（贵州群建精密机械有限公司 563000）
摘要：在进行薄壁壳体零件数控加工时，需要保证加工工艺的合理选择，通过总结薄壁零件数控加工中存在的不足，可针对性的改进加工技术。本文主要围绕薄壁壳体零件加工质量影响因素及数控加工工艺等方面展开讨论，从薄壁壳体零件使用特点和质量要求出发，改进工艺设计方案，以便达到理想的零件加工效果，使其在制造生产中体现较好应用性。
关键词：薄壁壳体；数控加工；加工工艺
前言：实际进行薄壁壳体零件加工时，容易出现零件内部变形的问题，是影响零件使用性能的重要原因，为了保证数控加工工艺满足零件加工运用需求，需要从加工质量问题着手，探讨数控加工工艺优化措施。在改变零件定位基准和压紧方式的基础上，能保证零件加工质量。
一、影响薄壁壳体零件数控加工质量的因素
薄壁壳体零件主要特点在于重量轻，加工难度大，要想保证加工精度，需要进一步细化加工生产流程，做好加工工艺的优化设计，以便保证零件各加工参数达到标准要求。通过严格计算零件加工精度，控制好加工手段，可降低零件出现变形的可能性。另外，薄壁零件加工中，还可能由于受热而出现变形，薄壁壳体零件受温度因素影响较大，最终造成零件精度差及质量不达标。这一问题发生原因为：在装夹完成后，需要进行零件的粗车和精车，这一过程中加工环境温度升高，零件在受热状态下会发生变形[1]。并且薄壁壳体零件加工材料往往是较轻薄的，当受到外部压力时，对零件质量造成危害，并且零件性能有所降低。例如，利用三抓卡盘固定零件时，可能由于压力作用造成零件变形。之后进行数控加工时，零件内孔余量分布不均，对最终的零件精度有不利影响。同时零件加工中受切削力作用时，会对零件外观及表面粗糙度造成影响，无法保证加工程序顺利进行。而进行薄壁壳体零件加工时，还可能存在刀具角度偏差的问题，同样会造成零件变形或尺寸偏差等。具体来说，在薄壁壳体零件加工中，加工精度会受到多种因素影响，还应从加工实际出发，制定加工设计方案，确保数控加工工艺在薄壁零件加工中的有效运用。
二、薄壁壳体零件数控加工工艺分析
薄壁壳体零件由于外壁薄、强度弱、刚性差等特点，使其加工操作中容易出现受热变形或尺寸变化等，要想加大对零件加工精度的控制，应保证工艺设计、加工监管、成品检验等环节的有序开展。从薄壁零件加工实际来看，影响加工精度的主要因素为零件受热变形问题，这就需要注重薄壁壳体零件数控加工技术满足加工需要，同时要确保加工刀具精度，可严格按照设计标准完成加工作业。
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（一）传统加工工艺
按照传统的加工流程，通常选择弹性套三爪装夹方式，在此基础上进行粗加工，之后进行零件热处理来去除其中的内应力，并形成稳定的结构组织，确保加工工序的合理化，针对稳定组织可进行精加工和成形处理。如果采用套三爪装夹法，可能在零件径向出现装夹应力，对零件外观和内部尺寸精度有直接影响，而选择心轴装夹方式，能避免产生装夹应力，但是增加了加工步骤，需要经过多次反复装夹可完成加工任务。并且多次转换定位基准，使得加工过程中容易出现尺寸误差，加工精度有所降低。为了解决上述问题，要尽快优化加工工艺设计，减少加工中的不确定因素。
（二）改进后的加工工艺
考虑到传统薄壁壳体加工工艺存在的效率低、精度差等问题，需要改进工艺路径来满足零件制造加工需要。为了保证薄壁壳体零件外形尺寸的准确，应改变多次转换装夹方向的方式，而是在一次装夹的情况下，完成加工操作，能一定程度避免外形成形尺寸误差[2]。在粗加工环节，应设计好之后零件半径加工的定位基准，要求内控轴向压紧台阶，固定零件位置并按照精度计算结果实施加工操作。利用加工台上的夹紧部位，进行壳体的夹紧处理，并要求夹紧力不会对零件整体轮廓造成影响。在保证薄壁壳体零件夹紧操作的正常执行下，借助数控车床，完成零件轮廓尺寸和形状的精加工，最终可得到误差在允许范围内的加工部件。具体来说，定位基准的选择准确与否对加工精度和效益有一定影响，因此，需要严格按照上述步骤确定夹紧方式和位置，创造一个安全的零件加工环境。实际进行数控加工时，为了保证零件加工效益，则凸台侧面和外圆垂直度要低于0.001毫米。之后进行精加工装夹，避免由于定位基准误差造成零件加工质量低下。另外，在确定定位基准后，还应利用千分表检验装夹位置精度值，只有在保证夹紧基准精度较高的前提下，才可实现零件加工目的。
（三）数控加工中刀具的合理选择
进行薄壁壳体零件数控加工时，应注意到刀具选择合理与否对加工质量有直接影响，因此，需要从刀具选择角度出发，研究薄壁零件加工精度控制措施。通常来讲，加工中选择硬质合金车刀来完成零件粗加工和精加工，如果进行螺纹车削，则建议选择机夹刀，能为零件有效加工提供基础条件。机夹刀通常具备较高精度，当刀具加工中出现损坏时可尽快更换，这就保证加工计划的完全落实。另外，还可选取镗孔刀进行零件车削，根据薄壁零件内控精度要求选用恰当的刀具。如在内控加工环节，可选择机夹镗刀，能取得较好的加工效果，并且这类刀具刚性强，避免换刀操作，由此降低了零件加工中出现尺寸误差的可能性。另外，要想提高薄壁零件加工精度，还要减少切削力对零件加工的影响。适当减少车削力度，是避免车削过程中零件出现变形的有效措施，尽管这种做法增加了进刀次数，但会加大零件尺寸和外形轮廓精度的控制。并且加工速度会对零件加工精度产生影响，主要体现在提高加工速度时，会降低切削力对零件加工精度的影响，避免出现受热变形问题。
结论：综上所述，当前制造业对薄壁壳体零件加工精度提出更高要求，为了保证薄壁零件在工业生产中得到有效利用，需要加大对零件数控加工技术的研究，以便保证加工质量和精度。本文对薄壁壳体构件加工工艺进行了具体分析，旨在通过优化工艺设计及编制程序的条件下，保证加工程序顺利开展，从根本上解决零件变形的问题，最终实现零件加工效益及质量的提升。
参考文献：
[1]刘志刚,赵晓燕.一种薄壁壳体零件的数控加工工艺研究[J].机床与液压,2016,44(14):35-37.
[2]葛晓东.一种薄壁零件数控车工加工工艺[J].山东工业技术,2015(18):10.
论文作者:樊红
论文发表刊物:《科技研究》2019年3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：零件论文; 加工论文; 薄壁论文; 壳体论文; 精度论文; 数控论文; 加工工艺论文; 《科技研究》2019年3期论文;