徐明显 冀江涛 雷航天
中航西飞 陕西省西安市 710089
摘要：近年来，国内航空航天、机械制造、机床加工等诸多领域对制造行业表现出较高依赖性。为减轻自体重量，提升结构强度，很多中大型复杂结构的零件，尤其是装备上安设的主要活动构件，多数情况采用整体化结构的设计方法。针对这种构件，需要确保加工制造的质量，其中产品要高质量、高精度，拓展工艺技术研究的深度性。基于此，本文就薄壁零件的机械加工工艺过程进行详细探究。
关键词：薄壁零件；机械加工；工艺过程
1 引言
对于薄壁零件加工工艺过程而言，因为其自身特性常常会出现变形等问题，为了减少工艺零件质量不足产生的影响，要践行标准化加工处理方案，打造更加合理高效的加工质量控制机制，促进工艺水平的全面提升。
2 概述
2.1 薄壁零件
薄壁套类零件有着径向刚度差、外圆及内孔有着不规则变形导致壁厚不均匀、圆度不易控制等特点。套类零件在机械结构中主要起支撑和导向作用，为此零件需具有较高的同轴度，端面与孔轴线或与外圆有较高的垂直度要求，除了尺寸的精度要求外还对零件的几何形状精度、表面粗糙度也要求较高。在数控车削加工中急需解决的问题是控制零件装夹变形以及车削变形。
2.2 机械加工工艺
机械加工主要是指按照机械设计图纸，利用现代技术，对机械结构、部件、零件进行加工的过程。在工业革命之后，人类社会机械加工技术全面进步，极大提升了社会生产力[1]。随着现代社会高速发展，机械加工逐步向结构复杂化、精细化的方向发展，涉及到的各类零件体积越来越小，精度要求越来越高[1]。显然，传统粗放式的机械加工方式，无法很好的保证零件精度。零件精度不足，容易导致零件无法与机械系统匹配，机械系统功能无法发挥出来。同时，会加剧机械磨损，影响机械使用寿命，能耗升高，严重时还可能引发生产事故。比如，一些零部件本身尺寸精度不高，在运行的过程中会导致其所在的组件内部磨损严重，导致局部温度升高。一方面影响系统运行效率，导致能耗提高，另一方面还会导致组件受损，甚至产生巨大的损失。显然，导致零件加工精度受到影响的主要影响因素，来自于机械加工工艺和加工环节，工艺不精、流程不科学、管理不到位，都可能导致零件加工精度受到影响。所以，要从提升机械加工工艺水平入手，提高零件加工精度，这对提高我国工业生产水平有重要的意义。
3 薄壁零件的机械加工工艺过程
3.1 工艺优化
根据技术要求对零件数控车削阶段进行综合分析，找到车削薄弱环节、位置，采取有针对性的加工步骤和装夹方法，才能有效提高加工过程可控性。例如：在车削加工前对毛坯或半成品进行热处理以消除内应力、提高材料稳定性，不仅会使机械性能得到提高、消除一定的内应力，降低车削后变形，同时有利于对多余材料的去除。对技术要求较高的薄壁套类零件，适当增加振动时效工艺环节，有利于进一步消除应力，使其材料快速稳定，缩短加工周期且有足够的刚度、韧性，避免零件在后道工序中产生不可控变形。
3.2 科学装夹
对于薄壁零件机械加工处理过程而言，装夹操作较多且具有重要的影响，因此，要保证零件加工的综合效果，就要提升装夹工序的完整性，有效提升其综合水平。在传统的装夹处理方案中，三抓卡盘、虎钳以及压板是较为普遍的处理方式，弊端就是造成应力的过度集中，夹紧的位置会出现严重的变形问题。
基于此，在技术全面革新的时代背景下，要结合其应用原理落实对应的改进方案，确保能避免变形的产生[2]。一方面，保证薄壁零件和装夹位置的基础面积逐渐增多，减少单位面积内的压强，从而确保薄壁零件在装夹过程中的受力更加均匀，提升装夹程序的合理性，避免严重的变形问题对零部件加工造成的影响。另一方面，操作人员要尽量选取适宜的夹具完成装夹处理工作。若是薄壁零件粗加工，则适当增大装夹力度和零件与夹的紧密度，有效提升强度和硬度，减少变形概率。而在薄壁零件精加工的过程中，则要对工艺要求予以细化处理，利用高契合度的夹具完成薄壁零件装夹工序，避免变形问题造成的影响。除此之外，操作人员也要对装夹力的作用点予以挂住和细化处理，有效转移的同时保证径向装夹、横向装夹的合理性，从而减少装夹中应力变大的问题，尽量避免薄壁零件加工变形。
3.3 正确选用刀具
对金属进行切削处理的目的，主要是为获得一个外部形状、规格大小、精确度等多项指标均符合国标要求的零部件。因此，刀具在金属切削加工工艺中占有较高地位。从某种程度分析，金属切削阶段选用的刀具性能优劣对零部件加工质效起到决定性作用。若刀具选用不当，很可能造成金属零部件精度和规定的标准要求之间存在较大出入，或导致金属表层过度粗糙、凹凸不平等。如果上述原因得不到重视，则会降低机器加工制造水平。因此，在金属切削实践中，一定要依照切削部件属性选择最适宜的刀具。可以从两方面着手。选用刀具时，一方面在考虑企业生产效益的基础上，尽量选择耐高温、耐摩擦性能好的刀具，能适度延长刀具使用年限，同时也降低了压缩金属的生产成本，提升了刀具的质量。另一方面，应依照不同金属材料属性、加工方法的差异性选择刀具，例如，打磨金属零部件时，推荐选用做工较精细、硬度较高、磨粒规格适宜的刀具；要想顺利的完成锯切，通常会选择该类型的刀具，可以避免其他刀具因为质量问题造成的延误工期等问题[3]。
3.4 刀具处理
为了全面提高薄壁零件机械加工的质量，就要对刀具的角度和速度等进行集中的处理，若是速度较慢，则会出现薄壁零件外力系数增大导致变形的问题，所以要结合操作进度和元件尺寸、质量要求等多种因素将刀具应用速度控制在规范数值内。另外，要保证切割角度符合标准，角度的偏移会造成不规范问题，因此，结合薄壁零件机械加工要求选取适宜的角度，以保证加工效果符合标准。
3.5 控制好温度
（1）控制设备温度。为了对精密零件进行精细加工，有必要在有效的控制过程中合理地控制设备温度。在制造设备方面，制造商可以使用零件加工设备材料耐用，不容易热，这不仅可以控制机器的温度，基本上减少热，而且还可以减少磨损，延长使用寿命。（2）控制零件加工温度。零件加工统热变形对加工误差的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。因此在零件加工过程中要合理调控温度，其中有在车间和窗户，通风良好有利于在使用期间散热足够的空间。（3）控制刀具温度。在加工过程中，刀具由于剪切和摩擦的双重作用，不可避免地会产生大量的热量，如果这些热量不能及时消除，则刀具和零件之间的温度将会升高，从而使刀具变软，影响加工精度。因此，可以用金属加工液在刀具工作过程中进行冲洗，可以带走机械加工过程中产生的热量，延长刀具的寿命，提高加工件的表面精度。
4 结束语
综上所述，由于现在的科学技术发展越来越快，技术水平也越来越高，所以我们的机械制造前景也越来越好，在这前提下，我们的机械制造的过程也越来越紧密，对我们的零件加工的准确度也越来越高，所以为了我们的产品制作的越来越好我们必须把握好每一个岗位的职责。这样相关产业才会更快的发展起来。
参考文献：
[1] 卢宏亮 , 田欣华 . 提高薄壁零件机械加工精度的工艺研究 [J]. 技术与市场 ,2019,26(12):151,153.
[2] 徐艳萍 . 关于机械加工中数控车加工薄壁组合零件工艺分析 [J].中外交流 ,2018(52):162.
[3] 彭应征 . 薄壁曲面零件数字化制造优化技术研究 [J]. 有色金属设计 ,2019,46(4):110-112.