什麽（me）是薄壁零件？薄壁零件CNC加工工藝中存（cún）在的問題總結

 

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（guǎng）泛地（dì）應用在各工（gōng）業（yè）部門，因為它具有（yǒu）重量輕，節約材料，結（jié）構緊湊等（děng）特點。但薄（báo）壁零件的（de）加工是車削中比較棘手的問題，原（yuán）因是薄壁零件剛性差，強度弱，在加工中極容易（yì）變形，使零件的（de）形位誤（wù）差增大，不（bú）易保證零件的加工質（zhì）量。對於（yú）批量大的生產，我們可利用數控車床高加工精度及（jí）高生產效率的（de）特點，並充分（fèn）地（dì）考慮工藝問題對零件加工（gōng）質量的影響，為此對工件的（de）裝夾、刀具幾何參數、程序的編製等方（fāng）麵進行（háng）試驗，有效地克服薄壁零件加（jiā）工過程中出現（xiàn）的變形，保證了加工精度,為今後更好的加工薄壁零件（jiàn）提供了好的依（yī）據及借鑒。

通常我們在對薄壁零件（jiàn）進（jìn）行（háng）CNC加工時，工藝上（shàng）是否存在的以下問題？

(1)加工過程中存在問題

薄壁（bì）零件數（shù）控加工過程要求整個零件厚度不超過1mm，薄（báo）壁零件雖然整（zhěng）體結構相對（duì）緊密，但剛度差（chà），強度不能滿足實際（jì）生產加工要求，在實際加（jiā）工過程（chéng）中往往由於材（cái）料本身的原因，導致加工效果（guǒ）不符合實際設計（jì）要求。因此（cǐ），應通過改進工藝進行重（chóng）新加工，以確保加工效果。

(2)加工方法存在問題

在（zài）零件夾的過程中，應（yīng）在保證整個夾的緊湊性的基礎（chǔ）上，有效地進行適當的調整和優化，並盡可能全麵地（dì）控製和優化管理和旋轉矩（jǔ）陣。同時（shí），由於夾本身受到主軸的影響，隻有確保所有的重心控製都集（jí）中在主軸的頂部，才能有效地確保（bǎo）各項工作的全（quán）麵開展。對當前零件的實際狀態進行有效的懸掛深度控製和選（xuǎn）擇，以確保（bǎo）整個長度滿足當前的設計要求。同時，在生（shēng）產（chǎn）過程中，還應確保夾的強度和（hé）硬度滿足當（dāng）前的實際需要，以減少夾的損壞，並（bìng）盡可能確保所有夾的長期運行。然而，在實際（jì）操作中，刀具的控製主要集（jí）中（zhōng）在（zài）薄壁零件的數控加工和切割過程中。許多操（cāo）作人員沒有選（xuǎn）擇整個切割角度，最終導致整個切割角（jiǎo）度不符合當前的（de）實際要（yào）求，以確保既定的加工需（xū）求隻需要較（jiào）小的努力，最終確保零（líng）件可以在（zài）變化的基礎上（shàng）得到有效的控製。

下麵鑫創盟淺談兩個（gè）薄（báo）壁零件CNC加工方（fāng）法工藝優化（huà）措施：

(1)優化加工工藝

與傳統的加工工藝相比，通過這種薄壁零件的數控加工方法，采用的（de）科技（jì）設計（jì）和加工，可（kě）以大大降低加工過程中的數（shù）據誤差，從而有效地保證當前零件產品的實際質量。通過對薄壁零件數控加工（gōng）相關技術流程的綜合分析，現階段采用薄壁零件數（shù）控加工的方法主要是從（cóng）粗加工逐步向精加工轉變。在使用數控（kòng）技術進行（háng）粗（cū）加工的過程中，往往需要分析當前零件的實際情況，然後製定目標的（de）工藝加工方法，不（bú）僅可以提高加工質量，而且可以減少損失的產生（shēng）。粗加工完成（chéng）後，可繼續使用技術設備進行半精加工，主要是提出零件表麵的相關材料，有效保證後（hòu）期加工數據的準確性。在精加工過程（chéng）中，要有效實施精（jīng）加工，必須進行準確的數據分析，並通過精細的技術手段進行加工管（guǎn）理。例如，可以通過精細銑削外圓進行（háng）加工和優化，最終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工（gōng）要求相對（duì）較高，為（wéi）了有效改進材料的精細（xì）製造，盡可能減少資源消耗，在薄壁零件數控加工過程中，首（shǒu）先做好數控變形控製，盡可能（néng）成（chéng）為當前加（jiā）工方法和加工參數，有效提出科學的加（jiā）工方（fāng）案，最（zuì）終確保變形值在可控範圍內，如下所示：

(2)改變加工方法

薄（báo）壁零（líng）件數控加工的加工方法主要包括工藝設計、零件夾刀具控製等三個方麵。在薄壁零（líng）件的實際數控加工過程中，應有效完成數控政策的分析過程，明確硬件在現階段實際加工過（guò）程（chéng）中的實際（jì）負載能力，有效分析負載列與變形之（zhī）間的關（guān）係，最終提出有（yǒu）針對（duì）性的工藝設計方法。F=KU這是目前主要計算過程的公式。F作（zuò）為薄壁零件的數控加（jiā）工零件負載陣列，KU代表輕度矩陣，作為加工變形的技術值。通過對三者之間的（de）綜合分析，可以觀察到，當負載陣列的值逐漸降低（dī）時，應有效調整輕度矩陣，最（zuì）終（zhōng）有效保證零件質量的全麵提高。並加強（qiáng）適當（dāng）的材料強度，應全麵（miàn）調整和（hé）優化KU的數值，最終選擇（zé）合適的加工生產方法。

接下來（lái）說說，薄壁零件數控加工工藝優化效果估計

1.有（yǒu）效控製零件（jiàn）變（biàn）形

結合當前的實際情況，在實施薄壁零件數控加工的過程中，應結合實（shí）際設計要求進行加工設計（jì），如圖（tú）1所示。首先，應進行粗加工，然後通過半精加（jiā）工，最終完成精加工。在實施加工（gōng）的（de）基礎上，應首先進行表麵控製，並在原有的基礎上（shàng）盡可（kě）能優化。但（dàn）在空（kōng）白零（líng）件的施工過程中，認為內部受外部環境的影響，加上加熱處理，很容易使（shǐ）當前零件變形（xíng），最終影響薄壁零（líng）件數控加（jiā）工的實際（jì）尺（chǐ）寸和設計質量。由於壁厚的程度（dù）不斷變化，其剛（gāng）性結構不能滿足實際生產需要，因此其（qí）自身的指導會發生一定的變化。在壁厚的不斷減小中，導致（zhì）切削振動的產生，最終導致實際產品（pǐn）尺寸不能滿足實（shí）際的（de）設計要求，其核（hé）心（xīn）表麵也不能（néng）得到保證。數控加工工（gōng）藝主要（yào）依靠實際設（shè）計參數和（hé）明確的科學加工方法（fǎ），但受外部影（yǐng）響和各種（zhǒng）因（yīn）素的限（xiàn）製，往往直接導致加工難度逐漸增加，產品質量（liàng）不（bú）能滿足實際生產設計需求，最終達到精度和預期（qī）生產精度差距（jù）較大，不能承受既定的夾緊力，導致變形現象，導致薄壁零件數控加工質量低。

2.全麵優化工藝效果

為全麵提高工藝質量，有必要從工藝改進方案（àn）和加工（gōng）方法改進兩個（gè）方麵進行技術優化，從而全麵提高工（gōng）藝質量。

（1）工藝改進方案。結合當前的實際設計需要，在完成薄（báo）壁零件數控加工的過（guò）程中，應首先對整個端麵進行粗銑，然後通過加（jiā）熱處理完成初始加工。采取以（yǐ）下措施：將徑向夾緊力改為軸向壓縮，使零件僅（jǐn）受軸向力而不受徑向力的影響，大大降低了零件的夾緊變（biàn）形。初始加工完（wán）成後，應采（cǎi）用退（tuì）熱的方式進行加工，最終完成精加工（gōng）。在精加工過程中，應提前安排和管理餘量，有效（xiào）避免因餘量因素造成的許多施工方（fāng）法不（bú）能按照既定的加工（gōng）要求實施，減少因餘量少而無法（fǎ）糾正的內圓設計形（xíng）式（shì）等相關問題（tí）。

（2）改進加工方法。為了確保孔的實（shí）際狀（zhuàng）態能夠在設計師的控製範圍內，在精加工過程中，也應盡可能利用光刀操作技術，盡可（kě）能提高數（shù）控加工質（zhì）量（liàng），確保加工效（xiào）果。為了改進加工方法，要求操作人員（yuán）在實際零件加工的基礎上，選擇有針（zhēn）對性的機器加工（gōng），以確保加工強度，盡可能實現加工零件的穩定性，同時確保現階段使用的材料滿足既定的工作要求，減少（shǎo）加工設備損（sǔn）壞造成的（de）零件（jiàn）損壞（huài）。

通過分析我國薄壁零件數控加工的實際情況，結合工藝改造（zào）的實際效果，隻有通過（guò）優化薄壁零件數控（kòng）加工，才能有效提高加工質（zhì）量，減少振動線、變形等問題，有效保證產（chǎn）品尺寸和表麵的實（shí）際粗糙度符合當前（qián）的（de）設計管理要求。通過對相關案（àn）例結果的有效分析研究，不（bú）僅要結合實際生產經驗進行分析優化，還要提出不同加工方法造成的不同（tóng）問題（tí），盡可能保證加工質量不受生產經驗（yàn）的限製，最終對薄壁零件數控加工質量造成損害。因此，隻有不斷加強數控加工模擬（nǐ）分析質量，通過有效的方式改（gǎi）進加工（gōng）方法，才能盡可能提高加工（gōng）質量，確（què）保所（suǒ）有可控的加工質量。

 

薄壁零件的加（jiā）工（gōng）問題，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，為此要對工件的（de）裝夾、刀具幾何參數、程序（xù）的（de）編（biān）製（zhì）等方麵進行試驗，從而有效地克服（fú）了薄壁零件加工過程（chéng）中出（chū）現的變形，保（bǎo）證加工精度（dù）。影響薄壁零件加工精度的因素有很多（duō），但歸納直（zhí）來主要有以下三個方麵：
(1)受力變形
因工件壁薄，在夾緊力的作（zuò）用下容易產生變形，從而影響工件的尺寸精度和（hé）形（xíng）狀精度。
(2)受熱變形
因工件較薄，切（qiē）削熱會引起工件熱變形，使工件（jiàn）尺寸難於控製。
(3)振動變形
在切削力（特別是徑向切削（xuē）力）的作用下（xià），很容易產生振動和變形，影響工件的尺寸精度（dù）、形狀、位置精度和表麵（miàn）粗糙度（dù）。
夾緊力的影響
既（jì）然影響薄壁件加工（gōng）精的因素找到了，那麽我（wǒ）們（men）將如何提高薄壁零件的加工精度（dù）呢？接下來筆者將通過具體實例來介紹提高薄壁件加工精度和效率的措施。
所示的薄壁（bì）零件，是我校用數控車（chē）床對外加工產品中難度較大的零件。采用的設備是配備了廣州數（shù）控係統（tǒng）GSK980T的（de）數控車床。為了提高產品的合（hé）格率，我們從工件的裝夾、刀具幾何參數、程序的編製等方麵進（jìn）行綜合考慮，實踐證明（míng），有效提高了零件的精度，保證了產品的質量。
示（shì）例零（líng）件
1. 工件特點分析
從零件圖樣要求及材料來看，加工此（cǐ）零件的難度主要有兩點：
(1)因為是薄壁零件，螺紋部分厚度僅有4mm，材料為45號鋼，而且批量較大，既要考慮（lǜ）如何保證工件在加工時的定位（wèi）精度，又要考慮裝夾方便、可靠。通常的車削都是用三爪卡（kǎ）盤（pán）夾持（chí）外（wài）圓或撐內孔的裝夾方法來加工，但此零件較薄，車（chē）削受力點（diǎn）與夾緊力作用點相對（duì）較遠，而且還需車削（xuē）M24螺紋，受力（lì）很（hěn）大，剛性（xìng）不足，容（róng）易引（yǐn）起晃（huǎng）動，因此要充分考慮如何（hé）裝夾定位的（de）問題。

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