措施合理改進工藝，才能降低生產(chǎn)中出現(xiàn)變形和質(zhì)量問題的可能性，進一步提高薄壁零件的生產(chǎn)效率。本文對薄壁零件的數(shù)控加工技術(shù)進行了深刻的分析。

關(guān)鍵詞：薄壁零件；數(shù)控車工；加工工藝；分析

引言：薄壁零件因其節(jié)省材料、質(zhì)量輕、利于工業(yè)機械的發(fā)展和升級，而薄壁零件數(shù)控車床加工技術(shù)是現(xiàn)代零件加工技術(shù)的最高代表之一。但由于薄壁零件的數(shù)控車削工藝不完善，薄壁零件的質(zhì)量難以保證。因此，為了滿足工業(yè)發(fā)展的需要，有必要對薄壁零件的數(shù)控車削工藝進行研究，以提高薄壁零件的加工水平。

1薄壁零件概述

薄壁件即采用當(dāng)今先進的數(shù)控車床加工技術(shù)來降低零件的壁厚，以節(jié)省材料和成本，降低零件質(zhì)量，從而達到經(jīng)濟效益，促進工業(yè)發(fā)展。薄壁零件由于其自身的優(yōu)勢，對航空工業(yè)和軍工工業(yè)的發(fā)展有著很大的影響。也因為薄壁零件的優(yōu)點，零件的制造過程精度有很高的要求，數(shù)控車床加工過程中仍不完美在當(dāng)前階段，其處理工程，很難保證零件的質(zhì)量，造成材料的浪費和成本的增加。影響薄壁零件質(zhì)量的主要原因是薄壁零件厚度較薄，薄壁零件容易變形。因此，為了保證薄壁零件的質(zhì)量，發(fā)揮薄壁零件應(yīng)有的作用，有必要對薄壁零件的數(shù)控車削工藝進行研究。

2簡析薄壁零件數(shù)控車工加工工藝的特征

通常，我們使用薄壁零件，是由兩部分組成的，一部分是網(wǎng)頁，另一部分是側(cè)壁，雖然薄壁零件在我國各個領(lǐng)域有更廣泛的應(yīng)用，但由于其剛性和強度低，加工難度大。另外，通過對薄壁零件數(shù)控車削工藝特點的分析，可以將薄壁零件數(shù)控車削工藝特點整理為四點。

（1）薄壁零件規(guī)格不同，導(dǎo)致加工時剛性降低，切削振動降低，使零件的生產(chǎn)質(zhì)量無法滿足生產(chǎn)要求和標(biāo)準(zhǔn)。

（2）薄壁零件在中國航空工業(yè)中被廣泛使用，但由于其高要求的使用部分，如必須有高的抗腐蝕性、光和耐高溫，所以在處理材料的選擇，應(yīng)該用小密度、耐腐蝕、價格低廉和容易形成鋁合金是顯性的。

（3）薄壁零件的尺寸比較大，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，在加工過程中很容易產(chǎn)生變形問題，因此“變形修正”成為加工工藝中最重要的部分。

（4）在加工中除了要有更高的“協(xié)調(diào)精度”外，還要有更嚴(yán)格的“尺寸精度”。[4]

3影響薄壁零件數(shù)控車工加工工藝的因素

3.1力因素

影響薄壁零件數(shù)控車床加工過程的主要因素是力因素。薄壁件由于壁厚小，使用的材料又輕又薄，所以在薄壁件的制造和加工中，一旦受到外力的影響，薄壁件就會變形，造成薄壁件的缺陷，甚至無法使用。例如薄壁件在制造薄壁件的過程中經(jīng)常夾緊固定件，但是由于薄壁件的強度小，容易變形，一旦薄壁件的夾緊力超過其承載范圍，就會引起薄壁件的變形。

3.2受熱變形

數(shù)控機床在全年高負荷工作強度下的加熱過程中，薄壁零件在切割時或多或少會發(fā)生變形，導(dǎo)致加工精度下降，零件質(zhì)量不合格。換句話說，這種類型的誤差是不可避免的，因為數(shù)控車床運行光潔度、半光潔度或粗加工程序不可避免地會產(chǎn)生切削熱，零件，尤其是薄壁零件，不可避免地會因加熱而變形。冷卻劑切削潤滑劑能暫時稍微降低這種影響。

3.3振動變形

一般來說，力會引起振動。切削力引起的振動對零件的形狀、精度和表面粗糙度特別是徑向切削力有一定的影響。選用剛性好、功率大的數(shù)控機床可以減輕這種變形。

3.4其他因素

影響薄壁零件數(shù)控車床加工過程的最后因素是其他因素。其他因素影響薄壁零件的數(shù)控車削過程不僅包括人為因素，如薄壁零件制造過程中沒有按照正常生產(chǎn)流程，導(dǎo)致缺陷薄壁零件，或者因為切割材料碎片沒有及時清理，導(dǎo)致材料碎片阻礙生產(chǎn)影響儀器的精度，它包括影響薄壁件機械加工工藝的因素，如在薄壁件制造過程中切削角度的偏差或刀具精度的不準(zhǔn)確等。[1]

4改進薄壁零件在數(shù)控車工加工工藝的措施

4.1加強薄壁零件制作的精確度

為了提高薄壁零件的數(shù)控車床加工工藝，首先要提高薄壁零件制造的精度。薄壁零件具有強度低、易變形等缺點，在薄壁零件的制造過程中必須特別注意薄壁零件的精度。提高薄壁零件的精度可以充分利用數(shù)控技術(shù)，減少零件夾緊對薄壁零件的影響，計算零件夾緊對薄壁零件的力，并通過對力的分析來確定固定零件的適當(dāng)力。提高薄壁零件的精度，可以結(jié)合不同的切割方法和道具的選擇組合振動和最小誤差最小的切割薄壁零件，以避免薄壁零件的變形，并進一步提高薄壁零件的合格率。[5]

4.2改善零件結(jié)構(gòu)工藝

薄壁零件的加工困難是由于其剛性差、強度弱。雖然不能從根本上解決這個問題，但我們可以分析薄壁零件的具體使用情況，盡可能減少誤差因素。例如，在腔內(nèi)加入工藝棒，填充石蠟或低熔點合金。[3]

4.3合理選擇刀具及合理使用

刀具選擇不當(dāng)主要表現(xiàn)為切削熱引起的變形和切削力引起的應(yīng)力變形。因此，在選擇刀具時，應(yīng)仔細考慮刀具的材質(zhì)和幾何角度。在使用刀具時，應(yīng)考慮刀具的角度、切削用量、刀具軌跡、數(shù)控機床的剛度等因素。

（1）刀具的選擇分為車刀和鏜刀：對于車刀，外圓的粗車削和精加工車削行業(yè)通常采用90度硬質(zhì)合金，機夾刀適用于螺紋車刀；對于鏜孔刀，內(nèi)孔的鏜孔刀是常用的機床夾具刀具。

（2）刀具線角直接影響到零件的精度和表面粗糙度，根據(jù)加工零件的具體要求，如需要對90度刀具主偏角的剛性差等。切削量在一定程度上決定了切削力的影響。當(dāng)反切量和進料量增加時，切削力增加，應(yīng)力變形更明顯。如果減少反切削量，周期面會變得粗糙。因此，我們需要綜合考慮實際使用情況，如粗加工余量，毛坯加工余量0.1～0.3mm。

4.4制定最優(yōu)的數(shù)控車工加工方案

前一篇文章中提到的很多錯誤的因素是不可避免的，我們只能盡可能減少他們的影響，此外，我們必須考慮所有的參數(shù)作為一個整體來開發(fā)一個最優(yōu)的計劃，這是關(guān)鍵，確保薄壁零件數(shù)控車削過程的質(zhì)量。生產(chǎn)之前，我們首先需要分析和討論薄壁零件的圖紙，然后選擇合理的加工程序，刀具。在此基礎(chǔ)上，研究了剩余材料的工藝劃分、加工位置、刀具角度和方向以及剩余材料的方向。[2]

4.5制定嚴(yán)格的薄壁零件制作管理制度

另一種改進薄壁零件數(shù)控車削工藝的方法是對薄壁零件制定嚴(yán)格的管理制度，避免人為因素的影響。影響薄壁零件質(zhì)量的主要因素之一是制造工藝的不正確和不規(guī)范。因此要制定嚴(yán)格的薄壁件管理制度，實行科學(xué)、專業(yè)、嚴(yán)格的監(jiān)督管理，落實責(zé)任，避免人為因素對薄壁件精度和質(zhì)量的影響。

結(jié)語：

分析了影響薄壁零件數(shù)控車床加工的因素，提出了改進薄壁零件數(shù)控車床加工工藝的建議。希望能應(yīng)用于汽車制造、航空制造等工業(yè)領(lǐng)域的薄壁件加工。減少質(zhì)量不良造成的浪費，生產(chǎn)精度高、質(zhì)量好的薄壁零件。

參考文獻：

[1]張景霞，陳文殊.淺談薄壁零件的數(shù)控車削加工[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016，13（36）：94-95.

[2]葛曉東.一種薄壁零件數(shù)控車工加工工藝[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（18）：10.

[3]譚彬彬.薄壁零件數(shù)控車工加工工藝[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（14）：100.

[4]周敏，魏加爭.一種薄壁零件數(shù)控車工加工工藝[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（12）：37.

[5]張雅瓊.薄壁零件車工夾具設(shè)計[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（12）：35-36.