薄壁零件的數控車削加工工藝研究

許春莉

摘 要：薄壁零件在加工過程中最容易出現變形的問題，這也是數控車削加工過程中比較關鍵的工藝環節。文章首先對于影響薄壁零件加工精度的因素展開分析，接著探究薄壁零件數控車削加工工藝流程，希望可以引導實際的加工工作的順利開展。

關鍵詞：薄壁零件；數控車削；加工工藝

薄壁零件結構比較緊促，質量偏低，材料占用比較少，是當前很多工業領域運用的重要材料。但是其在生產性能不是很好，因為強度低，剛性不高的問題，很容易在加工的時候出現變形，從而影響到零件性能的最大發揮。因此，探討薄壁零件的數控車削加工工藝，顯得尤為必要。

一、影響薄壁零件加工精度的因素

當前能夠對于薄壁零件加工精度產生影響的因素主要可以歸結為以下幾個方面的內容：其一，刀具方面，比如磨損情況，刀具材質等；其二，機床方面，主要涉及到幾何精度范圍和控制精度；其三，切削熱因素，比如刀具受熱變形或者工件受熱變形；其四，切削力因素，主要牽涉到工件受力變形因素和刀具受力變形因素兩個方面內容；其五，工件因素，主要牽涉到結構特點和裝夾方式等內容。

二、薄壁零件數控車削加工工藝難點分析

此處我們以生產1Cr18Ni9Ti薄壁零件為例，其特性主要體現在：不銹鋼材料，切削加工性偏差，可切削的范圍比較局限，屬于一種比較難切削材料。這是因為這種材料屬性，韌性都比較高，無論是延伸率，還是斷面收縮率，乃至是沖擊值都處于偏高的狀態。也就是說一般性的切削是難以達到理想的效果的；高溫強度和高溫硬度高，機械性能難以改變，切削難度比較大，對于刀具的磨損比較強；加工硬化傾向偏高，工件切削的摩擦比較大，很容易出現工件表面粗糙的情況；切削過程中一旦操作不合理，就可能出現粘刀的情況，并且形成積屑瘤，這也是影響零件表面加工質量的重要因素；零件筒壁厚度比較小，使用常規裝夾的方式，很容易出現變形，此時就難以保證實際的尺寸精度了。上述出現的各種問題，是薄壁零件數控車削加工工藝需要好好去面對的問題。但是從當前的實際情況來看，數控車削加工工人技術素質不高，很多做法都是憑借個人經驗來開展，在此方面的工藝流程還沒有形成制度化的內容，也沒有形成對應的工藝標準和規范，難以引導實際薄壁零件數控車削加工工藝的規范化發展。

三、薄壁零件數控車削加工工藝策略

薄壁零件數控車削加工工藝需要結合上述加工難點，制定更加合理的加工方案，以理順加工工藝流程和順序，由此保證薄壁零件加工精度處于理想的范圍內。具體來講，需要考量到以下幾個方面的問題：

3.1妥善合理選擇機床

在對于零件材料，零件形狀，零件精度要求等信息進行分析之后，確定應該選擇什么樣的機床，這是薄壁零件數控車削加工之前需要做好的事情。因為不同的數控機床在在生產不同零件方面的性能是不一樣的，保證妥善的實現機床的選擇，這是工藝開展的第一步，也是比較關鍵的一步。當然還需要考量到生產企業自身的設備水平，保證在自身設備體系的基礎上去妥善合理的選擇機床。

3.2實現裝夾方法調整

對于零件的結構進行分析，找到對應的零件質量標準和要求，在零件左邊預留對應的法蘭，并且在內孔出設置相應的螺紋。在此環節筆者建議以自定心三爪卡盤定位夾緊的方式來處理，對于加工工件外圓，要利用芯軸，壓螺，以夾頂的方式來處理，這是裝夾過程中需要注意的環節。由此可以改變傳統裝夾方式和方法，使得裝夾效益得到理想的狀態。

3.3合理安排加工工序

加工工序的合理設置，也是影響數控車削加工工藝質量的重要因素。首先，三爪夾持工件之后，從左邊開始進行車，保證車外圓長控制在要求的范圍內即可；接著，以粗車的方式來處理，預留對應的精加工余量，實現精車內孔尺寸的合理控制，保證其處于對應的狀態，并且在法蘭內孔螺紋長度控制環節，要格外小心。下面的圖片為車以后的效果示意圖。第三步，就是要套入芯軸，實現內孔的支撐，并且加入壓螺，使用法蘭內螺紋螺旋的方式來處理，從左邊端面到右邊頂尖，使得外圓也保存這對應的余量；最后一步就是切斷法蘭工件，使得零件的長度符合實際的要求。

3.4選擇較合適的刀具

因此此次材料是不銹鋼材質的，在刀具選擇方面也需要注意。一般來講，在刀具選擇的時候，需要考量到刀具材料和幾何構造的問題。一般而言，對于不銹鋼材質的材料而言，適應硬質合金的刀片，可以保證在切削的過程中，不會出現摩擦現象過重，粘結性的問題。當然在選擇刀具的時候，還是需要做到具體問題具體分析，依照對應的使用標準和規范來選擇，以保證車削加工精度和質量不會受到刀具的影響。

3.5選擇合理切削用量

切削用量的選擇，也是評價工藝好壞的重要因素。對于薄壁零件而言，切削用量過大或者過小，都會出現表面應力，使得工件表面質量不斷下降，甚至會對于切削力，切削熱產生影響，變形程度會更加大。為了規避這樣的問題，就應該在薄壁零件數控車削加工的過程中，選擇合適的切削用量。為此，需要注意的內容主要涉及到：選擇合理的取線速度和粗加工速度；實現精加工速度的控制；選擇粗加工背刀量和精加工背吃刀量。

四、結束語

綜上所述，薄壁零件消費市場在不斷擴大的背景下，對于薄壁零件的生產性能和質量要求也會越來越高，此時如果還一味的使用傳統的薄壁零件數控車削加工工藝方案，顯然是難以保證實際車削精度和質量的。對此，應該結合當前薄壁零件數控車削加工工藝存在的問題，找到技術方面存在的困境，積極采取對應的措施來進行改善和調整。對此，筆者認為應該做好以下幾個方面的工作：其一，實現專業的技術培訓和教育，使得薄壁零件數控車削加工工序朝著專業化的方向發展，處理好人機之間的關系，營造良好的生產環境和氛圍；其二，注重薄壁零件數控車削加工標準和規范的制定，將其推廣到行業范圍內，使得行業內部都嚴格依照這樣的質量標準去操作，由此形成良好的車削加工行業環境；其三，注重先進儀器設備的引入和先進技術的利用，發揮其在提升數控車削加工工藝精度方面的作用，保證實際數控車削加工精度朝著越來越高的方向發展和進步。

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