分析薄壁零件数控加工工艺质量改进

　　随着薄壁零件数控加工工艺的不断发展，在现代化高科技产业当中，已经得到了十分广泛的应用，并且成为了衡量制造技术和水平的重要指标。在航空航天、军事等重要领域当中，薄壁零件都得到了极大的应用。而在加工工程中，计算机技术和仿真技术更是发挥了不可替代的重要作用。在现代加工业中应用高精密机床，结合高仿真系统的分析，在薄壁零件的整个加工过程中都起到了十分良好的作用。

　　一、薄壁零件数控加工工艺质量影响因素

　　(一)零件装夹对加工精度的影响

　　在零件加工过程中，影响加工精度的一个主要原因就是零件自身的刚度。对此，可以适当的利用装卡夹紧的方法，对加工工艺进行改进，从而使数控工艺的加工精度得到提高。在数控加工薄壁零件的时候，应当对零件位置、夹紧装置进行细致的分析，详细的分析引起形变的应力部位、作用方向等方面的数据。可以采用账套、施工圈、辅助支承等专用夹具当作夹紧装置。利用轴向装卡替代径向装卡，对薄壁环形零件进行处理。通过以上的方式和手段，能够有效的解决和预防薄壁零件的形变问题[1]。

　　另一方面，可以对薄壁零件的刚度进行加强，可以临时对薄壁零件的壁厚进行增加，具体方式可以利用浇灌松香、石蜡等方式，浇灌在数控零件的空心处。在完成薄壁零件的数控加工过程之后，再将这些辅助材料去除即可。

　　(二)切削角度对切削质量的影响

　　通过具体实践可以看出，如果确定了刀具几何参数、机床结构系统等因素，那么主要影响切削力的原因包括切削宽度、背吃刀量、进给速度、切削速度等。对于切削质量来说，刀具的角度对其能够产生十分巨大的影响。将刀具的前、后角适当增大，能够将切削过程中的摩擦和形变情况有效降低，从而使切削力得以降低，减少薄壁零件的形变程度。

　　另一方面，加工的主、副偏角，也能够对加工精度产生很大的影响。在加工的过程中，主偏角决定了加工过程中轴向和径向的切削力。对于一些刚性较差的薄壁零件来说，应当将主偏角尽量趋近于90°，通过以上的方式，能够使零件数控加工的强度得到加强，从而使加工精度得以提高[2]。

　　(三)走刀方式与路径

　　在数控加工工艺质量方面，走刀的方式和路径也会对其产生很大的影响。因此，注重这一方面的因素，对于加工精度的提高也具有很大的意义。对走刀的方式和路径进行改进，能够使薄壁零件的质量得到很大的提升。在实际应用过程中，为了能够更加快速、高效的粗加工薄壁零件，可以采用新型的走刀方式，例如阶梯式粗加工法、一次性粗加工法等[3]。这些方法在实际应用中，加工的走刀路线都能够符合加工等量均匀和高线轨迹，应用效果较为良好。相比于传统的走刀路径，这些新型走刀路径在加工过程中，能够有效的解决沿斜线方向加工的弊端。刀具在等高线上沿着横向或纵向的方向进行平动，将多余的金属切除。通过以上方式，能够在切削过程中确保均匀的余量切削，对于延长刀具的使用寿命、提高薄壁零件的加工质量都具有十分良好的作用。

　　(四)合理的工序工艺路线

　　在数控加工工艺质量的提高当中，应当对数控加工零件的形变规律进行充分的了解和掌握，同时细致的分析和研究这一形变规律。合理的工序工艺路线的制定，对于数控加工零件的质量来说，具有十分重要的意义。对于工序和工艺当中有关零件形变的情况，工序工艺路线要能够提供有效的解决方案和措施，从而解决这一问题。在加工过程当中，充分了解和掌握零件形变的规律，在加工过程中，按照不同的受力情况，对定位基准进行及时的选择和调整，确保薄壁零件定位元件和定位面的紧密结合，从而避免加工振动的情况。在合理的工艺工序路线制定的过程中，还应当对夹具和薄壁零件进行适当的选择，从而对加工余量进行更加合理的分配[4]。

　　二、薄壁零件数控加工工艺质量改进措施

　　(一)基于仿真数控的工艺质量改进

　　在公式F=KU当中，F代表零件的荷载列阵、K代表零件的整体刚度矩阵、U代表零件形变。根据以上公式我们能够得出，如果薄壁零件整体刚度不变，零件的荷载列阵和零件的形变呈反比关系。因此，将零件的整体刚度矩阵提高，或是将零件的荷载列阵降低，都能够减小形变。

　　另外，还可以在零件荷载列阵和整体刚度矩阵之间进行补偿，从而达到形变量减少的目的[5]。例如，可以利用填充零件的方法，使刚度得到提升。零件加工完成后，再去掉填充物。以上这些措施，都是以对零件形变原因的详细分析为基础，因此，在薄壁零件数控建工工艺当中，加工质量能够得到很好的提升。

　　(二)加强操作主动性，修正刀具路径

　　在刀具路径的生成过程中，应当对零件形变进行充分的考虑，因为它会对零件加工质量产生极大的影响。目前，薄壁零件正在朝着轻量化的方向发展，在此过程中，影响零件数控加工技术的关键问题就是其刚度的问题。在数控加工过程中，由于其刚度较低，需要进行夹紧和切削，很容易引起薄壁零件的形变问题。对此，在实际加工当中，应当对薄壁零件可能发生的形变情况进行充分的考虑，分析在形变过程中造成的零件回弹量[6]。因此，需要在进行数控加工的时候对刀具的路进行不断的补偿和修成。

　　对于加工当中出现的各类情况，应当做好刀具路径修正的准备，确保刀具路径操作轨道的正确性，防止发生由于刀具路径偏移而造成的加工失误问题。薄壁零件形变回弹的误差，可以通过对刀具路径的补偿和修正来予以降低。而在数控加工的过程中，夹紧切削零件的角度和速度，也会对其形变产生影响。因此，需要通过科学的数据计算，来确定切削的角度。通过实践证明，将切削刀具的前、后角适当增加，能够降低刀具摩擦，控制切线速度，从而使由于切削造成的摩擦和形变得到降低。

　　(三)改进和优化零件装夹方式

　　对薄壁零件数控加工工艺质量和精度产生影响的另一个重要因素就是零件的装夹力。由于薄壁零件的刚度较小，因此在数控加工过程中，如果施加了过大的夹紧力，将很有可能会造成薄壁零件的发生形变，从而影响到另加加工的质量和精度。而在零件数控加工的过程中，除了夹紧力之外，还存在一个支撑力，二者在加工位置上的侧重点是不同的[7]。

　　由于薄壁零件的自身刚度较小，因此需要利用支撑力来对其自身的强度增大进行支持，故而应在零件强度较小的表面施加支撑力。而由于夹紧力在实质上是对零件刚度的降低，因此要在零件刚度较大的表面进行施加。

　　结论：随着社会的不断发展，薄壁零件在各个领域当中都得到了越来越广泛的应用。而在薄壁零件的加工过程中，数控加工工艺质量具有十分重要的意义，它直接关系着薄壁零件在实际应用中的性能发挥。而传统的数控加工工艺存在着很多的问题，会对薄壁零件产生十分不良的影响。对此，应当充分了解和掌握能够影响薄壁零件数控加工工艺质量的因素，在实际加工过程之中采取相应的措施，优化和改进薄壁零件数控加工工艺质量，从而使薄壁零件在实际应用中能够更好的发挥作用。

　　参考文献：

　　[1]李盼. 薄壁零件数控加工工艺质量改进分析[J]. 电子测试,2013,24(02):229-230.

　　[2]魏丽,郑联语. 改进薄壁零件数控加工质量的进给量局部优化方法[J]. 航空精密制造技术,2012,11(04):10-14.

　　[3]郑联语,汪叔淳. 薄壁零件数控加工工艺质量改进方法[J]. 航空学报,2011,12(05):424-428.

　　[4]王继群. 薄壁类零件数控加工工艺改进分析研究[J]. 北京工业职业技术学院学报,2013,11(03):34-37.

　　[5]谭彬彬. 薄壁零件数控车工加工工艺[J]. 科技创新与应用,2014,14:100.

　　[6]曹岩,董爱民,李云龙. 航空薄壁零件数控铣削加工仿真与误差控制[J]. 机床与液压,2011,12(09):30-32.

　　[7]吴志鹏,李明,牛美英. 薄壁零件数控加工工艺实现关键技术及应用研究[J]. 邢台职业技术学院学报,2012,10(03):90-93.