薄壁零件數(shù)控加工工藝改進

陳清林

（茂名技師學(xué)院，廣東茂名525000）

1 引言

隨著當(dāng)前社會主義市場經(jīng)濟的高速發(fā)展，當(dāng)前我國對于薄壁零件數(shù)控加工的工作要求也逐漸提升，為了適應(yīng)高精度地加工要求，全面提升當(dāng)前的薄壁零件數(shù)控加工質(zhì)量，盡可能地保證高精工業(yè)的發(fā)展質(zhì)量，就要從生產(chǎn)工藝改造出發(fā)，進行全面的優(yōu)化。但是在當(dāng)前的實際加工過程中進行分析，薄壁零件數(shù)控加工主要受到裝夾、走刀等問題的制約，造成當(dāng)前的薄壁零件數(shù)控加工難度相對較大。因此只有不斷的針對當(dāng)前薄壁零件數(shù)控加工的實際特點，制定規(guī)范化的措施和手段，才能有效地推動加工方式的優(yōu)化轉(zhuǎn)型，盡可能地保證薄壁零件數(shù)控加工質(zhì)量的全面提升，確保其以精密的加工質(zhì)量為我國的航天事業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

2 薄壁零件數(shù)控加工工藝存在的問題

（1）加工流程出現(xiàn)問題。薄壁零件數(shù)控加工的過程中要求整個零件的厚度不能超過1mm，這樣的薄壁零件雖然整個結(jié)構(gòu)相對較為緊密，但是其本身的剛性較差，強度也不能符合實際的生產(chǎn)加工要求，在實際的加工過程中往往會因為材質(zhì)本身的原因產(chǎn)生一定的形變，導(dǎo)致加工效果不符合實際的設(shè)計要求。因此要通過改進工藝的方式進行重新地加工，這樣才能保證加工的效果。

（2）加工方式存在問題。在零件裝夾的過程中，應(yīng)當(dāng)有效地做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和優(yōu)化，在保證整個裝夾的緊湊性的基礎(chǔ)上，盡可能地對管理和回轉(zhuǎn)力矩陣進行全面的控制優(yōu)化。同時，因為裝夾本身受到主軸的影響，只有保證所有的重心控制都集中在主軸的頂端，才能有效地保證各項工作的全面開展。針對當(dāng)前的零件實際狀態(tài)進行懸深長度的有效控制選擇問題，就能保證整個長度符合當(dāng)前的設(shè)計需求。同時，在生產(chǎn)的過程中也要保證裝夾的強度和硬度符合當(dāng)前的實際需求，從而減少裝夾損壞等現(xiàn)象的產(chǎn)生，盡可能地保證所有的裝夾運作的長效性。但是在實際的操作中走刀的控制主要集中在薄壁零件數(shù)控加工切割的過程之中，很多操作人員都沒有做好整個切割角度的選擇，最終導(dǎo)致整個切割的角度不符合當(dāng)前的實際要求，確保只需要較小的力度就能得到既定的加工需求，最終保證零件在行變的基礎(chǔ)上可能獲得有效的控制。

3 薄壁零件數(shù)控加工方法工藝優(yōu)化措施

（1）優(yōu)化加工流程。與傳統(tǒng)的加工工藝相對比，通過這種薄壁零件數(shù)控加工的方式，以精準(zhǔn)的科學(xué)技術(shù)設(shè)計加工方式進行重新加工，能夠極大程度地降低加工過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)誤差問題，從而有效的保證當(dāng)前零件產(chǎn)品的實際質(zhì)量。通過對薄壁零件數(shù)控加工相關(guān)技術(shù)流程進行全面的分析，現(xiàn)階段使用薄壁零件數(shù)控加工的方式主要是從粗加工逐漸向精加工轉(zhuǎn)變。在利用數(shù)控技術(shù)進粗加工的過程中，往往需要針對當(dāng)前的零件實際情況作出分析，然后制定針對的工藝加工方式，這樣不僅能提升加工的質(zhì)量，也能降低損耗的產(chǎn)生。在完成粗加工之后，就可以繼續(xù)利用技術(shù)設(shè)備進行半精加工，這種加工方式的產(chǎn)生，主要是將零件表面的相關(guān)材質(zhì)進行提出，然后能夠有效地保證后期的加工環(huán)節(jié)的加工數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。而在精加工的過程中，要想有效的實施精細(xì)加工，就要進行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析，通過精細(xì)的技術(shù)手段進行加工管理。例如，可以通過精銑外圓進行加工優(yōu)化，最終保證零件的整體符合當(dāng)前的設(shè)計要求。薄壁零件數(shù)控加工本身的加工要求相對較高，為了有效的提升材料的精細(xì)化制造，盡可能地降低資源消耗，在進行薄壁零件數(shù)控加工的過程中首先要做好數(shù)控的變形控制，盡可能的再變成之前對當(dāng)前的加工方式和加工參數(shù)等進行規(guī)劃，有效地提出科學(xué)的加工方案，最終保證變形數(shù)值在可控的范圍之內(nèi)，如表1所示。

表1 加工參數(shù)表

（2）轉(zhuǎn)變加工方式。薄壁零件數(shù)控加工的加工方式主要包含工藝設(shè)計、零件裝夾、走刀控制等3個方面。在實際的薄壁零件數(shù)控加工過程中，應(yīng)當(dāng)有效完成數(shù)控方針的分析過程，明確現(xiàn)階段實際加工過程中硬件所要經(jīng)受的實際負(fù)載力，有效的分析負(fù)載列陣與變形之間的關(guān)系，最終提出針對性的工藝設(shè)計方法。F=KU這是當(dāng)前主要計算工藝方式的一種公式。F作為薄壁零件數(shù)控加工零件負(fù)載陣列，KU則一個代表輕度矩陣，作為加工變形的是技術(shù)值。通過對其三者之間的全面分析可以觀察得知，當(dāng)承受負(fù)載陣列的數(shù)值逐漸降低，就應(yīng)當(dāng)對輕度矩陣進行有效的調(diào)整，最終有效的保證零件質(zhì)量的全面提升。而將適當(dāng)?shù)牟牧蠌姸冗M行強化，就應(yīng)當(dāng)對KU二者數(shù)值進行全面的調(diào)整優(yōu)化，最終選擇合適的工藝方式進行加工生產(chǎn)。

4 薄壁零件數(shù)控加工的工藝優(yōu)化效果

4.1 實現(xiàn)零件形變的有效控制

結(jié)合當(dāng)前的實際現(xiàn)狀，在實施薄壁零件數(shù)控加工的過程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際的設(shè)計要求進行加工設(shè)計，如圖1所示。首先應(yīng)當(dāng)進行粗加工、然后通過半精加工，最終完成精加工。在實施加工的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)首先做好表面的控制，盡可能地在原本的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化。但是在毛坯零部件的建造過程中，以為內(nèi)受到外部環(huán)境的影響，再加上加熱處理，就很容易讓當(dāng)前的零件產(chǎn)生形變，最終造成薄壁零件數(shù)控加工的實際尺寸和設(shè)計的質(zhì)量都受到一定的影響。因為壁厚的程度在不斷的發(fā)生著變化，其本身的剛性結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)實際的生產(chǎn)需求，因此，其本身的引導(dǎo)就會發(fā)生一定額度變化。在壁厚不斷的降低之中，導(dǎo)致切削震動的產(chǎn)生，最終導(dǎo)致實際的產(chǎn)品尺寸不能符合實際的設(shè)計需求。由于受到切削的影響，在真正零件的表面其核心的粗糙度也不能得到有效的保證。數(shù)控加工工藝主要依靠的就是實際的設(shè)計參數(shù)和明確科學(xué)加工方式，但是受到外界的影響和多種因素的制約，往往會直接導(dǎo)致加工的難度逐漸增加，所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不能符合實際的生產(chǎn)設(shè)計需求，最終達(dá)到的精度與預(yù)期的生產(chǎn)精度之間的差距相對較大，不能承載既定的夾緊力，這就導(dǎo)致變形現(xiàn)象的產(chǎn)生，造成薄壁零件數(shù)控加工的質(zhì)量較低。

圖1 薄壁零件

4.2 實現(xiàn)工藝效果的全面優(yōu)化

為了全面提升工藝改進質(zhì)量，就要從工藝改進方案和加工方法改進兩個方面進行技術(shù)的優(yōu)化，從而全面促進工藝質(zhì)量的全面提升。

（1）工藝改進方案。結(jié)合當(dāng)前實際的設(shè)計需求，在完成薄壁零件數(shù)控加工的過程中應(yīng)當(dāng)首先對整個端面進行粗銑作業(yè)，然后通過加熱處理，完成初期加工，采取措施如下：將徑向夾緊力改為軸向壓緊，這樣零件只受軸向力，而不受徑向力，大大減小了零件的夾緊變形。在完成初期加工后要使用退熱的方式進行加工，最終完成精加工。而在實施精加工的過程中，應(yīng)當(dāng)提前做好余量的安排管理，有效地避免因為余量的因素導(dǎo)致很多施工方式不能按照既定的加工要求進行實施，減少因為余量較少最終產(chǎn)生的內(nèi)圓設(shè)計形態(tài)不能修正等相關(guān)問題。

（2）加工方法改進。為了保證孔的實際狀態(tài)能夠在設(shè)計者的控制范圍之內(nèi)，在實施精加工的過程中，也要盡量利用光一刀作業(yè)技術(shù)，盡可能的提升數(shù)控加工質(zhì)量，保證加工效果。而為了實施加工方式的改進，就要求作業(yè)人員在實際的零件加工的基礎(chǔ)上，選擇針對性的機器進行加工，從而保證加工強度的基礎(chǔ)上，盡可能地實現(xiàn)加工零件的穩(wěn)定性，同時也要保證現(xiàn)階段所使用的材料符合既定的工作要求，減少因為加工設(shè)備損壞產(chǎn)生的零件損壞問題的產(chǎn)生。

5 結(jié)束語

通過對當(dāng)前我國薄壁零件數(shù)控加工的實際情況進行分析，結(jié)合工藝改造的實際效果可以看出，只有通過優(yōu)化過后的方式薄壁零件數(shù)控加工，才能有效地提升加工質(zhì)量，減少振紋、變形等問題的產(chǎn)生，才能有效地確保在實際的加工過程中產(chǎn)品的尺寸和表面的實際粗糙程度符合當(dāng)前的設(shè)計管理要求。通過相關(guān)案例結(jié)果的有效分析研究可以得知，在進行薄壁零件數(shù)控加工的過程中不僅要結(jié)合實際的生產(chǎn)經(jīng)驗進行分析優(yōu)化，同時也要提出不同的加工方式產(chǎn)生的不同問題，從而盡可能地保證加工的質(zhì)量不會受到生產(chǎn)經(jīng)驗的制約，最終造成薄壁零件數(shù)控加工質(zhì)量的損害。因此只有不斷地加強數(shù)控加工仿真分析質(zhì)量，通過有效的方式進行加工方式的改進，才能盡可能的提升加工質(zhì)量，確保零件裝夾和切削的可控在控，保證所有的施工工藝都符合既定的設(shè)計要求。