薄壁环类产品加工工艺分析

薄壁环类产品加工工艺分析

文致旺

国营长虹机械厂 广西省桂林市 541003

摘要：薄壁零件因重量轻、结构紧凑与节约材料等优势应用十分广泛。但因薄壁零件刚性较差，加工期间容易发生变形，自身强度较弱，因而很难确保实际加工质量。薄壁零件铣削加工作为机械加工中的常见难题，为提升零件加工质量，通过对产品内外环及相关产品工艺流程进行研究，对加工参数展开全面分析，发现加工参数和工艺流程会对薄壁环产品质量产生影响，同时实验分析影响产品质量的各项因素，可通过加强工艺流程与参数控制，确保薄壁环类产品加工质量。

关键词：薄壁环类 车削 铣削

引言：薄壁环产品容易变形，如何提高薄壁零件加工精度，改变传统加工方法，使用最佳支承方式，如有必要还应与专用夹具联合使用，确保零件加工期间不发生变形，再者，还应同时关注加工效率。通过分析工件装夹与刀具几何参数与程序编制情况，对薄壁零件加工中的变形问题展开详细分析，然后及时采取措施处理，希望能帮助提高加工精度。

1工件加工难点与路线设计

某工件为典型数控铣床加工薄壁件，材质是，材料是易切削钢，其抗拉强度达，材料当中包含微量硫与铅元素，上述物质切削性能较好。零件应进行正反面加工，具体加工特点为：壁薄、平面、钻孔等。加工操作难点为，薄壁区铣削、壁件中加工钻铰孔，加工期间难以对变形量进行控制。

1.1 加工难点

由于工件其中一个面是薄壁，另一个面是方形薄壁，其壁厚度误差大小在加工期间主要难点为，薄壁位置加工变形很容易出现振刀。为确保加工质量，选择刀具与设置切削用量期间，应保证切削量与操作指标相符，避免引起加工变形，进而影响工件加工质量。

1.2 路线设计

薄壁件加工工艺线路为：1）检查刀具、毛坯等量具；2）编程、建模；3）对刀；4）铣平面，在侧壁单边留出2mm距离，底端留出2mm；5）中心孔面钻，控制钻孔直径大小为4mm；6）精铣A面，确保不同尺寸与形位公差合理；7）粗与精铣外端轮廓；8）反向装夹，将A面放到夹具中，然后应用平口钳与平行垫铁；9）铣平面，控制预留高度4mm；10）应用UG区域当中铣削功能将外侧4耳朵平面到达指定厚度，然后及时拆除压板；11）将压板压在铣削平面上，控制边沿和矩形侧壁间距离超过13mm；12）精铣侧壁、底端、型腔，确保其垂直度、壁厚与平行度。13）工件检测。

2工艺准备
2.1工装准备

作为环类产品，铣插槽与激光切割工序应制作相应夹具；剩余工序可选用拼装夹具与软爪当做辅助工具。铣槽夹具将产品需求当做定位面，为控制定位准确性，应调整止口和内径间隙在内，同轴直径在内、激光切割夹具止口和产品内径定位间隙在内，同轴直径在内。
2.2测量方法

测量工作包含三个板块，一般情况下，用千分表打表测量，三坐标检测，试样安装试用。
2.3零件加工操作

1. A面加工：应用型腔铣功能粗铣削A面型腔，为提升加工效率，可使用直径大小为20mm的粗铣刀，然后将切削模式设定成跟随四周，加工方向为顺铣，刀路方向朝内，然后执行岛清根，底面和侧壁设置2mm余量，非切削位置在开放区域，控制进刀路线成圆弧形，最小距离设定为150%刀具直径，然后合理设置切削参数。应用平面铣A面型腔，一般情况下，加工方法多选用平面铣-底壁加工，该过程可应用直径大小为12mm立铣刀，然后结合实际情况设立补偿寄存器，切削方向控制成顺铣，然后选择精加工刀路，侧面加工步距控制到0.1mm，便于减少实际切削力，避免结构变形。

2. B面加工：应用型腔铣粗铣B面，为提升加工效率，可使用直径大小为20mm的铣刀开展外部粗加工，控制底端与侧面余量2.5mm。然后开展二次粗加工：选用平面铣——底壁加工，然后应用直径大小为12mm铣刀进行加工，切削位置用壁，控制加工余量底端2mm，侧面2mm，选用顺铣方式，然后认真执行底切，确保余量恒定，进刀种类选用圆弧进刀，剩余切削参数进行粗加工。最终，应用“平面铣”精铣、半精铣，厚是1mm，所以精加工前应合理添加半精加工操作，设定参数期间，可选用平面铣—底壁加工法，此时可使用直径大小为12mm铣刀，然后结合具体情况设立补偿寄存器，保证二次粗加工与非切削移动大小一样，在切削参数当中，控制切削方向成顺铣，然后选用精加工刀路，控制侧面加工步距成0.1mm，避免切削变形。

3 数控铣工艺措施

3.1 切削方式选择

薄壁零件加工期间，受振动与刀具切削力作用，零件常常会出现变形。为防止这一情况出现，可采取数控铣加工法。该加工方法特点为：一，切削量较小；二，主轴转速与切削速度多为保证切削速度较快；三，应变率较大，磷刺与积屑瘤较少。对比传统切削方式，数控铣加工，优势如下：一，因操作过程速度较快，切削表层没有塑性变形产生即可完成；二，这一切削方式，对系统动态平衡要求较高，因此使用该方法看确保切削零件质量与精度；三，因切削速度较快，切削期间热量没有达到工件时，即可被切削带走。由此，数控铣加工法的使用，可全面提升薄壁零件质量与精度。

3.2 刀具选择

为提升薄壁零件质量，做好刀具选择十分重要。刀具质量达标既可以提升薄壁零件精度，还能提高零件质量。刀具种类选择一般应按照零件材质进行筛选，针对军事领域当中的零件而言，大多材质为铝材料，选择这类刀具期间，一般多使用硬质金双刃或四刃立铣刀，这种刀具螺旋角、耐磨性能较好，故而常常在铝材加工当中使用。再者，还应妥善选择刀具大小，加工普通零件期间，一般使用大刀提升实际工作效率，但就薄壁零件来说，大刀具在零件加工期间很容易发生变形。所以，为防止零件变形，常常会选用小刀具加工，便于提升铣削操作速度。

3.3 确定加工方案

薄壁零件加工期间，为提升实际工作效率，一般要联合不同因素明确加工方案。比如：零件尺寸、形状与热处理。就薄壁铝零件而言，因加工期间很容易发生变形，所以确定加工方案前，应逐渐缩短加工周期。具体方案为：借助普通机床开展零件粗加工，借助数控机床进行精加工。对于薄壁铝零件而言，精密度施工中，可按照如下方案进行：借助粗加工、半精加工、精加工操作，确保施工与各项要求相符。但单纯的依靠表面操作质量对施工方案进行筛选，很难达到施工要求，施工操作期间，多以整个方案为基准进行选择，合理制定零件加工方案。与薄壁零件粗糙度、精度标准相结合，方便制定所需加工法。

4 薄壁产品数控铣加工方法

提升薄壁零件的韧性与强度，可全面降低装夹工件变形与后期概率。为提升薄壁零件韧性，加工期间可做好强化处理。比如，一些石膏与石蜡等低沸点合金，容易泄漏到内部。但加工期间，可妥善选用制冷剂，避免工件在负载状况下被溶解。薄壁零件韧性、强度等和零件结构、加工装夹方式等密切相关。加大铸件和模具接触面，可提升铸件接触面韧性。再者，为提升工件韧性，还可使用高弹性模量材料。

结论：综上所述，通过分析薄壁零件加工工艺、编制等过程，可有效掌握该类产品加工技术，便于从产品加工、装夹与测量等时间，分析插削、车削、激光切割等工序，从而不断提高产品加工效率，合理控制产品变形。工件加工中，影响变形的因素包含：装夹变形、内应力变形等，通过改进与完善工艺流程，可全面提升流程实用性与可操作性。

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