薄壁零件数控车工加工工艺的探讨

汤蔡松

摘要： 对于工业生产来说，薄壁零件不仅重量较轻，同时结构密度优质，节约性能好，因此得到了广泛应用。但是，薄壁零件的刚性和强度较差，在加工过程中，切削振动以及加工变形的概率也随之提升。这不仅降低了加工质量，也影响了整体生产速度。基于此，本文首先对薄壁零件进行了相关概述，然后分析了薄壁零件加工工艺的影响因素，最后提出了优化薄壁零件数控加工工艺的建议，期望能为工业生产实践，提供一些有价值的参考。

Abstract： For industrial production， thin-walled parts are widely used because of their light weight， high structural density and good saving performance. However， due to the poor rigidity and strength of thin-walled parts， the probability of cutting vibration and machining deformation also increases in the machining process. This not only reduces the processing quality， but also affects the overall production speed. Based on this， this paper first summarizes the thin-walled parts， then analyzes the influencing factors of the machining process of thin-walled parts， and finally puts forward some suggestions to optimize the NC machining process of thin-walled parts， hoping to provide some valuable references for industrial production practice.

關键词： 薄壁零件;数控车工;加工工艺

Key words： thin wall parts;CNC lathe worker;processing technology

中图分类号：TG659                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0101-02

0  引言

处于高科技环境中，薄壁零件高效精度的数控加工技术为高新技术产业带来全新发展机遇，同时该项数控技术也提高了制造企业核心竞争力，不仅如此，通过薄壁零件也能体现出国家制造业水平。虽然汽车制造业以及军工业等各领域中均广泛应用了薄壁零件，但是，加工薄壁零件过程仍旧存在诸多问题，在加工过程中难免会生产出个别不符合要求的零件，出现零件浪费情况[1]。因此，对薄壁零件工艺问题分析研究显得十分重要，对薄壁零件加工方式进行优化与完善，从根本上解决当前薄壁零件加工过程中出现的诸多问题，使薄壁零件的质量与精度得到保证，从而提升整个零件加工过程中的合格率。

1  薄壁零件概述

众所周知，壁薄是薄壁零件最大的特点，但从另一方面来说，其还具备其他两种特点，即抗变形能力低和强度差。在实际加工过程中，薄壁零件的变形与否深受诸多因素的影响，包括切削、热力、颤振、表面硬化等等。数控加工的整体流程包含设计与编程、加工与监控和成品检验等三个部分[2]。针对薄壁零件加工而言，零件变形不易控制是其最为明显的问题，可见，薄壁零件的加工对各个方面均提出了较高的要求，如切割工艺、切割刀具、装夹方式、加工技术等等。

2  薄壁零件加工工艺的影响因素

现阶段，工业生产的最大瓶颈即是如何确保薄壁零件的加工精度，因为薄壁零件具被轻量化的动态性能，所以，在数控加工期间，薄壁零件极有可能会出现一些不良状况，比如损坏、变形等[3]。对此，深入研究精度的影响因素具有重要的意义，这样才能将薄壁零件加工精度提升上来。但在零件加工过程中，很容易出现变形情况，经过分析零件精度影响因素后，发现对其造成影响的因素主要包含以下几点。

2.1 力因素致使薄壁零件变形

薄壁零件壁以及加工过程中所使用的材料壁较为轻薄，长期处于这种情况下，外力会对薄壁零件以及原材料产生较大影响，并且在加工过程中，外力会导致材料发生变形，从而对薄壁零件带来不必要的影响，严重情况下，会直接影响薄壁零件的使用，同时制作薄壁零件时，薄壁零件也会受到零件装夹的影响，如果零件装夹的作用力较大，那么薄壁零件所承受的重力会超出自身范围。因此，会影响薄壁零件的使用。

2.2 热因素致使薄壁零件变形

在实际制作过程中，薄壁零件极有可能会出现变形现象，究其原因主要是因为薄壁零件质量较轻。相比传统零件而言，薄壁零件在制造过程中对热量的控制十分注重，总体来说，因薄壁零件在切割和打磨过程中需进行加热处理，所以，掌控好加热的精确度尤为重要，只有在确保加热精确度的前提下，才能保证薄壁零件不会出现变形状况[4]。但针对国内当前数控车工加工的技术来说，薄壁零件在实际生产期间，很容易接触到过多的热量使得薄壁零件发生变形，从而导致薄壁零件的生产质量受到影响。

2.3 震动因素导致薄壁零件变形

在数控加工过程中，薄壁零件需要进行切削加工，与此同时，在切削薄壁零件期间会发生震动。因此，薄壁零件对数控车工的加工精确度提出了较高的要求，如果零件出现了一定的差距，势必会造成更大的损失。薄壁零件在切削期间，一旦加工工艺的精确度出现问题，那么零件很容易出现被切偏的现象，由此不但降低了薄壁零件的生产效率，同时也浪费了原材料。

2.4 其他因素

其他因素也是影响薄壁零件数控车工加工工艺的重要因素。首先是人为的操作因素，如果在实际加工制造期间，相关人员未按照薄壁零件的相关流程操作，那么零件势必会出现瑕疵，很难达到预期标准，再加上未及时将切割期间产生的碎屑和垃圾清理干净，也能导致机械设备出现碎屑堵塞状况，这一系列因素均能直接影响到制作设备仪器的精确度;其次是加工工艺和机械设备因素，比如：薄壁零件在实际制作期间，倘若切割的角度和切割的仪器设备出现问题，不但能影响到薄壁零件的数控车工加工工艺的效率，同时也会影响到薄壁零件的数控车工加工工艺的质量。

3  优化薄壁零件数控加工工艺的措施

3.1 对所加工零件的特性进行分析

在使用数控车床加工薄壁零件时，相关人员必须要对两个问题提高重视程度，即零件加工精度和装夹的定位。其一，装夹定位分析，在采用数控车床对零件加工过程中，不仅要考虑到薄壁零件加工精度问题，同时也要对零件装夹的可靠度加以考虑。在精密的薄壁零件数控加工环节当中，不仅仅要分析出零件的定位和夹紧装置，而且也要分析出引起零件变形的外力作用的大小和方向，然后再设定出与其相符的专用夹具。倘若零件受力大、工件刚性不充足，极有可能会出现震动状况，另外，要想提升薄壁零件的刚度，也需要对临时增加零件壁厚的方法加以考虑，例如松香、明矾等材料，只能在完成零件加工后在进行清除;其次分析薄壁零件的加工精度[5]。FANUC0i是当前最为常用的数控系统，且在该项系统中，包含两种螺纹编程指令，即G76复合形螺纹削循环和G92螺纹车削循环。G76的车削过程是斜入式，其主要是通过侧刀刃车削零件，优点在于避免刀刃磨损，但缺点在于生产出来的螺纹会发生凹凸不平或刀尖角度不标准的状况，从而导致牙型精度降低，若是应用指令G92进行加工，虽然能提升牙型的精度，但其车削方式为直进式，会产生较大的车削力，由此不但能限制到切屑的排放，而且也会磨损刀刃。

3.2 选择科学合理的工艺工序

薄壁零件数控加工工艺在制定加工工序与路线的过程中要保证整合流程的科学性与合理性，只有如此才能够从根本上确保零件的质量。对于制造企业而言，通常将分析薄壁零件变形规律作为重要内容，并从中知晓薄壁零件变形规律，在零件加工过程中要将零件加工出现的变形概率降到最低，并提高零件变形问题的重视程度，选择合理定位的过程中应将加工过程中的受力分析以及生产零件的技术要点与要求作为主要依据，使零件定位面与紧密贴合定位元件之间的接触更加密切，最大程度上降低薄壁零件生产加工中出现震动变形的现象[6]。在薄壁零件加工的过程中工序路线选择的合理性主要包括定位基准的选择以及零件夹紧方式的选择，在整个生产加工流程中要确保基准一直处于一致状态，加工余量的分配一定要以科学合理为基础，当针对零件相同而部分不同的零件实施静加工的过程中，要结合零件的加工的部位以及现场加工情况使用的加工顺序一定要具备合理性。

3.3 改善薄壁零件制作的精准度

薄壁零件制作精准度在不断提升的同时，薄壁零件数控车工加工的工艺水平也会随之提升，薄壁零件加工过程中受小零件装夹的影响会受到数控技术的运用而得到有效降低，使薄壁零件制作的精确度得到有效提升。在薄壁零件加工过程中要对零件装夹过程中对加工中所产生的作用力进行评估，在分析作用力的过程中一定要科学合理，使得固定零件的作用力设置更加合理性。除此之外，还要对切割方式进行不断完善，切割机械设备要定期更换与完善，尽可能的选用误差小精确度高的切割设备进行加工过程中的切割，进而提升了薄壁零件制作过程中的制作效率、制作质量以及零件的精准度。

3.4 不断完善薄壁零件的制作管理制度

对于薄壁零件数控车工加工工艺而言，会随着薄壁零件的制作管理制度的不断完善而提升整个零件制作水平。薄壁零件制作管理制度的不断提升能够最大程度上降低由人为因素而导致的零件加工失误事件的发生几率，在薄壁零件加工过程中要实施责任制，将各个薄壁零件加工环节落实到每个个体，在此过程中由专人进行管理与监督，只有如此才能够使薄壁加工的加工效率以及加工精确度得到有效提升。

3.5 提升薄壁零件制作人员的创新观念

对于薄壁零件制作而言，要想提升研究人员工作的创新能力以及与工作效率就必须要对其工作的积极性以及主动性进行激发，只有如此才能够提升研究人员的创新意识，从根本上提升了薄壁零件数控工艺[7]。提升制作人员的创新意识要定期组织相关研究人员进行沟通与交流，只有如此才能够保证薄壁零件制作队伍的专业性与技术水平。在传统制作过程中不断学习先进国家的制作理念与技术，以此来保证薄壁零件数控加工工艺的有效提升。

4  结束语

受经济发展快速提升的影响，制造业对于薄壁零件加工工艺提出了更高的要求。在生产加工过程中要从企业自身情况出发，对现阶段薄壁零件数控加工工艺方面进行研究与分析，结合目前数控加工所使用的方式来讲，加强生产工艺过程中的分析，对薄壁零件加工中的方案与设计进行优化，使薄壁零件加工生产经验得到有效提升，使加工过程中的生产效率与加工质量得到有效提升，带动薄壁零件数控加工工艺整体水平的发展，进一步提高零件加工的精确度，生产出对环境污染小、表面质量好、符合现代加工工艺要求的薄壁零件，最终使产品立于不败之地，使制造企业的竞争力得以提高。

参考文献：

[1]儲胜国.机械加工中数控车加工薄壁组合零件工艺探讨[J].内燃机与配件，2021（12）：115-116.

[2]朱聪辉.简析薄壁零件数控车工加工工艺[J].南方农机，2019，50（19）：122.

[3]冯煜棋.小型薄壁轴承套类零件数控车加工工艺分析[J].机电信息，2019（20）：75，77.

[4]李红波.薄壁零件数控车工加工工艺分析[J].南方农机，2019，50（08）：165.

[5]向云红.机械加工中数控车加工薄壁组合零件工艺研究[J].山东工业技术，2017（13）：32，10.

[6]张瑛.薄壁零件数控车工加工工艺研究[J].经贸实践，2016（12）：152.

[7]梁岩.试论薄壁零件数控车工的加工工艺[J].科技创新与应用，2016（14）：116.