薄壁零件數控車工的加工工藝分析

趙雅啟

摘 要：在如今社會中，薄壁零件在我國社會經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、密度高等優點，已成為我國各行各業急需的一種工業產品。但薄壁件自身強度低的特點，使其在實際生產過程中存在各種變形和質量問題。所以，只有通過對薄壁零件數控車削工藝的分析，并采取切實可行的措施合理改進工藝，才能降低生產中出現變形和質量問題的可能性，進一步提高薄壁零件的生產效率。本文對薄壁零件的數控加工技術進行了深刻的分析。

關鍵詞：薄壁零件；數控車工；加工工藝；分析

引言：薄壁零件因其節省材料、質量輕、利于工業機械的發展和升級，而薄壁零件數控車床加工技術是現代零件加工技術的最高代表之一。但由于薄壁零件的數控車削工藝不完善，薄壁零件的質量難以保證。因此，為了滿足工業發展的需要，有必要對薄壁零件的數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

薄壁件即采用當今先進的數控車床加工技術來降低零件的壁厚，以節省材料和成本，降低零件質量，從而達到經濟效益，促進工業發展。薄壁零件由于其自身的優勢，對航空工業和軍工工業的發展有著很大的影響。也因為薄壁零件的優點，零件的制造過程精度有很高的要求，數控車床加工過程中仍不完美在當前階段，其處理工程，很難保證零件的質量，造成材料的浪費和成本的增加。影響薄壁零件質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量，發揮薄壁零件應有的作用，有必要對薄壁零件的數控車削工藝進行研究。

2簡析薄壁零件數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，一部分是網頁，另一部分是側壁，雖然薄壁零件在我國各個領域有更廣泛的應用，但由于其剛性和強度低，加工難度大。另外，通過對薄壁零件數控車削工藝特點的分析，可以將薄壁零件數控車削工藝特點整理為四點。

（1）薄壁零件規格不同，導致加工時剛性降低，切削振動降低，使零件的生產質量無法滿足生產要求和標準。

（2）薄壁零件在中國航空工業中被廣泛使用，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，結構也比較復雜，在加工過程中很容易產生變形問題，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“協調精度”外，還要有更嚴格的“尺寸精度”。[4]

3影響薄壁零件數控車工加工工藝的因素

3.1力因素

影響薄壁零件數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生變形，導致加工精度下降，零件質量不合格。換句話說，這種類型的誤差是不可避免的，因為數控車床運行光潔度、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、功率大的數控機床可以減輕這種變形。

3.4其他因素

影響薄壁零件數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流程，導致缺陷薄壁零件，或者因為切割材料碎片沒有及時清理，導致材料碎片阻礙生產影響儀器的精度，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確等。[1]

4改進薄壁零件在數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控技術，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力。提高薄壁零件的精度，可以結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改善零件結構工藝

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

刀具選擇不當主要表現為切削熱引起的變形和切削力引起的應力變形。因此，在選擇刀具時，應仔細考慮刀具的材質和幾何角度。在使用刀具時，應考慮刀具的角度、切削用量、刀具軌跡、數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通常采用90度硬質合金，機夾刀適用于螺紋車刀；對于鏜孔刀，內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。當反切量和進料量增加時，切削力增加，應力變形更明顯。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制定最優的數控車工加工方案

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作為一個整體來開發一個最優的計劃，這是關鍵，確保薄壁零件數控車削過程的質量。生產之前，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制定嚴格的薄壁零件制作管理制度

另一種改進薄壁零件數控車削工藝的方法是對薄壁零件制定嚴格的管理制度，避免人為因素的影響。影響薄壁零件質量的主要因素之一是制造工藝的不正確和不規范。因此要制定嚴格的薄壁件管理制度，實行科學、專業、嚴格的監督管理，落實責任，避免人為因素對薄壁件精度和質量的影響。

結語：

分析了影響薄壁零件數控車床加工的因素，提出了改進薄壁零件數控車床加工工藝的建議。希望能應用于汽車制造、航空制造等工業領域的薄壁件加工。減少質量不良造成的浪費，生產精度高、質量好的薄壁零件。

參考文獻：

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

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

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

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

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