薄壁件的加工技術要點及其解決方案

王坤，吳爽

（沈陽職業技術學院，遼寧 沈陽 110000）

隨著科技的進步和人們生活質量的提高，人們日常生活用品的品質要求也逐步提升，一些生活用品也從塑料件轉化成金屬件，例如電子產品配件的手寫筆，兒童玩具等。伴隨而產生的各類薄壁零件也因其具有重量輕、強度高、造型美觀等突出特點越來越多被應用，但是由于薄壁零件的結構形狀特殊性，在其加工過程中受工件材料等諸多因素的影響，會增大加工難度，降低其加工精度。因此，如何提高薄壁零件的加工精度和效率就成了當前機械加工領域內越來越被關注的話題。

1 國內薄壁件加工現狀

我國目前的薄壁件的加工分為管套類薄壁件和凸起薄壁類兩種（圖1）。

圖1 典型薄壁零件

（1）管套類的薄壁件的技術難點一般在內外壁的同軸度上，例如電子產品中配套的手寫筆的筆管。在加工上我們一般采取車削加工，由于其壁薄，所以在夾緊過程中極易產生變形，變形在加工后就會恢復形變，將我們已經加工好的圓柱表面進行變形，從而影響加工質量。而在加工中我們一般采取使用輔具的方法來解決，是采用圓弧形卡爪，將點接觸變為面接觸，增加接觸面積；二是采用開口套，將卡爪的點受力轉化成開口套的面夾緊，受力均勻，變形均勻；三是采取可溶性膠灌注，在工件內注入可溶性膠，之后夾緊，由于有膠的存在，減小夾緊變形，加工后將膠洗掉，不影響工件精度，但是由于經過水洗過程，將影響表面銹蝕進度，要注意后期的防銹。

（2）凸起壁類零件為整體曲線截面薄壁類，典型零件迷宮式零件。此類零件一般采取銑削進行加工。其曲線狀態一般使用數控立銑能更好的控制其曲線形態，但是由于銑削加工為斷續加工，加工沖擊力大，薄壁件在加工中容易因震動產生過切或者破壞，甚至是折斷加工部位，造成加工缺陷。

（3）其他輔助加工方法。在一些加工凸起類薄壁件時一般還會采取單側工藝輔具支撐或者工藝搭子的方式，在工件的另一側抵消因切削力使工件的變形。此種方法要求工件定位精度高，但是制作輔具同樣耗時耗材，所以此種方法一般適用于批量較大的零件生產，單件小批量時一般不建議采取此種方法。

2 薄壁件加工的解決途徑

（1）傳統方法。從刀具方面來提高刀具性能，調整刀具角度；切削用量方面，小進給量、大的切削速度；輔具方面，增加夾緊受力面，盡量縮小夾緊力變形。

（2）目前解決方法。從機床設備的穩定性上著手，選擇穩定性能好的機床及數控系統；優化加工路線，在薄壁件加工時盡量選擇螺旋進刀，不同的加工表面采取不同加工方案；合理選擇應變補償，在薄壁件側壁銑削過程中，為消除因切削力產生的單向延伸而形成的拱變形，可采用各側壁同向銑削，使其產生同向拉伸以消除變形；適當采取熱處理工藝，在適當位置安排熱處理工藝，增加工件的硬度和強度，進而保證工件的加工質量；合理選擇冷卻液，降低工件的熱變形，延長刀具的使用壽命。

3 建議措施

在薄壁套的加工中將開口套與橡膠墊圈配合使用。在開口套與工件之間增加彈性墊圈，一方面可以將工件的受力均衡分布，同時使用墊圈可以增加摩擦系數減小夾緊變形狀態；在凸起薄壁類零件粗加工中，因考慮到震動，建議使用逆銑加工，減小震動量，而在精加工的時候，綜合考慮各項性能指標及吃刀量的參數關系，建議使用逆銑進行加工。

薄壁類零件的加工在車削和銑削加工中均為主要的技術要點，薄壁件尺寸和精度更代表著技術的難度等級，各類型的技能大賽更是把薄壁件的加工做為技術考點。薄壁件的廣泛應用更是對薄壁件的加工提出了更高的技術要求。

參考文獻：

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