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典型薄壁零件数控铣削加工工艺田宇

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：田宇

[导读] 摘要：薄壁零件在加工过程中最容易出现变形的问题，这也是数控铣削加工过程中比较关键的工艺环节。

        保定市精工汽车模具技术有限公司河北省保定市 071000
        摘要：薄壁零件在加工过程中最容易出现变形的问题，这也是数控铣削加工过程中比较关键的工艺环节。文章首先对于影响薄壁零件加工精度的因素展开分析，接着探究薄壁零件数控铣削加工工艺流程，希望可以引导实际的加工工作的顺利开展。其在生产性能不是很好，因为强度低，刚性不高的问题，很容易在加工的时候出现变形，从而影响到零件性能的最大发挥。因此，探讨薄壁零件的数控铣削加工工艺，显得尤为必要。
        关键词：薄壁零件；数控铣削；加工工艺
        薄壁零件的特点从名字就可以得知主要是壁薄，一般普通的壁厚小于3mm的零件，我们都会将其习惯的称之为薄壁零件。在实际生产过程中，因其重量轻、省材料、结构紧凑，所以在各工业部门经常会遇到加工不同类型薄壁零件的情况，但薄壁零件刚性差，夹持时夹紧力大小、加工过程中的切削振动和切削热等因素都会使零件变形，从而影响尺寸精度、位置精度和表面粗糙度，进而会导致零件的加工质量难以保证。薄壁零件的变形通常表现为体积的胀大或缩小，同时在加工过程中还伴随着零件的扭曲、弯曲。所以我们在加工工艺的制定、专用夹具的设计、工件的装夹、刀具参数的选择、切削用量的选择、程序的编制等方面都是难点。薄壁零件结构比较紧促，质量偏低，材料占用比较少，是当前很多工业领域运用的重要材料。但是这也并不是没有解决的办法，只要了解以下几点，我们就会很好地改善。
        1数控铣削加工薄壁零件易出现的问题以及原因
        1.1数控铣削加工薄壁零件易出现的问题
        对于薄壁零件的加工来说，一般都是要求较高质量，但是由于其内部结构的复杂性导致其在加工的时候容易出现一些问题。其中主要是薄壁零件在加工的时候容易受到切削力的影响，从而容易发生变形以及精确度不足够。薄壁零件在加工的过程中出现变形的原因可能是刀片问题、切削力的影响、加工热的影响等等各种因素，并且薄壁零件的变形问题将会影响其整体的精确度。因而对于数控铣削加工薄壁零件时出现的变形问题是首先需要解决的，为的使其可以在更多的领域得到应用，进而推动中国社会整体的发展。
        1.2出现变形的原因
        从上文中可以得出的是数控铣削加工薄壁零件容易出现的问题是零件的变形，对薄壁零件的精确度影响很大，因此这就需要从中找出其发生形变的具体原因，进而才可以采取有效的措施来进行改善。首先是加工热的影响，因为薄壁零件的材料及外形比较特殊，也此在加工的过程中很容易受到加工热的影响，从而导致其发生相应的形变。还有就是加工刀具的影响，因为随着时间的推移加工刀具可能会发生一系列的变化或磨损，从而就很有可能导致薄壁零件受到损坏。还有就是可能会受到装夹过程的影响，因为在装夹的过程中由于薄壁零件的材料特点容易受到变形的损坏，进而影响薄壁零件使用的有效性。还有一点原因就是有可能会受下刀方式的影响，因为根据零件的不同需要选择合适的下刀方式，一旦选择不合适也将会导致其薄壁零件的变形。
        2影响薄壁零件加工精度的因素
        当前能够对于薄壁零件加工精度产生影响的因素主要可以归结为以下几个方面的内容：其一，刀具方面，比如磨损情况，刀具材质等；其二，机床方面，主要涉及到几何精度范围和控制精度；其三，切削热因素，比如刀具受热变形或者工件受热变形；其四，切削力因素，主要牵涉到工件受力变形因素和刀具受力变形因素两个方面内容；其五，工件因素，主要牵涉到结构特点和装夹方式等内容。

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        3有效提升薄壁零件数控铣削加工工艺的措施
        薄壁零件数控铣削加工工艺需要结合上述加工难点，制定更加合理的加工方案，以理顺加工艺流程和顺序，由此保证薄壁零件加工精度处于理想的范围内。具体来讲，需要考量到以下几个方面的问题：
        3.1对加工材料的优化
        有薄壁零件的特殊性质导致其在加工的时候容易出现一些问题，因此就需要探究其原因从而选择较为合适的加工材料，为的是可以有效防止其发生形变。因为薄壁零件在加工的过程中会受到加工热的影响，需要选取一些不因加工热而发生形变的材料作为其主要的材料，就是减少其受加工热的影响。并且薄壁材料一般都是被应用于汽车航空领域等，因此对于其材料性质有着较高的要求，使其精确度较高。所以选择优质的材料是对于薄壁零件质量的有效保证，从而使其应用范围更加广泛。
        3.2优化加工流程
        薄壁零件的使用领域相对来说比较广泛，但是近年来渐渐的被汽车航空领域所应用，并且也取得相对优良的效果。但是汽车航空领域对于薄壁零件的质量及其精确度都有着较高的要求，因为一点点失误就可能导致重大的损失，并且甚至也将影响整个社会的发展。因此为了提升薄壁零件的质量及精确度，可以从优化数控铣削加工流程方面来进行改善。首先对于加工刀具的选择有着严格的要求，还有就是切削参数的选择，对于这些加工之前的准备必须充分。因为数控铣削的加工流程是有严格要求的，有些时候流程的错乱将可能会导致薄壁零件的整体效果不佳。对于数控铣削加工薄壁零件的加工流程优化，还是为了促使更多的领域对其进行应用，从而有利于推动中国整体社会的发展。
        3.3合理的切削参数
        薄壁零件在数控铣削的加工过程中需要对切削参数进行选取，其切削参数将会影响薄壁零件的精确度，所以在数控铣削加工的过程中需要仔细考虑对切削参数的选取。而对于切削的选取需要考虑的因素非常多，主要可以包括铣刀的切削速度、主轴转速、刀具直径等等，对于各方面的综合考虑才可以使铣削的加工过程更加稳定，进而使薄壁零件的质量可以得到有效保证。并且根据加工材料以及工具材料的不同，切削参数的选定标准又会发生很大的改变，所以对于切削参数的选取需要视情况而定。除了对切削参数的选取之外，还需要考虑的影响因素就是装夹方案，因为其也容易导致薄壁零件在加工的过程中发生形变。这两个因素的有效解决，都可以推动薄壁零件的质量发生有效的改变，从而有利于其在各个领域的应用。
        3.4选择较合适的刀具
        不同材质由于其切削性能不同，所以在刀具选择方面也需要注意。一般来讲，在刀具选择的时候，需要考量到刀具材料和几何构造的问题。一般而言，对于不锈钢材质的材料而言，适应硬质合金的刀片，可以保证在切削的过程中，不会出现摩擦现象过重，粘结性的问题。当然在选择刀具的时候，还是需要做到具体问题具体分析，依照对应的使用标准和规范来选择，以保证铣削加工精度和质量不会受到刀具的影响。
        4结束语
        对于薄壁零件来说其在汽车制造领域和航空领域的适用性越来越强，因此这也就意味着对其质量的要求越来越高，使其有更高的利用价值。薄壁零件是数控铣削加工出来的，所以就必须要提高数控铣削加工工艺，进而使其适用于更广的领域。本篇文章对提高数控铣削加工薄壁零件的质量提出了一些要求，希望其可以得到有效的改善，进而推动汽车航空等领域的发展。
        参考文献：
        [1]袁华.薄壁零件数控铣削加工工艺技术研究[J].装备制造技术，2011.
        [2]李跃.薄壁零件高速铣削工艺与仿真研究[D].沈阳：东北大学，2008.