薄壁零件數控車工加工工藝的探討

張微微，鹿曼曼，張習習

（山東瑞祥模具有限公司，山東 濟寧 272400）

在現階段我國工業生產發展中，薄壁零件的應用越來越普遍，且在實際應用中表現出了明顯優勢，解決了以往較厚零件使用存在的問題和限制因素，應該引起高度關注。但是在薄壁零件加工中卻存在著較高的難度，影響因素同樣也比較多，進而也就必然會影響到薄壁零件加工精確度，很可能給后續應用帶來不利影響。這也就需要重點圍繞著薄壁零件數控車工加工工藝進行深入詳細把關，以求更好提升加工水平，保障后續薄壁零件能夠形成較為理想的優化運用效果，解決加工層面出現的問題，相關研究極為必要。

1 薄壁零件及其加工特點

薄壁零件也就是壁相對比較薄的一些零件，該類零件在當前我國工業發展中必不可少，成為不容忽視的重要零部件，尤其是在汽車制造以及軍工領域，薄壁零件更是發揮著重要作用。對于薄壁零件的實際應用而言，雖然其壁薄確實存在著較為明顯的應用優勢，解決了以往工業生產中存在的較多問題，但是也正是因為其壁薄的特點，很容易出現一些明顯隱患和問題，尤其是強度以及抗變形能力不足帶來的不利影響，更是需要引起高度重視，力求采取多種適宜合理的方式予以解決，保障薄壁零件可以具備理想的應用性能。

為了較好優化薄壁零件的應用性能，從加工著手是比較重要的手段，要求借助于更為先進適宜的加工工藝，促使薄壁零件在滿足尺寸指標的基礎上，也能夠形成較為理想的性能，降低后續應用可能出現的故障問題。薄壁零件在現階段的加工主要采取數控車工加工方式，該工藝的應用主要涉及到了設計與編程、加工以及成品檢驗三個環節，要求技術人員能夠重點圍繞著這三個階段進行嚴格把關控制，以便更好滿足薄壁零件加工制作要求，解決可能出現的嚴重加工問題。雖然數控車工加工工藝在薄壁零件中的應用確實表現出了明顯優勢，有效降低了加工人員的工作壓力，但是在實際應用中同樣也存在著較多的難點，尤其是在面臨薄壁零件加工存在的更高要求時，更是需要加大管控力度，以便促使切割刀具、切割工藝以及裝夾處理等更為精確可靠，最終在有效控制薄壁零件變形問題的同時，促使其可以在后續應用中形成理想的作用價值，避免出現功能受損問題。

2 薄壁零件數控車工加工工藝常見問題

2.1 設計編程不當

薄壁零件數控車工加工工藝應用對于前期設計編程環節提出了較高要求，因為設計編程不夠合理，沒有能夠準確掌握薄壁零件加工要求，對于薄壁零件的特性缺乏深入分析，如此也就很可能導致設計編程方案不具備理想的可行性效果，隨之影響到后續數控車工加工作業效果。因為薄壁零件數控車工加工的難度相對較大，薄壁零件自身也表現出了較高的特殊性，對于加工精確度提出了較高要求，如此也就必然需要切實做好前期設計編程工作，要求保障相應設計編程更為合理可行。但是在實際工作開展中，因為設計編程的難度較大，需要設置的參數信息同樣也比較多，如此也就容易在設計編程方案中出現一些偏差問題，依托該結果進行后續數控車工加工，必然也就會出現嚴重質量缺陷，成為亟待解決的源頭性問題。

2.2 熱變形問題

薄壁零件數控車工加工中極容易出現變形問題，這也是造成后續薄壁零件難以形成理想應用效果的重要原因，要求從多個角度入手予以防控。基于薄壁零件數控車工加工中出現的變形問題進行分析，熱變形是不容忽視的關鍵影響因素，也是幾乎不可避免的重要原因，應該引起車工加工人員的高度重視。在薄壁零件數控車工加工過程中，伴隨著相應零件切削處理，必然會產生相應熱量，而這些切削熱量作用于薄壁零件后，也就極容易導致其出現變形問題。從具體薄壁零件數控車工加工過程中來看，無論是在精車、半精車還是在粗車處理中，都會伴隨著熱量的出現，隨之也就會對于薄壁零件產生影響，導致其在熱應力作用下出現明顯變形，無法達到較為理想的精確度。由此可見，薄壁零件數控車工加工中熱變形問題不僅僅影響較為惡劣，同時還是客觀存在的，必然會發生的，要求引起高度關注。

2.3 受力變形問題

薄壁零件數控車工加工中變形問題的出現必然還和受力有關，因為加工過程中對于力度的控制不到位，就容易對薄壁零件產生不利影響，加之相應零件較為輕薄，很容易在受力作用下出現變形問題，隨之影響到最終加工生產效果。在薄壁零件數控車工加工過程中，出現的外部作用力往往表現在多個方面和工序中，比如在三爪卡盤應用中，因為需要將薄壁零件予以夾緊處理，如此也就很可能導致其在該作用力下出現變形風險，同時也會對于后續數控車工加工產生影響，導致加工余量出現問題，無法達到較為理想的精確值。因為薄壁零件在三爪卡盤夾緊時進行加工處理，此時薄壁零件處于受力狀態，自身形狀正處于變化中，如果在該背景下進行加工作業，必然會造成最終加工效果受到影響，在去除三爪卡盤后，薄壁零件就會恢復原有狀態，進而造成加工處理結果不夠理想，誤差隨之出現。

2.4 振動變形問題

薄壁零件數控車工加工存在的問題還表現在振動變形上，這也是影響最終薄壁零件應用效果的重要因素，并且在整個加工過程中出現較多，應該引起足夠關注。在薄壁零件數控車工加工過程中，因為受到切削作用，加之相應切割部位的壁較薄，也就極容易出現明顯振動現象，在振動作用下也就很可能造成薄壁零件出現異常變化，影響后續加工準確度。這種振動作用的出現主要和薄壁零件受到切削時出現的徑向切削力有關，應該在具體操作處理中予以積極關注，以便從力的防控著手來控制振動因素，保障薄壁零件數控車工加工工藝的有序落實，防止薄壁零件振動變形問題。

2.5 操作不當問題

薄壁零件數控車工加工存在的問題還具體表現在操作層面，因為數控車工相關人員不具備較高的綜合素質和執行能力，在處理中容易出現一些明顯偏差問題，最終必然也就會造成薄壁零件的加工不精確，容易出現各類缺陷。比如上述各類變形問題的出現，除了和一些必然存在的因素密切相關外，往往還和車工人員有關，因為相應人員無法形成精確操作，對于各方面偏差問題的防控不到位，必然也就極有可能加大變形程度，嚴重影響后續薄壁零件的應用效果。當然，如果數控車工人員在參與薄壁零件加工時不具備較高的投入度，加工過程中表現出了較為明顯的馬虎大意以及僥幸心理，同樣也會嚴重影響到自身工作執行效果，甚至還會增加出現安全事故的風險，同樣也是不容忽視的關鍵問題。

3 薄壁零件數控車工加工工藝優化策略

3.1 優化設計編程

薄壁零件數控車工加工工藝的應用必然需要首先關注設計和編程環節，要求確保設計和編程較為合理可行，能夠以此實現對于后續加工作業的有序指導。因為薄壁零件加工難度相對較高，精確度要求同樣也較為苛刻，進而也就需要確保設計和編程更為精細，切實做好前期薄壁零件特性分析工作極為必要。在薄壁零件數控車工加工前的設計和編程中，技術人員需要首先明確相應加工要求，對于壁薄程度以及其他相關參數指標進行準確掌握，以此明確相關參數設置要求，促使其可以表現出更強的針對性。為了確保薄壁零件的加工精度可以得到理想保障，往往還需要重點考慮到數控系統的適宜應用，比如在最為常見的FANUC 0i數控系統的應用中，就需要結合薄壁零件的加工精度要求，合理設置選用G76復合型螺紋削循環或者G92螺紋車削循環指令，促使其能夠對于薄壁零件體現出較強的適應性，隨之更好優化后續執行效果，對于因為車削不當帶來的變形或者是精度不達標問題予以防治。在設計編程工作完成后，往往還應該做好相應校驗工作，要求予以全面詳細檢查，對于存在異常和偏差的問題予以及時修復，最大程度上提升其對于后續加工作業的科學指導。

3.2 優選刀具

薄壁零件數控車工加工工藝的應用對于刀具的使用提出了更高要求，如果刀具選擇不當，或者是在后續應用中出現不適應問題，則必然會嚴重影響到最終切削效果，給薄壁零件加工精確度帶來危害。在刀具選擇時，技術人員應該重點考慮到薄壁零件加工處理的各個不同環節，基于不同工序選擇最為適宜合理的刀具。比如在薄壁零件外圓的粗車和精車處理中，可以借助于硬質合金90度的車刀，但是如果面臨螺紋的車刀選擇，則應該借助于機夾刀，以此更好確保后續切削的精確度，即使出現損壞也能夠及時更換處理。對于薄壁零件加工中使用的鏜刀同樣也應該優化選擇，要求盡量選擇適宜合理的機夾刀，促使其可以在整個加工過程中得到便捷運用，不會出現較為嚴重的振動問題，以此控制以往加工處理中常見的振動變形問題。當然，在薄壁零件數控車工加工處理中，除了要選擇適宜合理的刀具，往往還應該重點關注其他輔助設施的運用，因為薄壁零件容易在外力作用下出現變形問題，進而也就需要避免隨意應用三爪卡盤，夾緊裝置應該結合實際狀況靈活運用，以求更好實現對于不良作用力的防控，保障薄壁零件的有序加工生產。

3.3 嚴格控制切削參數

薄壁零件數控車工加工工藝應用中還需要重點考慮到切削參數的精細化控制，避免因為切削不當產生各方面不良影響，尤其是對于熱作用以及切削力的作用，更是需要通過合理控制切削參數予以把關。比如在切削深度的控制上，要求在加工過程中盡可能降低切削深度，以此更好控制切削作用力，避免因為單次切削深度過大產生明顯作用力，進而導致薄壁零件出現變形問題。在切削速度上同樣也應該嚴格控制，根據具體切削需求，設定較為合理的切削速度，避免因為切削速度過快，導致切削過程中產生較多熱量，進而致使薄壁零件出現熱變形問題。當然，整個切削過程更是需要實時把關，要求確保切削處理規范可靠，避免在切削過程中出現較多的誤操作，最終更好保障切削精確度。

3.4 嚴格控制工序

薄壁零件數控車工加工工藝的應用還需要重點把握好各個工序的嚴格控制，要求確保工序執行較為規范有序，能夠嚴格按照設計好的加工工序路線，避免在加工過程中出現較為嚴重的偏差問題，有效確保最終數控車工加工精確度。數控車工人員應該重點關注于規劃好的工序路線，提前做好模擬把關，進而也就可以在實際加工中予以精細化控制，確保相應薄壁零件能夠得到有效控制，以此更好規避可能出現的加工缺陷和隱患。從大的工序控制上來看，往往并不存在較高難度，只需要嚴格按照設定好的程序執行即可，但是具體到各個加工環節中，具體的工序依然需要精細化把關，以便促使這些工序的應用較為適宜合理，能夠結合不同零件的不同部位進行針對性分析，確保工序安排能夠最大程度上確保加工精確度。比如具體到薄壁零件不同部位的精加工處理中，相應工序的設定就需要高度關注，要求確保相應工序較為適宜合理，能夠針對相應部位的加工要求進行充分分析，由此設定出最為合理的精加工工序，確保相應順序可以實現該部位精確度的控制。

3.5 規范車工操作

薄壁零件數控車工加工工藝的應用必然還需要落實到具體操作層面，要求確保數控車工加工操作較為準確可靠，由此更好實現對于最終加工準確度的控制。從數控車工操作方面的規范控制角度來看，最為核心的工作就是規避人因問題帶來的影響，要求確保車工操作較為精細準確。這也就需要首先針對所有數控車工人員進行嚴格把關，確保相應技術人員能夠具備較高的綜合素質和能力，可以在數控車工加工過程中具備良好的勝任力，尤其是在面臨薄壁零件這一相對復雜且要求較高的加工任務時，更是需要表現出理想的操作能力，嚴禁任何不具備相應能力的人員參與其中。在具體數控車工人員參與加工工作時，往往還需要重點做好培訓工作，要求其能夠對于相應數控車床較為熟悉，且能夠明確薄壁零件加工要求，對于各個參數的設定以及應用準確掌握，同時具備較高的質量保障意識，由此規避任何偏差問題帶來的薄壁零件加工質量缺陷。針對加工制作完成的薄壁零件同樣也需要進行精細化檢測分析，切實做好成品檢驗工作，對于發現的質量缺陷予以及時處理，把好最后一關。

4 結語

綜上所述，薄壁零件加工面臨著較高難度，加工過程中出現變形等質量缺陷的幾率同樣也相對比較高，如此也就需要重點做好全面防護把關工作，在優化設計和編程方案的基礎上，逐步規范各個數控車工加工流程和工序，提升操作人員的質量意識，進而在做好成品檢驗工作后，更好實現對于最終加工質量的控制。