什麽是薄壁零件？薄壁零件CNC加（jiā）工工藝中存在的問題總（zǒng）結

 

薄壁零件就是壁厚在1mm以下的金屬材料（liào）的零件。

　　薄壁零件已日益廣泛地應用在各工業部門，因為（wéi）它具有重量（liàng）輕，節約材料，結構緊湊等特（tè）點。但（dàn）薄壁（bì）零（líng）件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁零件剛性差，強度弱，在加工中極容易變形，使零件的形位誤差增大，不易保證零件的加工質量。對於批量大的生產，我們可利（lì）用數控車床高（gāo）加工精度及高生產效率的特點，並充分地考慮工藝問（wèn）題對（duì）零件加工質量的影（yǐng）響，為此（cǐ）對工件的裝夾、刀具幾何參數（shù）、程序的編製等方麵進行試驗，有效地（dì）克服薄壁零件加工過程中出現的變形，保證（zhèng）了（le）加工精度,為今後更好的加工薄壁零件提供了好的依據及借鑒。

通常我們在對薄壁零件進行CNC加工（gōng）時，工藝上是否存在的以下問題？

(1)加工過程中存在問（wèn）題

薄壁零件（jiàn）數控加工（gōng）過程要（yào）求整個零件厚度不超過1mm，薄壁零件雖然整體結構相對（duì）緊密，但剛度差（chà），強度不能滿足實際生產加工（gōng）要求，在實際加工過程中往往由於材料本身的原因，導致加工效果不符合實際設計要求。因此，應通過改進工藝進行重新加工（gōng），以確保加工效果。

(2)加工方法存在問（wèn）題

在零件夾的過程中，應在保證整個夾的緊（jǐn）湊性的基礎上，有效地進行（háng）適當的調整和優化，並盡可（kě）能全麵地（dì）控製和優化管理和旋轉矩陣。同時，由於夾本身受到主軸的影響（xiǎng），隻有確保所有的重心（xīn）控製都集中在主軸的頂部，才能有效地確保各項工作（zuò）的全麵開展。對當前零件的實際狀態進行有效的懸掛（guà）深度（dù）控製和選擇，以確保整個長度滿足當前的設計（jì）要求。同時，在生（shēng）產過程中，還應確保夾的強度（dù）和硬度（dù）滿足當前的（de）實（shí）際需（xū）要，以減少夾的損壞（huài），並（bìng）盡可能確保所有夾的長期運行。然而，在實際操作（zuò）中，刀具的控製主要集中在薄（báo）壁零件的（de）數控加工和切（qiē）割過程中。許（xǔ）多操作人員（yuán）沒有選擇（zé）整個切割角度，最終（zhōng）導致整（zhěng）個切割角度不符合當前的實際要求，以確保既定的加工需求隻需要較小的努（nǔ）力，最終確保（bǎo）零件可以在變化的基礎上得到有效的控製。

下麵（miàn）鑫創盟淺談兩個薄壁零件CNC加工方法工藝優化措施：

(1)優化（huà）加工（gōng）工藝

與傳統（tǒng）的加工工藝相比，通過這（zhè）種薄壁零件的數控加工方法（fǎ），采用的科技設計和加工，可以大大降低加工過程中的數據（jù）誤差，從而（ér）有效地保證當前零件產品的（de）實際質量。通過對薄壁零（líng）件數控加工相關技術流程的綜合分析，現階段（duàn）采用薄壁零件數（shù）控加工的方法主要是從粗加（jiā）工逐步向精加工轉變。在使用數（shù）控技術（shù）進行粗加工的過程中，往往需要分析當前零件的（de）實際情況，然後製定目標的工藝加工（gōng）方法（fǎ），不僅（jǐn）可以提高加工質量，而且可以減少損失的產生。粗加工完成後，可（kě）繼續（xù）使用技術設備進（jìn）行半精加工（gōng），主要是提出零件表麵的相關（guān）材料，有效（xiào）保證（zhèng）後期加工數（shù）據的準確性。在精加工過程中（zhōng），要有（yǒu）效實施精加工，必（bì）須進（jìn）行準（zhǔn）確（què）的數據分析，並通過精細的技術（shù）手段進行加工管理。例如（rú），可以通（tōng）過精細（xì）銑削外圓進行（háng）加（jiā）工和優化，最終（zhōng）確保零件的整體滿足當前的設計要求。薄壁零件數控加工本身的加（jiā）工要（yào）求相（xiàng）對較高，為了有效改進材（cái）料的精細製造，盡可能減少資源消（xiāo）耗，在薄壁零件數控加工過程（chéng）中，首先做好數控變形控製，盡可能成為當前加工方（fāng）法和加工參數，有效提出科學的加工方案，最終確保變形值在可控範（fàn）圍內，如下所示：

(2)改變加工方法

薄壁零件數（shù）控加工的加工方法主要包括工藝（yì）設計、零件夾（jiá）刀具（jù）控製等（děng）三個方麵。在薄壁零件的實際數控加工過程中，應有效完成數控政策的分析（xī）過（guò）程，明確硬件在現階段（duàn）實際加工過程中的實際負載能力，有效分析負載列（liè）與變形（xíng）之間的關係，最終提出有針對性（xìng）的工藝設計方法（fǎ）。F=KU這是目前主要計算過程（chéng）的公（gōng）式。F作為（wéi）薄壁零件的數控（kòng）加工零（líng）件負載陣列，KU代（dài）表輕度（dù）矩陣，作為加工變（biàn）形的技術值。通過（guò）對三者之間的綜合分析，可以觀察到，當負（fù）載（zǎi）陣列的值逐漸降低時，應（yīng）有效調整輕度矩（jǔ）陣，最終有效保證（zhèng）零（líng）件質（zhì）量的（de）全麵提高。並加強適當（dāng）的材料（liào）強度，應全麵調整（zhěng）和優化KU的數值，最終選擇合適的加工生產方法。

接（jiē）下來說說，薄壁零（líng）件數控加工工藝優化效果估計

1.有效控製零件變形

結（jié）合當前的實（shí）際情（qíng）況，在實施薄壁（bì）零件數控加工（gōng）的過程中，應結合（hé）實（shí）際設計要求（qiú）進行加工設計，如圖1所（suǒ）示。首先（xiān），應進行粗（cū）加工，然後通過半精（jīng）加工，最終完成精加工。在實施加（jiā）工的基礎（chǔ）上，應首（shǒu）先進行表麵控製，並在原有的基礎上盡可能優化。但在空白（bái）零件的施工過（guò）程中（zhōng），認為內部受外（wài）部環境的影響，加上加熱（rè）處理，很容易使當前零件變形，最終影響薄壁零件數控加工的實際尺寸和設計質量。由於壁厚的（de）程度不斷變化，其剛（gāng）性結構不能滿足（zú）實際生產（chǎn）需要，因此其自身的指導會發生一定的變化。在（zài）壁（bì）厚的不斷減小中，導致切削振動的產生，最終導致實際產品尺寸不能滿足實際的設計要求，其核心表麵也不能得（dé）到保證（zhèng）。數控加工工藝主（zhǔ）要依靠（kào）實際設計參數和明確的科學加工（gōng）方法，但（dàn）受外部影響和各種因素的限製（zhì），往往直接導致加（jiā）工（gōng）難度逐漸增（zēng）加，產品質量不能滿足實（shí）際生產（chǎn）設計需求，最終達到精（jīng）度和（hé）預期生產精度差距較大，不能承受既定的（de）夾緊力，導致變形現象，導致薄壁零件數控（kòng）加（jiā）工質量低（dī）。

2.全麵優化工藝效果

為全麵提高工藝（yì）質量，有（yǒu）必要從工藝改進方案和加工（gōng）方（fāng）法改進兩個方麵進行技術優化，從而全麵提高工藝質量。

（1）工藝改進方案。結合當（dāng）前的實際設計需要，在完成薄壁零件數控加工的過程中，應首先對整個端麵進行（háng）粗銑，然後通過加熱處理完成初始加工。采取以下措施：將徑向夾緊力改為軸向壓（yā）縮，使零件僅受軸向力而不（bú）受徑向力的（de）影響，大大降低了零件的（de）夾緊變（biàn）形。初始加工完成（chéng）後（hòu），應采（cǎi）用退熱的方式進行加工（gōng），最終完成精加（jiā）工。在精加工過程中，應提前安排和管（guǎn）理餘量，有效避免（miǎn）因餘量因素造成的許多施工方法（fǎ）不能（néng）按照既（jì）定的加（jiā）工要（yào）求實（shí）施，減少因（yīn）餘（yú）量少而無法糾（jiū）正的內圓設計形式等相關問題。

（2）改進加工方法。為了確保孔的實際狀態能夠在設計師的控製範圍內，在（zài）精加工過程中，也應盡可能利用光刀操作技術，盡可能提高（gāo）數控加工質量，確保（bǎo）加工效果。為了改進加工方法（fǎ），要求操作人員在實際零件加工的基礎上，選（xuǎn）擇有針對性的（de）機器加工，以確保加工強度，盡可能（néng）實現加工零件的穩定性，同時確保現階段使用的材料滿（mǎn）足既定的工作（zuò）要求，減少加工設備損壞造成（chéng）的零件損壞。

通（tōng）過分析我國薄壁零件數控加工的實際情況，結合工藝改（gǎi）造的實際效果，隻有通過優化薄壁零件數控加工，才能有效提高加工（gōng）質量，減少振動線（xiàn）、變形等問題，有效保（bǎo）證產品尺寸和表麵的實際粗糙（cāo）度符（fú）合當前的設（shè）計管理要求。通過（guò）對相關案例結果的有效分析研究，不僅要結合實際生產經驗進（jìn）行分析優化，還要提出不同加工方法造成的不同問題，盡可能保證加工質量不受（shòu）生產經驗的限製，最（zuì）終對薄壁（bì）零件數控加工（gōng）質量（liàng）造成損害。因此，隻有不（bú）斷加強數控加（jiā）工模擬分（fèn）析質量，通過有效的方式改進加工方法，才能盡可能提高加工質量，確保所有可（kě）控的加工質量。

 

薄壁零件（jiàn）的加工問題（tí），一直是較難解決的。薄壁件一般采用數控車削的方式進行加工，為（wéi）此要對工件的裝夾（jiá）、刀具幾（jǐ）何參數、程序的編製等方麵（miàn）進行試驗，從而（ér）有效地（dì）克服了薄壁零（líng）件加工過程中出現的變形，保證加工精度。影響薄壁零件加工精（jīng）度的因素有很多，但歸納直來主要有（yǒu）以下三個方麵：
(1)受力變形
因工件壁薄，在（zài）夾緊力（lì）的作用下容易產生變形，從（cóng）而影響工件的尺寸精度和形（xíng）狀精（jīng）度。
(2)受熱變形
因工件較（jiào）薄（báo），切削熱會（huì）引起工件（jiàn）熱變形，使工件尺寸難於控製。
(3)振動變形
在切削力（特別是徑向切削力）的作用下，很容易（yì）產生振動和變形，影響工（gōng）件的尺寸精度、形狀、位（wèi）置精度和表麵粗糙度。
夾緊力的（de）影響
既然影響薄壁件加工精的因素找到了，那麽我們將如（rú）何提高薄壁零件的加工精（jīng）度呢？接下來筆者將通過（guò）具體實例來介紹提高薄壁（bì）件加工精度和效率的措施。
所示的薄壁零件，是我校用數控車床對外（wài）加工產品中難度較大的零件。采用的設備是配備了廣州數控係統GSK980T的數控車（chē）床。為了提（tí）高產品（pǐn）的合格率，我（wǒ）們從工件的裝夾、刀具幾何參（cān）數、程序的編製等方麵進行綜合考（kǎo）慮，實踐證明，有（yǒu）效提高了零件的精度，保證了產品的質量。
示例零件
1. 工件（jiàn）特點分析
從零件圖樣要求及材料來看，加工此零件的難（nán）度主要有兩點：
(1)因為（wéi）是（shì）薄壁零件，螺紋部分厚度僅有（yǒu）4mm，材料為45號（hào）鋼，而且批量較大，既要（yào）考（kǎo）慮如何保證工件在加工時的定位精度，又要考慮（lǜ）裝夾方便、可靠。通常的車削都是用三（sān）爪卡盤夾持外圓或撐內孔的裝夾方法來（lái）加工，但此零件較薄，車削受力點與夾緊力作用點相（xiàng）對較遠，而且還需車削M24螺紋，受力很大，剛性不足（zú），容易引起晃動，因此要充分考慮如何裝夾定位的問題。

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