這篇工藝論文投稿發(fā)表了薄壁零件加工中存在的問題和工藝方案，如何才能更好的控制薄壁零件的加工精度呢?論文主要介紹了一直薄壁加工變形和破裂的工藝方案，討論了提高加工質(zhì)量的措施和注意事項(xiàng)，并給出了提高薄壁零件加工質(zhì)量的其他措施。

　　關(guān)鍵詞：工藝論文投稿,薄壁零件,加工工藝,切削加工參數(shù)

　　薄壁零件在機(jī)械加工領(lǐng)域非常常見，其加工精度控制比較復(fù)雜，如果控制不當(dāng)，往往造成薄壁部分變形甚至破裂。筆者通過分析軸套類薄壁零件的工藝處理過程，提出了對(duì)薄壁零件加工的見解。

　　1薄壁零件加工中存在的問題

　　薄壁環(huán)件是一種環(huán)形零件，它的壁厚與徑向尺寸相差懸殊，一般認(rèn)為其壁厚與內(nèi)孔半徑之比小于1∶20[1]。圖1為某軸套類薄壁零件加工的尺寸要求。該零件直徑為44mm，內(nèi)孔半徑為21mm，薄壁部分深度為5mm。由于該零件薄壁部分的局部厚度不足1mm，因此在加工過程中往往容易造成變形甚至破裂。

　　2薄壁零件加工問題的解決辦法

　　2.1常見薄壁零件加工技術(shù)

　　目前，薄壁零件加工技術(shù)包括傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、高速加工技術(shù)、激光直接加工技術(shù)、軋制技術(shù)等。高速加工技術(shù)、激光直接加工技術(shù)都存在加工成本高的問題，而軋制技術(shù)需要設(shè)計(jì)專用工裝及專用機(jī)械設(shè)備。當(dāng)單件或者小批量生產(chǎn)時(shí)，傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)比較經(jīng)濟(jì);當(dāng)適度批量生產(chǎn)且精度要求較高時(shí)，高速加工技術(shù)和激光直接加工技術(shù)比較理想;當(dāng)大批量生產(chǎn)時(shí)，軋制技術(shù)比較適合。

　　2.2抑制薄壁加工變形和破裂的加工工藝方案

　　筆者采用傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)，重點(diǎn)討論通過夾具裝夾方法抑制薄壁加工變形和破裂的加工工藝方案。根據(jù)圖1的要求可知，有兩種加工工藝方案：一是先加工套孔，再加工薄壁部分;二是先加工外輪廓，再加工內(nèi)輪廓和軸套。對(duì)于第一種加工工藝方案，在加工內(nèi)套時(shí)，由于毛坯有余量，因此加工過程沒有任何困難。在加工外輪廓時(shí)，要采取措施抑制內(nèi)孔徑向形變。針對(duì)該加工工藝方案，設(shè)計(jì)了工藝芯軸(見第81頁圖2)。工藝芯軸的螺紋連接部分用于連接到軸套類零件上，當(dāng)軸套類零件沒有內(nèi)螺紋部分時(shí)，工藝芯軸可自帶螺母與軸套類零件鎖死。工藝芯軸的拆卸部分用于將其從軸套類零件上拆卸下來。

　　2.3切削加工參數(shù)的選擇

　　對(duì)于薄壁零件加工而言，在數(shù)控車削時(shí)對(duì)切削加工參數(shù)的選擇也很有技巧。切削加工參數(shù)選擇的總體原則為：在精加工時(shí)，轉(zhuǎn)速S可以適當(dāng)調(diào)快，然而進(jìn)給速度F不宜太快，還需要看零件材料與機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)的大小，如果跳動(dòng)較大，則轉(zhuǎn)速應(yīng)適當(dāng)調(diào)慢。在該薄壁零件加工案例中，不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的切削加工參數(shù)[2]以下分別予以介紹。首先操作員粗車內(nèi)孔時(shí)，S為500~600r/min，F(xiàn)為100~150mm/min，切深ap為2~3mm。其次操作員精車薄壁內(nèi)孔時(shí)，S為1500~1600r/min，F(xiàn)為30~50mm/min，以精加工表面質(zhì)量要求來定，一般情況下ap為0.1~0.3mm，一定要一次走刀完成。第三操作員對(duì)薄壁外圓粗車內(nèi)孔時(shí)，S為500~600r/min，F(xiàn)為100~150mm/min，ap為2~3mm。最后操作員對(duì)薄壁外圓精車時(shí)，S為1500~1600r/min，F(xiàn)為30~50mm/min，以精加工表面質(zhì)量要求來定，一般情況下ap為0.1~0.3mm，但一定要一次走刀完成。經(jīng)過多次加工試制，薄壁零件加工質(zhì)量都完全合格。

　　2.4機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)對(duì)加工工序的影響

　　機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)不僅影響切削加工參數(shù)的選擇，而且影響加工工序。由于不同機(jī)床的主軸徑向跳動(dòng)不同，因此同樣的工件在不同機(jī)床上的加工效果也不同。一方面要調(diào)整機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)，另一方面要根據(jù)機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)的不同，調(diào)整薄壁零件的加工工序。機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)較大時(shí)，可以先加工外輪廓，再加工內(nèi)輪廓，這樣對(duì)壁厚的影響較小;而機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)較小時(shí)，可以先加工內(nèi)輪廓，再加工外輪廓，這樣效果較好。

　　3提高薄壁零件加工質(zhì)量的其他措施

　　薄壁零件的車削加工是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，在生產(chǎn)中不能回避。一方面，有些工件的生產(chǎn)批量很大，為了提高薄壁零件加工質(zhì)量，在加工時(shí)需要考慮薄壁部分加工的工裝更換和生產(chǎn)節(jié)拍問題，工裝能否快速更換以及生產(chǎn)節(jié)拍是否合理都需要根據(jù)具體零件來確定。另一方面，提高薄壁零件加工質(zhì)量最有效的措施還是提高薄壁部分的剛性。

　　4薄壁零件加工中的其他注意事項(xiàng)

　　在一般情況下，薄壁零件加工放在所有加工工序的最后，即在其他加工工序都完成后，再進(jìn)行薄壁零件加工。一方面，說明了薄壁零件加工工藝的復(fù)雜;另一方面，一旦薄壁零件加工失誤，前期努力都會(huì)付之東流。近年來，各類職業(yè)技能大賽的軸套類零件比賽環(huán)節(jié)都增設(shè)了薄壁加工項(xiàng)目。該項(xiàng)目的發(fā)展趨勢(shì)為在壁厚與內(nèi)孔半徑之比小于1∶20的基礎(chǔ)上繼續(xù)變小。如此而言，在機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)不變的情況下，隨著零件長(zhǎng)度變化，切削加工參數(shù)也需要調(diào)整;切削刀具隨著刀尖圓弧半徑的變化而變化，切削質(zhì)量也會(huì)有所變化;切削冷卻條件一般與非薄壁部分加工時(shí)保持一致，不用刻意去改變，只有當(dāng)壁厚與內(nèi)孔半徑之比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1∶20時(shí)，在加工薄壁零件內(nèi)壁時(shí)才需要對(duì)切削冷卻條件做些調(diào)整。

　　總之，在薄壁零件的加工中，不論是加工原理的改進(jìn)，還是加工工藝措施的保障，亦或是切削加工參數(shù)的調(diào)整，都需要通過反復(fù)實(shí)踐才能取得。這里沒有捷徑，不可能只用一招就解決所有的薄壁零件加工問題，需要具體問題具體分析。在找到解決問題的方向和關(guān)鍵點(diǎn)之后，就可以設(shè)計(jì)出抑制薄壁加工變形和破裂的最佳切削加工工藝方案，再將其用于指導(dǎo)實(shí)踐，問題都會(huì)迎刃而解。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王志厚.薄壁零件加工中防止變形的措施[J].寶成技術(shù),1991(2):20-21.

　　[2]王志斌.數(shù)控銑床編程與操作[M].北京:北京大學(xué)出版社,2012.

　　作者：姚新平 王志斌 單位：三江學(xué)院

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