這篇工藝論文投稿發表了薄壁零件加工中存在的問題和工藝方案，如何才能更好的控制薄壁零件的加工精度呢?論文主要介紹了一直薄壁加工變形和破裂的工藝方案，討論了提高加工質量的措施和注意事項，并給出了提高薄壁零件加工質量的其他措施。

　　關鍵詞：工藝論文投稿,薄壁零件,加工工藝,切削加工參數

　　薄壁零件在機械加工領域非常常見，其加工精度控制比較復雜，如果控制不當，往往造成薄壁部分變形甚至破裂。筆者通過分析軸套類薄壁零件的工藝處理過程，提出了對薄壁零件加工的見解。

　　1薄壁零件加工中存在的問題

　　薄壁環件是一種環形零件，它的壁厚與徑向尺寸相差懸殊，一般認為其壁厚與內孔半徑之比小于1∶20[1]。圖1為某軸套類薄壁零件加工的尺寸要求。該零件直徑為44mm，內孔半徑為21mm，薄壁部分深度為5mm。由于該零件薄壁部分的局部厚度不足1mm，因此在加工過程中往往容易造成變形甚至破裂。

　　2薄壁零件加工問題的解決辦法

　　2.1常見薄壁零件加工技術

　　目前，薄壁零件加工技術包括傳統機械加工技術、數控加工技術、高速加工技術、激光直接加工技術、軋制技術等。高速加工技術、激光直接加工技術都存在加工成本高的問題，而軋制技術需要設計專用工裝及專用機械設備。當單件或者小批量生產時，傳統機械加工技術和數控加工技術比較經濟;當適度批量生產且精度要求較高時，高速加工技術和激光直接加工技術比較理想;當大批量生產時，軋制技術比較適合。

　　2.2抑制薄壁加工變形和破裂的加工工藝方案

　　筆者采用傳統機械加工技術，重點討論通過夾具裝夾方法抑制薄壁加工變形和破裂的加工工藝方案。根據圖1的要求可知，有兩種加工工藝方案：一是先加工套孔，再加工薄壁部分;二是先加工外輪廓，再加工內輪廓和軸套。對于第一種加工工藝方案，在加工內套時，由于毛坯有余量，因此加工過程沒有任何困難。在加工外輪廓時，要采取措施抑制內孔徑向形變。針對該加工工藝方案，設計了工藝芯軸(見第81頁圖2)。工藝芯軸的螺紋連接部分用于連接到軸套類零件上，當軸套類零件沒有內螺紋部分時，工藝芯軸可自帶螺母與軸套類零件鎖死。工藝芯軸的拆卸部分用于將其從軸套類零件上拆卸下來。

　　2.3切削加工參數的選擇

　　對于薄壁零件加工而言，在數控車削時對切削加工參數的選擇也很有技巧。切削加工參數選擇的總體原則為：在精加工時，轉速S可以適當調快，然而進給速度F不宜太快，還需要看零件材料與機床主軸徑向跳動的大小，如果跳動較大，則轉速應適當調慢。在該薄壁零件加工案例中，不同生產環節的切削加工參數[2]以下分別予以介紹。首先操作員粗車內孔時，S為500~600r/min，F為100~150mm/min，切深ap為2~3mm。其次操作員精車薄壁內孔時，S為1500~1600r/min，F為30~50mm/min，以精加工表面質量要求來定，一般情況下ap為0.1~0.3mm，一定要一次走刀完成。第三操作員對薄壁外圓粗車內孔時，S為500~600r/min，F為100~150mm/min，ap為2~3mm。最后操作員對薄壁外圓精車時，S為1500~1600r/min，F為30~50mm/min，以精加工表面質量要求來定，一般情況下ap為0.1~0.3mm，但一定要一次走刀完成。經過多次加工試制，薄壁零件加工質量都完全合格。

　　2.4機床主軸徑向跳動對加工工序的影響

　　機床主軸徑向跳動不僅影響切削加工參數的選擇，而且影響加工工序。由于不同機床的主軸徑向跳動不同，因此同樣的工件在不同機床上的加工效果也不同。一方面要調整機床主軸徑向跳動，另一方面要根據機床主軸徑向跳動的不同，調整薄壁零件的加工工序。機床主軸徑向跳動較大時，可以先加工外輪廓，再加工內輪廓，這樣對壁厚的影響較小;而機床主軸徑向跳動較小時，可以先加工內輪廓，再加工外輪廓，這樣效果較好。

　　3提高薄壁零件加工質量的其他措施

　　薄壁零件的車削加工是一個技術難點，在生產中不能回避。一方面，有些工件的生產批量很大，為了提高薄壁零件加工質量，在加工時需要考慮薄壁部分加工的工裝更換和生產節拍問題，工裝能否快速更換以及生產節拍是否合理都需要根據具體零件來確定。另一方面，提高薄壁零件加工質量最有效的措施還是提高薄壁部分的剛性。

　　4薄壁零件加工中的其他注意事項

　　在一般情況下，薄壁零件加工放在所有加工工序的最后，即在其他加工工序都完成后，再進行薄壁零件加工。一方面，說明了薄壁零件加工工藝的復雜;另一方面，一旦薄壁零件加工失誤，前期努力都會付之東流。近年來，各類職業技能大賽的軸套類零件比賽環節都增設了薄壁加工項目。該項目的發展趨勢為在壁厚與內孔半徑之比小于1∶20的基礎上繼續變小。如此而言，在機床主軸徑向跳動不變的情況下，隨著零件長度變化，切削加工參數也需要調整;切削刀具隨著刀尖圓弧半徑的變化而變化，切削質量也會有所變化;切削冷卻條件一般與非薄壁部分加工時保持一致，不用刻意去改變，只有當壁厚與內孔半徑之比遠遠小于1∶20時，在加工薄壁零件內壁時才需要對切削冷卻條件做些調整。

　　總之，在薄壁零件的加工中，不論是加工原理的改進，還是加工工藝措施的保障，亦或是切削加工參數的調整，都需要通過反復實踐才能取得。這里沒有捷徑，不可能只用一招就解決所有的薄壁零件加工問題，需要具體問題具體分析。在找到解決問題的方向和關鍵點之后，就可以設計出抑制薄壁加工變形和破裂的最佳切削加工工藝方案，再將其用于指導實踐，問題都會迎刃而解。

　　參考文獻：

　　[1]王志厚.薄壁零件加工中防止變形的措施[J].寶成技術,1991(2):20-21.

　　[2]王志斌.數控銑床編程與操作[M].北京:北京大學出版社,2012.

　　作者：姚新平 王志斌 單位：三江學院

　　推薦閱讀：《國外機車車輛工藝》(雙月刊)創刊于1970年，由中國南車集團戚墅堰機車車輛工藝研究所主辦。