一种薄壁零件数控车工加工工艺

时间：2024-05-20

葛晓东

（江苏省常州刘国钧高等职业技术学校,江苏常州 213000）

随着我国制造业不断的发展，其技术不断进行革新，机械加工制造领域的数控机床已成为当前机加行业的主要装备。对于薄壁零件的数控加工是目前新型的技术产业，是加工制造业的核心竞争力，也是我国制造行业的一个改革标志。薄壁零件适用于各个行业领域，如：汽车制造行业、航天制造业等。但薄壁零件在加工制造的过程中也避免不了会出现一些质量问题，是加工零件不合格，出现报废。所以在加工工程当中，我们应提前做好问题预防措施，进行一系列周密的计算，保证薄壁零件的加工质量与加工精度，提高合格率。

1 薄壁零件的特点

薄壁零件其特点就是外壁比较薄，再加上刚性差、强度弱的特点，使其在加工过程中会出现振动，受热容易变形等因素。薄壁零件在数控车削的过程中要经过三个主要步骤；工艺设计编程、加工过程的监管、成品的测量检验三个阶段。对于薄壁零件的加工，最难避免的问题就是在加工过程中零件通过受热容易发生变形。这也证明了薄壁零件在加工过程中对加工工艺及车削所用的刀具精度都有着极高的要求。

2 数控加工过程中影响薄壁零件精度的因素分析

（1）薄壁零件的显著特点就是重量较轻，保证薄壁零件的加工精度是目前加工生产过程中的一个难点，要想保证其加工过程中出现变形、报废。就必须对其加工工艺以及精度做好严格的控制计算。

（2）对于薄壁零件的加工为了保证其精度以及加工过程中避免零件的受热变形，总结出了以下几点原因：一般情况下，外壁比较薄的零件在加工过程中一旦受热都会出现变形等现象。致使零件的精度差、不符合质量标准。对其原因分析：当薄壁零件完成装夹步骤后，再进行粗车与精车的过程，在此过程中零件受热是避免不了的，结果就会出现变形等问题。

（3）薄壁零件的材料一般是比较轻薄的，这类材料在受到外界物体的压力时，就会出现变形，造成薄壁零件在不同程度上的变化。比如用三爪卡盘在装夹零件时，薄壁零件就会在压力的夹紧下外表发生一点变化，这样就造成在车削零件内孔时，余量的分布不均衡，当内孔加工完成后，取下零件，零件在弹性作用的影响下又还原为原来的形状，这一变化过程就致使零件在加工过程中出现精度上的偏差。一般而言，薄壁零件在加工过程中受到径向切削力时，会出现振动等现象，对零件的外观、以及表面的粗糙程度都会产生一定的影响。

（4）在薄壁零件的加工过程中，刀具的主偏角一般决定径向的切削力和零件的分配角度，对于薄壁零件来说，它的刚性较差刀具的角度问题会直接造成零件表面粗糙度的不均匀。在加工过程中，如果不严格按照加工工艺来进行操作的话都会造成薄壁零件受到变形等原因，尤其在精车时由于车削量的过大，车削流的方向逆转形成堵塞，都会造成加工过程中零件的变形以及表面尺寸的偏差。

3 改善薄壁零件的加工工艺

（1）在进行薄壁零件的加工之前首先要对其材质以及加工工艺进行严格的分析，在使用数控车加工时，首先要考虑到零件的装夹与精度。检查装夹装置是否牢固，会不会产生精度偏差的问题。如果零件重量过于轻的话，就不能用三爪卡盘进行其装夹，在加工之前应对装夹装置提前做好分析，对可能有外界压力造成的变形进行研究分析，运用合适的装夹装置。如果零件本身的刚性较差，加工时容易受到振动，可以对零件外壁进行加厚来保证其加工过程中的刚性，比如可以运用松香等材料，等其加工过程结束后，再进行去除。其次，再进行零件加工之前的精度分析时，目前比较常用的是法那克0i的螺纹编程指令，可以说用刀具的单侧刀刃进行车削零件，以避免刀刃的磨损程度，但这样加工出来的螺纹表面会不光滑，使得螺纹牙型精度差。而用螺纹车削循环指令进行车削，虽然能够保证螺纹牙型的精度，但它运用的是直进刀的方法，这样会产生一定的车削力，使得车削流不易排放，加大了刀刃的磨损程度。

（2）在对薄壁零件进行加工时，需要对刀具进行合理的选取。一般情况下，选取90度的硬质合金车刀进行粗车与精车的过程，如果是进行螺纹的车削一般选取机夹刀比较好，这是由于机夹刀的精度比较高，即使刀尖损坏后仍可以进行其更换，其次是镗孔刀的选择，如果是进行内孔加工的话选取内孔的机夹镗刀效果会更好，因为这种机夹刀刚性较强不需进行其刃磨，可以避免换刀所浪费的时间，避免加工过程中出现的振动变形。

（3）薄壁零件在加工过程中，所使用切削力的大小对零件的变形也会产生一定的影响，减少车削的力度，虽然会增加车削过程中频繁的进刀次数，但是可以避免零件在加工过程中车削力的过大造成零件的变形。此外，加工速度也会对车削力造成影响，采用高速车削的方法对薄壁零件进行其加工可以减弱切削力，避免温度的过高所发生的变形。

（4）制定合理的加工工艺是保证薄壁零件质量的关键因素。操作人员要掌握其零件变形的规律，防止加工过程中零件出现变形，严格按照零件的生产工艺要求来进行合理定位，防止零件因为振动所产生的变形。保证其零件在加工过程中的定位基准始终不变。同时对加工余量也要进行合理化的计算，结合实际情况选择最合理的加工工艺。