薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝探討
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摘要：薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工往往面臨著較高難度，也極容易在加工過(guò)程中出現(xiàn)異常問(wèn)題，影響到最終加工精度，要求引起高度重視。文章即重點(diǎn)圍繞著薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝的應(yīng)用，首先簡(jiǎn)要介紹了薄壁零件及其加工要求，然后分析了薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工過(guò)程中應(yīng)該高度關(guān)注的常見(jiàn)問(wèn)題，最后探討了如何優(yōu)化相應(yīng)加工工藝，希望具備參考借鑒作用。
關(guān)鍵詞：薄壁零件；數(shù)控車(chē)工；加工工藝
在現(xiàn)階段我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中，薄壁零件的應(yīng)用越來(lái)越普遍，且在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì)，解決了以往較厚零件使用存在的問(wèn)題和限制因素，應(yīng)該引起高度關(guān)注。但是在薄壁零件加工中卻存在著較高的難度，影響因素同樣也比較多，進(jìn)而也就必然會(huì)影響到薄壁零件加工精確度，很可能給后續(xù)應(yīng)用帶來(lái)不利影響。這也就需要重點(diǎn)圍繞著薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝進(jìn)行深入詳細(xì)把關(guān)，以求更好提升加工水平，保障后續(xù)薄壁零件能夠形成較為理想的優(yōu)化運(yùn)用效果，解決加工層面出現(xiàn)的問(wèn)題，相關(guān)研究極為必要。
1薄壁零件及其加工特點(diǎn)
薄壁零件也就是壁相對(duì)比較薄的一些零件，該類零件在當(dāng)前我國(guó)工業(yè)發(fā)展中必不可少，成為不容忽視的重要零部件，尤其是在汽車(chē)制造以及軍工領(lǐng)域，薄壁零件更是發(fā)揮著重要作用。對(duì)于薄壁零件的實(shí)際應(yīng)用而言，雖然其壁薄確實(shí)存在著較為明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，解決了以往工業(yè)生產(chǎn)中存在的較多問(wèn)題，但是也正是因?yàn)槠浔诒〉奶攸c(diǎn)，很容易出現(xiàn)一些明顯隱患和問(wèn)題，尤其是強(qiáng)度以及抗變形能力不足帶來(lái)的不利影響，更是需要引起高度重視，力求采取多種適宜合理的方式予以解決，保障薄壁零件可以具備理想的應(yīng)用性能。為了較好優(yōu)化薄壁零件的應(yīng)用性能，從加工著手是比較重要的手段，要求借助于更為先進(jìn)適宜的加工工藝，促使薄壁零件在滿足尺寸指標(biāo)的基礎(chǔ)上，也能夠形成較為理想的性能，降低后續(xù)應(yīng)用可能出現(xiàn)的故障問(wèn)題。薄壁零件在現(xiàn)階段的加工主要采取數(shù)控車(chē)工加工方式，該工藝的應(yīng)用主要涉及到了設(shè)計(jì)與編程、加工以及成品檢驗(yàn)三個(gè)環(huán)節(jié)，要求技術(shù)人員能夠重點(diǎn)圍繞著這三個(gè)階段進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)控制，以便更好滿足薄壁零件加工制作要求，解決可能出現(xiàn)的嚴(yán)重加工問(wèn)題。雖然數(shù)控車(chē)工加工工藝在薄壁零件中的應(yīng)用確實(shí)表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì)，有效降低了加工人員的工作壓力，但是在實(shí)際應(yīng)用中同樣也存在著較多的難點(diǎn)，尤其是在面臨薄壁零件加工存在的更高要求時(shí)，更是需要加大管控力度，以便促使切割刀具、切割工藝以及裝夾處理等更為精確可靠，最終在有效控制薄壁零件變形問(wèn)題的同時(shí)，促使其可以在后續(xù)應(yīng)用中形成理想的作用價(jià)值，避免出現(xiàn)功能受損問(wèn)題。
2薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝常見(jiàn)問(wèn)題
2.1設(shè)計(jì)編程不當(dāng)
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝應(yīng)用對(duì)于前期設(shè)計(jì)編程環(huán)節(jié)提出了較高要求，因?yàn)樵O(shè)計(jì)編程不夠合理，沒(méi)有能夠準(zhǔn)確掌握薄壁零件加工要求，對(duì)于薄壁零件的特性缺乏深入分析，如此也就很可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)編程方案不具備理想的可行性效果，隨之影響到后續(xù)數(shù)控車(chē)工加工作業(yè)效果。因?yàn)楸”诹慵?shù)控車(chē)工加工的難度相對(duì)較大，薄壁零件自身也表現(xiàn)出了較高的特殊性，對(duì)于加工精確度提出了較高要求，如此也就必然需要切實(shí)做好前期設(shè)計(jì)編程工作，要求保障相應(yīng)設(shè)計(jì)編程更為合理可行。但是在實(shí)際工作開(kāi)展中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)編程的難度較大，需要設(shè)置的參數(shù)信息同樣也比較多，如此也就容易在設(shè)計(jì)編程方案中出現(xiàn)一些偏差問(wèn)題，依托該結(jié)果進(jìn)行后續(xù)數(shù)控車(chē)工加工，必然也就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量缺陷，成為亟待解決的源頭性問(wèn)題。
2.2熱變形問(wèn)題
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工中極容易出現(xiàn)變形問(wèn)題，這也是造成后續(xù)薄壁零件難以形成理想應(yīng)用效果的重要原因，要求從多個(gè)角度入手予以防控?；诒”诹慵?shù)控車(chē)工加工中出現(xiàn)的變形問(wèn)題進(jìn)行分析，熱變形是不容忽視的關(guān)鍵影響因素，也是幾乎不可避免的重要原因，應(yīng)該引起車(chē)工加工人員的高度重視。在薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工過(guò)程中，伴隨著相應(yīng)零件切削處理，必然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)熱量，而這些切削熱量作用于薄壁零件后，也就極容易導(dǎo)致其出現(xiàn)變形問(wèn)題。從具體薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工過(guò)程中來(lái)看，無(wú)論是在精車(chē)、半精車(chē)還是在粗車(chē)處理中，都會(huì)伴隨著熱量的出現(xiàn)，隨之也就會(huì)對(duì)于薄壁零件產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其在熱應(yīng)力作用下出現(xiàn)明顯變形，無(wú)法達(dá)到較為理想的精確度。由此可見(jiàn)，薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工中熱變形問(wèn)題不僅僅影響較為惡劣，同時(shí)還是客觀存在的，必然會(huì)發(fā)生的，要求引起高度關(guān)注。
2.3受力變形問(wèn)題
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工中變形問(wèn)題的出現(xiàn)必然還和受力有關(guān)，因?yàn)榧庸み^(guò)程中對(duì)于力度的控制不到位，就容易對(duì)薄壁零件產(chǎn)生不利影響，加之相應(yīng)零件較為輕薄，很容易在受力作用下出現(xiàn)變形問(wèn)題，隨之影響到最終加工生產(chǎn)效果。在薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工過(guò)程中，出現(xiàn)的外部作用力往往表現(xiàn)在多個(gè)方面和工序中，比如在三爪卡盤(pán)應(yīng)用中，因?yàn)樾枰獙⒈”诹慵枰詩(shī)A緊處理，如此也就很可能導(dǎo)致其在該作用力下出現(xiàn)變形風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也會(huì)對(duì)于后續(xù)數(shù)控車(chē)工加工產(chǎn)生影響，導(dǎo)致加工余量出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)法達(dá)到較為理想的精確值。因?yàn)楸”诹慵谌ūP(pán)夾緊時(shí)進(jìn)行加工處理，此時(shí)薄壁零件處于受力狀態(tài)，自身形狀正處于變化中，如果在該背景下進(jìn)行加工作業(yè)，必然會(huì)造成最終加工效果受到影響，在去除三爪卡盤(pán)后，薄壁零件就會(huì)恢復(fù)原有狀態(tài)，進(jìn)而造成加工處理結(jié)果不夠理想，誤差隨之出現(xiàn)。
2.4振動(dòng)變形問(wèn)題
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工存在的問(wèn)題還表現(xiàn)在振動(dòng)變形上，這也是影響最終薄壁零件應(yīng)用效果的重要因素，并且在整個(gè)加工過(guò)程中出現(xiàn)較多，應(yīng)該引起足夠關(guān)注。在薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工過(guò)程中，因?yàn)槭艿角邢髯饔?，加之相?yīng)切割部位的壁較薄，也就極容易出現(xiàn)明顯振動(dòng)現(xiàn)象，在振動(dòng)作用下也就很可能造成薄壁零件出現(xiàn)異常變化，影響后續(xù)加工準(zhǔn)確度。這種振動(dòng)作用的出現(xiàn)主要和薄壁零件受到切削時(shí)出現(xiàn)的徑向切削力有關(guān)，應(yīng)該在具體操作處理中予以積極關(guān)注，以便從力的防控著手來(lái)控制振動(dòng)因素，保障薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝的有序落實(shí)，防止薄壁零件振動(dòng)變形問(wèn)題。
2.5操作不當(dāng)問(wèn)題
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工存在的問(wèn)題還具體表現(xiàn)在操作層面，因?yàn)閿?shù)控車(chē)工相關(guān)人員不具備較高的綜合素質(zhì)和執(zhí)行能力，在處理中容易出現(xiàn)一些明顯偏差問(wèn)題，最終必然也就會(huì)造成薄壁零件的加工不精確，容易出現(xiàn)各類缺陷。比如上述各類變形問(wèn)題的出現(xiàn)，除了和一些必然存在的因素密切相關(guān)外，往往還和車(chē)工人員有關(guān)，因?yàn)橄鄳?yīng)人員無(wú)法形成精確操作，對(duì)于各方面偏差問(wèn)題的防控不到位，必然也就極有可能加大變形程度，嚴(yán)重影響后續(xù)薄壁零件的應(yīng)用效果。當(dāng)然，如果數(shù)控車(chē)工人員在參與薄壁零件加工時(shí)不具備較高的投入度，加工過(guò)程中表現(xiàn)出了較為明顯的馬虎大意以及僥幸心理，同樣也會(huì)嚴(yán)重影響到自身工作執(zhí)行效果，甚至還會(huì)增加出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)，同樣也是不容忽視的關(guān)鍵問(wèn)題。
3薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝優(yōu)化策略
3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)編程
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝的應(yīng)用必然需要首先關(guān)注設(shè)計(jì)和編程環(huán)節(jié)，要求確保設(shè)計(jì)和編程較為合理可行，能夠以此實(shí)現(xiàn)對(duì)于后續(xù)加工作業(yè)的有序指導(dǎo)。因?yàn)楸”诹慵庸るy度相對(duì)較高，精確度要求同樣也較為苛刻，進(jìn)而也就需要確保設(shè)計(jì)和編程更為精細(xì)，切實(shí)做好前期薄壁零件特性分析工作極為必要。在薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工前的設(shè)計(jì)和編程中，技術(shù)人員需要首先明確相應(yīng)加工要求，對(duì)于壁薄程度以及其他相關(guān)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，以此明確相關(guān)參數(shù)設(shè)置要求，促使其可以表現(xiàn)出更強(qiáng)的針對(duì)性。為了確保薄壁零件的加工精度可以得到理想保障，往往還需要重點(diǎn)考慮到數(shù)控系統(tǒng)的適宜應(yīng)用，比如在最為常見(jiàn)的FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，就需要結(jié)合薄壁零件的加工精度要求，合理設(shè)置選用G76復(fù)合型螺紋削循環(huán)或者G92螺紋車(chē)削循環(huán)指令，促使其能夠?qū)τ诒”诹慵w現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性，隨之更好優(yōu)化后續(xù)執(zhí)行效果，對(duì)于因?yàn)檐?chē)削不當(dāng)帶來(lái)的變形或者是精度不達(dá)標(biāo)問(wèn)題予以防治。在設(shè)計(jì)編程工作完成后，往往還應(yīng)該做好相應(yīng)校驗(yàn)工作，要求予以全面詳細(xì)檢查，對(duì)于存在異常和偏差的問(wèn)題予以及時(shí)修復(fù)，最大程度上提升其對(duì)于后續(xù)加工作業(yè)的科學(xué)指導(dǎo)。
3.2優(yōu)選刀具
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝的應(yīng)用對(duì)于刀具的使用提出了更高要求，如果刀具選擇不當(dāng)，或者是在后續(xù)應(yīng)用中出現(xiàn)不適應(yīng)問(wèn)題，則必然會(huì)嚴(yán)重影響到最終切削效果，給薄壁零件加工精確度帶來(lái)危害。在刀具選擇時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)該重點(diǎn)考慮到薄壁零件加工處理的各個(gè)不同環(huán)節(jié)，基于不同工序選擇最為適宜合理的刀具。比如在薄壁零件外圓的粗車(chē)和精車(chē)處理中，可以借助于硬質(zhì)合金90度的車(chē)刀，但是如果面臨螺紋的車(chē)刀選擇，則應(yīng)該借助于機(jī)夾刀，以此更好確保后續(xù)切削的精確度，即使出現(xiàn)損壞也能夠及時(shí)更換處理。對(duì)于薄壁零件加工中使用的鏜刀同樣也應(yīng)該優(yōu)化選擇，要求盡量選擇適宜合理的機(jī)夾刀，促使其可以在整個(gè)加工過(guò)程中得到便捷運(yùn)用，不會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的振動(dòng)問(wèn)題，以此控制以往加工處理中常見(jiàn)的振動(dòng)變形問(wèn)題。當(dāng)然，在薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工處理中，除了要選擇適宜合理的刀具，往往還應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注其他輔助設(shè)施的運(yùn)用，因?yàn)楸”诹慵菀自谕饬ψ饔孟鲁霈F(xiàn)變形問(wèn)題，進(jìn)而也就需要避免隨意應(yīng)用三爪卡盤(pán)，夾緊裝置應(yīng)該結(jié)合實(shí)際狀況靈活運(yùn)用，以求更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于不良作用力的防控，保障薄壁零件的有序加工生產(chǎn)。
3.3嚴(yán)格控制切削參數(shù)
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝應(yīng)用中還需要重點(diǎn)考慮到切削參數(shù)的精細(xì)化控制，避免因?yàn)榍邢鞑划?dāng)產(chǎn)生各方面不良影響，尤其是對(duì)于熱作用以及切削力的作用，更是需要通過(guò)合理控制切削參數(shù)予以把關(guān)。比如在切削深度的控制上，要求在加工過(guò)程中盡可能降低切削深度，以此更好控制切削作用力，避免因?yàn)閱未吻邢魃疃冗^(guò)大產(chǎn)生明顯作用力，進(jìn)而導(dǎo)致薄壁零件出現(xiàn)變形問(wèn)題。在切削速度上同樣也應(yīng)該嚴(yán)格控制，根據(jù)具體切削需求，設(shè)定較為合理的切削速度，避免因?yàn)榍邢魉俣冗^(guò)快，導(dǎo)致切削過(guò)程中產(chǎn)生較多熱量，進(jìn)而致使薄壁零件出現(xiàn)熱變形問(wèn)題。當(dāng)然，整個(gè)切削過(guò)程更是需要實(shí)時(shí)把關(guān)，要求確保切削處理規(guī)范可靠，避免在切削過(guò)程中出現(xiàn)較多的誤操作，最終更好保障切削精確度。
3.4嚴(yán)格控制工序
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝的應(yīng)用還需要重點(diǎn)把握好各個(gè)工序的嚴(yán)格控制，要求確保工序執(zhí)行較為規(guī)范有序，能夠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)好的加工工序路線，避免在加工過(guò)程中出現(xiàn)較為嚴(yán)重的偏差問(wèn)題，有效確保最終數(shù)控車(chē)工加工精確度。數(shù)控車(chē)工人員應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注于規(guī)劃好的工序路線，提前做好模擬把關(guān)，進(jìn)而也就可以在實(shí)際加工中予以精細(xì)化控制，確保相應(yīng)薄壁零件能夠得到有效控制，以此更好規(guī)避可能出現(xiàn)的加工缺陷和隱患。從大的工序控制上來(lái)看，往往并不存在較高難度，只需要嚴(yán)格按照設(shè)定好的程序執(zhí)行即可，但是具體到各個(gè)加工環(huán)節(jié)中，具體的工序依然需要精細(xì)化把關(guān)，以便促使這些工序的應(yīng)用較為適宜合理，能夠結(jié)合不同零件的不同部位進(jìn)行針對(duì)性分析，確保工序安排能夠最大程度上確保加工精確度。比如具體到薄壁零件不同部位的精加工處理中，相應(yīng)工序的設(shè)定就需要高度關(guān)注，要求確保相應(yīng)工序較為適宜合理，能夠針對(duì)相應(yīng)部位的加工要求進(jìn)行充分分析，由此設(shè)定出最為合理的精加工工序，確保相應(yīng)順序可以實(shí)現(xiàn)該部位精確度的控制。
3.5規(guī)范車(chē)工操作
薄壁零件數(shù)控車(chē)工加工工藝的應(yīng)用必然還需要落實(shí)到具體操作層面，要求確保數(shù)控車(chē)工加工操作較為準(zhǔn)確可靠，由此更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于最終加工準(zhǔn)確度的控制。從數(shù)控車(chē)工操作方面的規(guī)范控制角度來(lái)看，最為核心的工作就是規(guī)避人因問(wèn)題帶來(lái)的影響，要求確保車(chē)工操作較為精細(xì)準(zhǔn)確。這也就需要首先針對(duì)所有數(shù)控車(chē)工人員進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，確保相應(yīng)技術(shù)人員能夠具備較高的綜合素質(zhì)和能力，可以在數(shù)控車(chē)工加工過(guò)程中具備良好的勝任力，尤其是在面臨薄壁零件這一相對(duì)復(fù)雜且要求較高的加工任務(wù)時(shí)，更是需要表現(xiàn)出理想的操作能力，嚴(yán)禁任何不具備相應(yīng)能力的人員參與其中。在具體數(shù)控車(chē)工人員參與加工工作時(shí)，往往還需要重點(diǎn)做好培訓(xùn)工作，要求其能夠?qū)τ谙鄳?yīng)數(shù)控車(chē)床較為熟悉，且能夠明確薄壁零件加工要求，對(duì)于各個(gè)參數(shù)的設(shè)定以及應(yīng)用準(zhǔn)確掌握，同時(shí)具備較高的質(zhì)量保障意識(shí)，由此規(guī)避任何偏差問(wèn)題帶來(lái)的薄壁零件加工質(zhì)量缺陷。針對(duì)加工制作完成的薄壁零件同樣也需要進(jìn)行精細(xì)化檢測(cè)分析，切實(shí)做好成品檢驗(yàn)工作，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷予以及時(shí)處理，把好最后一關(guān)。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，薄壁零件加工面臨著較高難度，加工過(guò)程中出現(xiàn)變形等質(zhì)量缺陷的幾率同樣也相對(duì)比較高，如此也就需要重點(diǎn)做好全面防護(hù)把關(guān)工作，在優(yōu)化設(shè)計(jì)和編程方案的基礎(chǔ)上，逐步規(guī)范各個(gè)數(shù)控車(chē)工加工流程和工序，提升操作人員的質(zhì)量意識(shí)，進(jìn)而在做好成品檢驗(yàn)工作后，更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于最終加工質(zhì)量的控制。
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作者:張微微 鹿曼曼 張習(xí)習(xí) 單位:山東瑞祥模具有限公司