薄壁零件的機械加工工藝過程研究

王旭暉

（沈陽職業技術學院，遼寧 沈陽 110045）

對于薄壁零件加工工藝過程而言，因為其自身特性常常會出現變形等問題，為了減少工藝零件質量不足產生的影響，要踐行標準化加工處理方案，打造更加合理高效的加工質量控制機制，促進工藝水平的全面提升。

1 薄壁零件機械加工的特點

在薄壁零件機械加工操作中，加工精度是保證其應用質量的根本，但是，加工精度水平會受到加工零件以及刀具等外界因素的影響，造成一系列加工誤差，基于此，在制定薄壁零件機械加工工藝過程時，要對影響精度的要素予以關注，確保能針對性地處理，才能保證加工的基本質量滿足預期要求。

1.1 判定影響加工精度的因素

為了減少誤差對加工精度產生的不良影響，在機械加工處理工序中，要對可能產生影響的因素予以判定分析，從而打造更完整的薄壁零件機械加工處理方案。影響加工精度的因素主要有以下幾個方面：（1）刀具的基本質量。刀具的質量和應用便捷性會直接影響加工操作的實效性。另外，刀具受到的外力影響以及變形程度也會形成作用；（2）機械加工機床的幾何精度以及剛性。作為基礎參數，其整體水平會不同程度地影響薄壁零件機械加工質量；（3）夾具的基礎結構和受力情況。在薄壁零件加工處理過程中，裝夾方式也會形成不同程度的作用；（4）切削過程中切削液的成分。

1.2 判定變形產生的原因

對于薄壁零件機械加工工作而言，變形問題是造成整體質量失衡的關鍵，因此，必須重點關注變形產生的原因，從而制定更加完整的處理方案，以便于提升薄壁零件機械加工的質量，落實更加合理的加工處理方案。變形產生的原因主要有以下幾個方面：（1）操作人員在實際薄壁零件機械加工處理過程中，由于焊接操作不當造成元件變形，尤其是鋼板焊接部件，若是焊接應力無法全部消除，則會造成應用運行的質量受限，甚至會導致薄壁零件在后期應用中出現應力釋放等現象，使得零件出現嚴重的變形問題。（2）在薄壁零件機械加工裝夾過程中，變形問題出現的概率也較大。主要是因為加工程序較為繁瑣，裝夾程序也非常多，每個工序都要完成裝夾處理和操作，任何一個環節沒有完全按照標準操作流程進行都會出現變形隱患。（3）在加工處理工序中，應用刀具完成處理工作，若是刀具不符合質量標準，就會出現切割應力不滿足基礎數據標準的現象出現。此時，需要專業人員對切割應力進行控制，以保證零件能在標準的數據范圍內。（4）薄壁零件機械加工工序較多，在生產結束后，要進行集中的校驗分析，一般會采取壓力測試，此時，出現變形也非常常見，造成相應的零件不能發揮其實際作用。

2 提高薄壁零件機械加工水平的策略

為了提升薄壁零件機械加工的整體水平，相關技術部門要積極踐行完整的控制機制和處理方案，打造更加有效規范的應用模式，從影響因素出發，保證對應的技術控制方案能符合薄壁零件機械加工的質量標準。

2.1 優化剛度參數

要想全面優化薄壁零件機械加工的質量，在實際加工處理工序中，就要提升元件的剛度參數，并且增大工件單元和機械接觸面積，確保能減少薄壁零件出現變形的概率，從而滿足質量要求和生產規范。與此同時，技術人員還要促進薄壁零件工藝剛度的優化，保證荷載量能在規定的數值范圍內，減少零件之間的間隙，從而降低薄壁零件出現變形的概率。值得一提的是，在選擇具體材料的過程中，要盡量采取彈性較高且模量較大的材料，優化硬度，維持工藝剛度。

2.2 優化裝夾過程

正如前文所說，對于薄壁零件機械加工處理過程而言，裝夾操作較多且具有重要的影響，因此，要保證零件加工的綜合效果，就要提升裝夾工序的完整性，有效提升其綜合水平。在傳統的裝夾處理方案中，三抓卡盤、虎鉗以及壓板是較為普遍的處理方式，弊端就是造成應力的過度集中，夾緊的位置會出現嚴重的變形問題。基于此，在技術全面革新的時代背景下，要結合其應用原理落實對應的改進方案，確保能避免變形的產生。

一方面，保證薄壁零件和裝夾位置的基礎面積逐漸增多，減少單位面積內的壓強，從而確保薄壁零件在裝夾過程中的受力更加均勻，提升裝夾程序的合理性，避免嚴重的變形問題對零部件加工造成的影響。另一方面，操作人員要盡量選取適宜的夾具完成裝夾處理工作。若是薄壁零件粗加工，則適當增大裝夾力度和零件與夾的緊密度，有效提升強度和硬度，減少變形概率。而在薄壁零件精加工的過程中，則要對工藝要求予以細化處理，利用高契合度的夾具完成薄壁零件裝夾工序，避免變形問題造成的影響。除此之外，操作人員也要對裝夾力的作用點予以掛住和細化處理，有效轉移的同時保證徑向裝夾、橫向裝夾的合理性，從而減少裝夾中應力變大的問題，盡量避免薄壁零件加工變形。

2.3 優化切削過程

若是其他因素和處理條件不變，則要對工時和走刀軌跡予以優化，確保相應技術處理方案的完整性和規范性。主要內容包括：

（1）要對走刀軌跡進行集中的控制和約束處理，一般是采取行切和環切兩種，相較于行切，環切的切削力更加均勻，能更好地促進應力的釋放，保證薄壁零件機械加工精度符合預期。而對于一些對稱腔體，則要借助分層環切的方式，提升精加工質量的同時，確保薄壁零件不會出現變形問題。與此同時，對外壁加工時，要利用單邊順銑的方式降低變形率，維持單邊受力的同時控制紋理一致性，從而一定程度上提高薄壁零件機械加工的整體水平，滿足質量要求和控制標準。（2）為了維持薄壁零件機械加工的綜合水平，操作人員在實際加工處理過程中，也要對切削用量予以關注，切削用量和切削力之間有一定的正比例關系，對應的切削量降低，則零部件變形的發生概率也會隨之降低，卻存在延長加工時間的弊端。基于此，操作人員要想在滿足進度要求的基礎上落實質量控制方案，就要對切削量的加工精度予以科學化規范，著重約束背吃刀量、進給量和切削速度，滿足加工精度的基本要求，在合理選取對應處理刀具的同時，按照標準化流程完成技術處理工作，減少變形概率。（3）要對切削熱量予以集中的控制和處理。對于薄壁零件機械加工工藝體系而言，刀具和薄壁零件的接觸過程就會因為摩擦產生相應的熱量，溫度上升必然會形成變形趨勢，制約薄壁零件的應用質量。基于此，操作人員在實際工作處理過程中，要盡量對熱量予以集中控制和處理，在維持加工工序完整性的同時，確保變量關系符合要求。值得一提的是，切屑、工件、介質等都是產生熱量的關鍵因素，為了減少切削熱造成的影響，就要從影響因素入手，減少切屑數量、維持介質參數范圍、優選工件種類，從而保證薄壁零件機械加工的合理性。

2.4 優化刀具處理過程

為了全面提高薄壁零件機械加工的質量，就要對刀具的角度和速度等進行集中的處理，若是速度較慢，則會出現薄壁零件外力系數增大導致變形的問題，所以要結合操作進度和元件尺寸、質量要求等多種因素將刀具應用速度控制在規范數值內。另外，要保證切割角度符合標準，角度的偏移會造成不規范問題，因此，結合薄壁零件機械加工要求選取適宜的角度，以保證加工效果符合標準。

2.5 優選切削液

切削液是薄壁零件機械加工中常用的物質，要保證用量符合標準，減少刀具或者是加工部件銹蝕問題，滿足潤滑要求的基礎上，借助切削液氣化帶走熱量，從而降低熱量造成變形的幾率，提升應用效果。

3 結語

在薄壁零件機械加工工藝體系內，要結合具體應用標準和要求，維持加工精度的同時，建立完整的工藝控制方案，優選相應設備和材料，減少變形造成的質量問題，進一步規范薄壁零件加工工作。