汪麗娟　魏領(lǐng)波

摘要：隨著工業(yè)的發(fā)展，薄壁零件的應(yīng)用范圍越來越廣泛。但是薄壁零件的數(shù)控加工工藝還存在很多問題，影響到了加工的效率以及零件的質(zhì)量，因此需要不斷改進(jìn)薄壁類零件數(shù)控加工工藝，提高加工質(zhì)量，本文將對薄壁類零件數(shù)控加工工藝的改進(jìn)進(jìn)行簡要分析。

關(guān)鍵詞：薄壁類;零件;數(shù)控加工

0 ?引言

薄壁類零件具有重量輕等多種優(yōu)勢，應(yīng)用范圍十分廣泛，但是薄壁類零件的剛性以及強度都比較差，在加工過程中容易出現(xiàn)變形等情況，因此應(yīng)該優(yōu)化薄壁類零件數(shù)控加工工藝，提高零件的質(zhì)量。

1 ?薄壁類零件概述

薄壁類零件指的是壁厚小于1mm的金屬零件，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。薄壁類零件具有重量輕、節(jié)約材料等特點，而且整體結(jié)構(gòu)較為緊湊，所以薄壁類零件的用途比較多。但是，薄壁類零件也具有一定的缺陷，比如說剛性比較差，強度比較弱，在加工時很容易出現(xiàn)變形等情況，對零件加工質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響，因此只有不斷改進(jìn)薄壁類零件數(shù)控加工工藝才能夠提高零件的質(zhì)量[1]。

2 ?薄壁類零件的數(shù)控加工階段

薄壁類零件的數(shù)控加工可分為三個階段，主要包括粗加工階段、半精加工階段以及精加工階段。①粗加工階段：主要是對薄壁類零件進(jìn)行簡易加工，需要根據(jù)零件的具體類型以及特點選擇合適的加工工藝，比如說可以利用粗車外圓等工藝進(jìn)行薄壁套的加工[2]。②半精加工階段：半精加工階段主要是對薄壁零件的次要表面進(jìn)行處理，從而保障薄壁零件次要表面的精度能夠達(dá)到要求。在加工完次要表面之后需要將薄壁零件的多余部分清除掉，以提高薄壁零件的質(zhì)量和精度。③精加工階段：精加工主要是利用精車零件外圓這種方式對薄壁零件進(jìn)行細(xì)加工，使薄壁零件的精度能夠完全符合要求。

3 ?薄壁類零件數(shù)控加工工藝的影響因素

3.1 零件裝夾

零件裝夾在薄壁類零件中發(fā)揮著重要作用，如果零件裝夾的質(zhì)量不合格的話就會造成脫夾等情況，會直接影響到薄壁類零件的加工質(zhì)量，甚至?xí)l(fā)安全事故。零件加工對裝夾剛度有較高的要求，如果剛度不符合要求或者是應(yīng)力作用的部位以及方向出現(xiàn)偏差的話就可能會導(dǎo)致零件變形。

3.2 切割角度

在切割零件時會受到多種因素的影響，比如說切割速度、進(jìn)刀速度以及切割角度，其中切割角度是比較重要的影響因素。切割速度、切割角度等因素會影響到刀具的切削量，繼而影響到零件的質(zhì)量。如果切割刀具的前后角出現(xiàn)變化的話，刀具切削的變形情況以及摩擦情況也會發(fā)生變化。比如說，如果前、后角變小的話，切削過程的摩擦、變形情況就會增加，薄壁類零件的變形程度也會隨之增加，這就會影響到零件的加工質(zhì)量[3]。此外，偏角也會影響到零件的精密度，所以應(yīng)該嚴(yán)格把控偏角。

3.3 走刀方式與路徑

走刀是薄壁類零件數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)，在走刀之前需要結(jié)合薄壁類零件的加工需求合理設(shè)置走刀和路徑，以保障刀具能夠按照計劃走刀。如果刀具沒有按照方案進(jìn)行走刀的話就會破壞零件的精密度，所以應(yīng)該提高對走刀的重視程度。

3.4 工藝路線

加工工藝路線對薄壁類零件的加工效率以及產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響，如果在設(shè)計工藝路線時沒有充分考慮到變形處理、振動現(xiàn)象等細(xì)節(jié)問題的話就會影響到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，因此在設(shè)計工藝路線時需要充分考慮細(xì)節(jié)，提高加工效率。

4 ?薄壁類零件數(shù)控加工工藝改進(jìn)策略

4.1 優(yōu)化數(shù)控仿真加工工藝

根據(jù)實際情況可知，薄壁類零件加工時所承受的負(fù)載陣列和變形情況是有關(guān)系的，而且基本呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，所以我們可以根據(jù)F=KU這個公式分析薄壁零件的數(shù)控仿真加工工藝（其中F指的是薄壁類零件加工時所承受的負(fù)載陣列、K指的是薄壁類零件的輕度矩陣、U指的是薄壁類零件加工過程中的變形情況）[4]。也就是說可以通過調(diào)整F和K降低薄壁類零件出現(xiàn)變形的幾率，這樣就能夠改進(jìn)薄壁類零件數(shù)控加工工藝，提高零件的質(zhì)量。一般情況下，在提高K值或者是降低F值時，可以通過合理選擇原材料增強零件的強度。如果不改變原材料的話可以利用填充物質(zhì)的方式增強原材料的強度?？偠灾?，在實際工作中可以按照F=KU這個公式對薄壁類零件的數(shù)控加工進(jìn)行模擬仿真，并根據(jù)實際情況調(diào)整K和F，從而提高數(shù)控加工工藝的質(zhì)量。

4.2 改進(jìn)零件裝夾工藝

零件裝夾對薄壁類零件數(shù)控加工工藝的質(zhì)量有重要影響，所以需要對零件裝夾工藝進(jìn)行深入研究，保證零件裝夾能夠滿足要求。第一，需要保證零件裝夾的結(jié)構(gòu)緊湊、懸深較短。在進(jìn)行薄壁類零件的數(shù)控加工時，零件裝夾會隨著主軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)，所以應(yīng)該合理控制零件裝夾的重心，使裝夾的重心能夠緊貼主軸的頂端，這樣才能夠有效控制慣性力和回轉(zhuǎn)力的大小，提高零件加工的質(zhì)量[5]。其次，需要合理設(shè)置零件裝夾的剛度以及強度，增強裝夾的剛度和強度。同時，也需要根據(jù)薄壁類零件的實際情況選擇懸伸長度，保證懸伸長度能夠滿足要求。第二，需要提高對平衡和配重問題的重視程度。平衡和配重問題會直接影響到零件裝夾的振動，所以應(yīng)該合理選擇減重孔或者配重塊，以維持零件裝夾的平衡，減少零件裝夾在回轉(zhuǎn)時受到的離心作用。第三，需要增強裝夾機(jī)構(gòu)的耐久性和安全性。增強裝夾機(jī)構(gòu)的耐久性可以有效降低裝夾損壞的幾率、降低加工成本;加大零件裝夾的夾緊力、增強零件裝夾的安全性可以避免出現(xiàn)脫夾情況，減少安全隱患。第四，在安裝零件裝夾時需要保證零件裝夾和數(shù)控機(jī)床是完全契合的，從而減少加工誤差。

4.3 合理優(yōu)化走刀路徑

合理控制走刀路徑以及切削量有利于優(yōu)化薄壁零件數(shù)控加工的工藝，因此應(yīng)該對走刀路徑以及切削量進(jìn)行深入研究。在對薄壁套進(jìn)行走到加工時，需要根據(jù)薄壁套表面的粗糙程度、主軸的轉(zhuǎn)動速度、給到速度以及背吃刀量計算走刀路徑和切削量。首先，需要根據(jù)Ra=這個公式計算薄壁套表面的粗糙程度，然后再根據(jù)表1明確切削量。

在明確切削量之后就需要規(guī)劃切削路徑。在粗加工當(dāng)中可以利用一次性粗加工以及階梯式粗加工方法進(jìn)行加工，這樣可以優(yōu)化之前的十二走刀路徑，讓刀具沿著X、Y方向進(jìn)行平移運動，有利于清除薄壁類零件的多余材料，提高零件的精度。同時需要合理增大刀具的前后角，從而減輕摩擦和變形力度，降低薄壁類零件變形的幾率。

4.4 優(yōu)化施工工藝

技術(shù)人員需要對薄壁類零件數(shù)控加工的工序和階段進(jìn)行綜合分析，找出并解決加工工藝中存在的問題，提高加工質(zhì)量。在設(shè)計工藝路線時需要充分考慮振動現(xiàn)象、變形情況等細(xì)節(jié)問題，要對每一個可能會出現(xiàn)問題的加工步驟進(jìn)行優(yōu)化。同時，還需要分析受力情況，明確加工方位，避免零件出現(xiàn)振動的情況。

5 ?結(jié)語

在對薄壁類零件進(jìn)行數(shù)控加工時很容易受到切割角度、零件裝夾等各種因素的影響，因此需要積極改進(jìn)數(shù)控加工工藝，消除影響因素，保證薄壁類零件的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖劍斌，蘇茜.分析薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量改進(jìn)方法[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（6）：133-134.

[2]杜金欣.略論薄壁零件數(shù)控車工加工工藝[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2015（5）：130.

[3]趙金鳳.薄壁套零件的加工工藝分析與程序設(shè)計[J].機(jī)械工程師，2015（6）：70-71.

[4]劉志剛，趙曉燕.一種薄壁殼體零件的數(shù)控加工工藝研究[J].機(jī)床與液壓，2016，44（14）：35-37.

[5]馮煜棋.小型薄壁軸承套類零件數(shù)控車加工工藝分析[J].機(jī)電信息，2019（20）：75.

作者簡介：汪麗娟（1980-），女，河北唐山人，本科，石家莊盛華企業(yè)集團(tuán)，助理工程師，研究方向為高端精密鑄造加工工藝;魏領(lǐng)波（1982-），男，河北石家莊人，本科，河北太行機(jī)械工業(yè)有限公司，高級工程師，研究方向為數(shù)控加工工藝。