摘要：在我国经济发展推进中，各项制造工艺也在不断改进和提升，特别是数控加工技术的发展，在制造业中发挥着重要的基础作用，对我国制造业的发展起到了良好的积极作用。对数控加工技术的应用需要结合当前的发展需求，进行改进和完善。本文主要对薄壁零件数控加工工艺质量改进的相关问题进行了解、探究，然后提出一些可行的改进策略促进其发展。
关键词：薄壁零件；数控加工；工艺质量；改进策略
随着工艺技术的发展，薄壁零件在数控加工中，受到装夹、切割技术和走刀路径等影响，其工艺质量也会出现变化。要保证薄壁零件数控加工质量需要对加工精度和影响质量因素进一步了解，发挥计算机仿真模拟的优势，将这些结合起来对数控加工工艺进行改进，从而推动数控加工技术的发展。
1数控加工工艺概述
在数控加工过程中，可将其分为三个主要阶段，如下图所示：
在加工过程中，系统会受到加工变形、工件安装误差和刀具磨损等因素的影响，而出现加工质量不符合要求的情况。对于薄壁零件加工来说，由于其刚性差、强度弱，很容易受影响而出现变形的情况，严重危害到其实际应用质量。
影响薄壁零件加工精度的因素较多，主要有以下几种情况：第一是受力变形，也就是受夹紧力的作用影响，薄壁零件出现变形情况，影响到工件的尺寸精度和形状精度；第二是受热变形，切削热会因为工件比较薄使其变形，不易控制工件的尺寸；第三，振动变形，受切削力作用影响容易出现振动和变形情况，对工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度等造成不良影响。
2薄壁零件数控加工中影响工艺质量的因素
当前高科技产业的发展，对工件精度有着高要求，薄壁零件加工既有质量小的优点，但也存在刚性小的弊端，并且其结构也有一定的复杂性，在数控加工过程中受一些因素影响会出现变形情况，具体来说这些因素及其造成的影响表现如下：
2.1零件装夹影响
当前在装夹操作中，会选择使用专门的夹具使形变有效减少，但仍然难以避免会受到一些影响。要减少装夹对薄壁零件加工的影响，需要从零件材料的刚度提升着手，具体需要从材料选择、制造入手，但其成本较大且相关工艺比较复杂。在加工中也可以采用加装增厚涂层的方法进行，在加工结束后再进行清除，这种方法的不足之处就在于会降低零件的精度。而当前在制造业中，使用的装夹工具具有通用特性，是适用于各种加工零件的，而没有针对各种不同零件专门进行的设计，特别是在薄壁零件加工过程中，其外型匹配困难需勉强装夹，加工时易出现滑动而使得受力不均出现形变。
2.2切削角度会影响切削质量
切削操作中，确定了机床机构系统、刀具几何参数的情况下，会受到切削速度、进给速度和背吃力量等因素对切削力的影响。其中，对切削质量影响较大的因素就是刀具的角度，将刀具前后角适当加大，可以有效减少其中的变形和摩擦，使切削力被削弱，对变形进行切实有效的控制。此外，加工的主偏角、负偏角也会影响到加工精度，主偏角决定着加工过程中轴向切削力、径向切削力的分配，如果加工的薄壁零件刚性较差，要尽量控制主偏角倾向90°，以此提升零件数控加工强度和加工精度。
2.3走刀方式与路径的影响因素
薄壁零件加工过程中，对加工精度和工艺质量有较大影响的因素，还包括走刀的方式和路径。传统走刀方式一般采用粗刀一次性加工完成，之后进行修正。该走刀方式在达到工件精度方面有一定难度，走刀方式比较粗糙的话会加大后期修正难度，既加大了操作时间、人力、物力等，也难以保证满足加工的高质量要求。在加工薄壁零件时，由于零件变形会出现无法及时改变其走刀轨迹的现象，进而加重零件形变，这与传统走刀方式技术单一限制相关，因此在改进数控加工工艺时，需要重视对走刀方式和路径的设计优化，便于其实际操作中及时更换，降低零件形变程度。
2.4工序工艺路线对工艺质量的影响
要保证零件精度和质量，需要确保其加工工艺路线是合理的，要全面掌握各种零件材料的性能和变形规律，对其变形采纳数进行有效控制，设计出符合加工要求的可行工艺路线。当前我国在薄壁零件机床加工中，缺乏对加工工艺流程的及时更新，随着制造业的发展，传统数控技术难以满足其对零件加工精度和加工效率的要求，不利于现代化机械的发展。随着对高精尖零件的需求加大，传统加工方式对制造业的发展形成了严重阻碍，改进加工工艺已成为当前的重要任务。
3数控加工工艺质量改进策略
在薄壁零件数控加工中，要保证加工精度、工艺质量，需要在前期设计严密的加工方法。而随着计算机模拟技术的迅猛发展，利用其模拟仿真功能可以测试工艺流程的可行性和科学性等，使数控加工技术适用性得以保障。同时实际施工中在计算机数控技术支持下，生产流水线实现智能化、自动化水平更高，对生产出高质量、高精度的产品具有重要意义，特别是在薄壁零件加工中，可实现对零件形变和加工精度的有效控制。
3.1改进仿真数控工艺质量
当前，对仿真数控技术的表达可以采用简单的公式进行，即KU=F；其中K指的是工件中的整体刚度矩阵，U是工件变形，F指的是工件上的载荷列阵。
从这一公式中可以看出，在零件整体刚度一定的情况下，工件上的载荷列阵是与工件变形成反比的，因此减少工件变形（U）可以从提高工件中整体刚度矩阵（K），或者减少工件上的载荷列阵（F）来实现。此外，还可以采用K和F之间补偿减少变形量的方法进行，比如在工件原有刚度基础上补偿一定的工件刚度，利用对零件的填充使其刚度增强，加工完毕后再清除这些填充物，对提高薄壁零件数控加工精度和整体加工质量是有益的。
3.2切削参数优化
切削深度会影响到切削力的大小，背吃刀量较大的情况下可以减少加工时间，但也会增加切削力而引发变形。因此适当减小切削深度，使数控机床加工中走刀次数有效减少，会对变形产生控制作用。同时，可采用高速切削来进行薄壁零件加工，使切削力和加工温度减小，避免工件在受热情况下出现形变。
3.3走刀路径与方式优化
对走刀路径和方式进行优化时，传统的走刀路径在刀具沿斜线方向加工时，会出现X、Y方向插补运动导致加工余量不均匀的问题，也会降低刀具的耐用度。新的走刀路径中，刀具沿轴向或纵向在等高线上平动，来切除多余的金属，可保证在高速加工中切削余量均匀、加工稳定，且可延长刀具使用寿命，在薄壁零件加工中有助于提高零件的质量。
结束语
当前计算机现代化技术更加成熟，在薄壁零件数控加工中也可以借助计算机来进行发展，以提高零件加工精度和质量。同时要对影响数控加工工艺质量的因素全面深入了解，利用计算机模拟进行改进，推动数控加工工艺的发展。
参考文献：
[1]王震.薄壁零件数控加工工艺质量改进策略研究[J].中国科技纵横，2016，（10）：93.
[2]罗伟光.薄壁零件数控加工工艺质量改进策略研究[J].山东工业技术，2018，（14）：48-49.
论文作者:刘璐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/9
标签：加工论文; 零件论文; 薄壁论文; 数控论文; 工件论文; 质量论文; 精度论文; 《基层建设》2019年第4期论文;