薄壁零件加工裝夾方法及加工技巧分析

王先智

摘 要：薄壁零件是目前工業生產當中具有較多應用的零件類型，在實際加工當中具有較為復雜的特點，如果沒有做好處理，即可能發生變形等問題而對零件的品質與精度產生影響。為了在不同切削力下也能夠保障加工的穩定性，需要能夠以最大切削用量的方式做好裝夾力的確定。而為了對零件在精度方面的要去進行滿足，當具有較大材料切除量、且零件在精度方面具有較高要求時，則可以對粗加工-精加工的路線進行使用。

關鍵詞：薄壁零件加工 裝夾方法 加工技巧

中圖分類號：TG51 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（a）-0088-02

薄壁零件是一種具有緊湊結構且重量較輕的零件類型，對實際加工技術具有較高的要求，如果在實際加工切削當中存在振動情況，即很可能因此導致其發生變形。對此，即需要能夠在實際生產中做好技巧把握，以科學加工方式的應用保障加工質量。

1 加工技巧

為了做好加工變形控制、保障加工質量，即需要能夠做好以下內容的控制。

1.1 改善工藝流程

在實際加工當中，刀具的應用將會對工件產生一定的作用，如切削熱、切削力以及教工的殘余應力等。對此，在實際對薄壁零件進行加工時，需要能夠對裝夾變形以及切削力進行降低，以此避免發生加工變形的問題。在實際粗加工過程中，需要通過較大切削用量以及夾緊力的應用實現對材料的切除，并注意為后續精加工留出一定的余量。而在兩者加工的間隙當中，則可以對熱處理方式進行應用，以此消除實際加工中形成的殘余應力，進而實現薄壁零件加工精度的提升。在實際精加工環節中，也需要能夠做好切削參數的合理選用，在對切削熱以及切削力進行降低的基礎上實現加工精度與品質的提升。

1.2 優化加工工藝

在實際薄壁零件加工的過程中，切屑同工件、前刀面以及后刀面間會形成非常劇烈的摩擦，并以此形成大量的其切削熱。在該種情況下，工件即會在切削熱影響下出現受熱不均的情況，并因此對零件最終的加工品質產生影響。同時，在具體走刀策略方面也將影響到薄壁零件的變形誤差以及加工效率，在實際對加工路徑進行選擇時，即需要保證對工件材料切除的對稱性，對于具有較大切除量的薄壁件，則需要以小切深、中進給、分層切削的走刀方式進行處理。在加工腹板時，則可以應用環切走刀方式，保證具有均勻的加工應力，如腹板具有較大的面積，則可以使用分布環切方式。在具體加工中，通常需要使用順銑方式，以此對工件在此過程中的受力變化進行減少，刀具路徑選擇方面，則需要保證其具有良好的平滑性，在拐角位置通過圓角圓弧方式的使用進行過渡處理，并對進給速度進行 降低，通過對加工順序的合理安排實現加工變形情況的 降低。在具體加工順序方面，首先需要保證工件在裝夾以 及定位方面具有較好的可靠性，而在具體加工過程中，則 需要對工藝剛度以及自身剛度進行減少，在保障零件在整 個過程當中具有較好剛性的基礎上對加工變形情況進行 最大程度的減小。

1.3 確定切削參數

在實際銑切當中，切削熱以及切削力的大小將受到較大來自切削參數的影響。在實際選擇切削參數時，受到工件材料、工件表面精度、刀具材料以及加工品質等方面因素的影響，在具體選擇銑削參數方面將直接影響到刀具耐用度、加工效率、加工成本以及加工品質。而對于上述影響來說，在實際加工中通常單純只有一個或幾方面因素的存在，而不能夠同時存在。對此，在實際加工中即需要工作人員能夠做好綜合考慮，在選擇偏向哪一方面的基礎上對其中的最佳平衡點進行尋找，可以通過對各齒進給量的調節確定對切削力的影響，以此實現加工誤差的降低。在粗加工當中，在刀具以及機床情況允許時，則可以盡可能對較大的銑削用量以及較大的進給速度進行選擇，且可以對中等轉速以及低速進行采用，以及大切身、大直徑刀具以及大進給工藝參數等，以此在對毛坯材料進行快速去除的基礎上實現加工效率的提升。在精加工環節，為了對工件的表面品質以及加工精度進行保證，則可以對較小每齒進給量進行使用，通過小切深、中進給、高轉速以及小直徑刀具共參數的采用保證在實際加工中始終能夠保持穩定的切削狀態，減小工件承受的切削熱、切削力以及切削變形作用。在實際對主軸轉速進行選擇時，則需要根據機床的最大轉速承受情況做好工件材料以及刀具材料的考慮，包括有刀具的直徑參數等，以此對合理的轉速進行確定。在高速銑削過程中，同普通銑削方式相比具有更大的中等齒進給量以及更快的切削速度，同時具有較大的徑向切身以及小切身。對此，在實際加工當中，需要在對加工精度進行保證的基礎上對加工效率進提升，在條件相同時則可以盡可能對高速銑削方式進行應用。

1.4 調整裝夾方案

在裝夾力影響下，工件很容易會發生變形情況，因內部出現裝夾應力場而導致位移情況的發生。在實際切削加工當中，如果沒有做好控制，出現欠切以及過切的情況，則會因此在工件表面形成幾何誤差變形，并因此對加工品質產生影響。裝夾可能使剛性較差的薄壁結構件因此出現變形問題，對于該問題，在實際銑削零件時需要做好裝夾方案的優化，在對工件表面品質、加工精度以及生產效率進行提升的基礎上獲得生產成本降低的效果。在具體裝夾方案設計時，首先需要根據具體技術要求以及零件的結構特點分析加工過程的變形以及受力，通過科學計算以及預測方式的應用對其中可能發生變形的位置進行尋找。同時，需要確定具體的夾緊力大小以及實際夾緊方式，盡可能減小工件在此過程中所受到的力矩以及綜合作用力。另外，在對零件工藝剛度進行提升的基礎上，減小零件的銑切削振動以及裝夾變形情況，進而實現工件精度的提升。

1.5 合理利用切削液

在實際加工中，通過切削液的合理應用能夠有效減少工件同刀具間的摩擦，以此保證工件的表面質量與精度。在實際應用中，需要能夠先做好加工具體工藝要求以及加工性質材料實際情況的把握，在對刀具材料實際進行綜合考慮的基礎上對其進行應用。在進行粗加工處理中，因具有較大的切削用量與余量，此時通過適量切削液的加注，則能夠有效實現切削溫度的降低，如可以選擇具有較好冷卻效果的4%乳化液進行選擇，以充分、連續的方式進行澆筑，即能夠獲得較好的處理效果。由此即可以了解到，在實際切削處理中，通過對各種切削液的充分以及合理的應用，則能夠在對切削力進行減小的基礎上實現刀具耐用程度的提升，進而起到對工件表面粗糙度進行降低的效果。在此過程中，工件也將受到更小的切削熱影響，也不會影響到最終的幾何精度以及加工尺寸，以此獲得較好的處理效果。總體來說，通過切削液在實際加工當中的應用，則能夠在對切削區溫度進行降低的基礎上對工件以及刀具進行冷卻潤滑處理，在對加工摩擦進行減少的基礎上使刀具具有更長的使用壽命，在保證工件表面具有較好光潔度的情況下實現大量切屑的快速沖洗，保證工作區溫度適中，保持穩定狀態，避免二次切削情況的出現。

2 結語

在上文中，我們對薄壁零件加工裝夾方法及加工技巧進行了一定的研究。總的來說，薄壁零件在實際加工當中具有較多的影響因素，如刀具振動、刀具磨損、機床剛性、工件受熱和裝夾變形等，都可能影響到最終加工品質。為了能夠保證加工質量與精度，即需要能夠在前期加強工藝優化，對零件的加工品質進行細致的分析。同時通過對工藝流程、走刀策略和裝夾方案的設計優化保障處理質量，以此實現薄壁零件表面品質以及尺寸精度的提升。

參考文獻

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