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摘要：
由于薄壁类零件自身的结构特点，保证其加工精度一直是加工生产过程中的一个难点。针对这一问题，在此分析了其加工精度的影响因素，对薄壁零件的加工进行了分析，选择合理的工艺工序路线，完成了对薄壁零件的数控加工工艺的优化。
【关键词】薄壁类零件 加工精度 工艺分析
Abstract：Due to the structure characteristics of the thin-wall parts themselves， ensure the machining accuracy has been a difficult point in the process of production. In order to solve this problem， here analyses the factors that influence the machining precision， Analyses the thin-walled parts processing， To select the reasonable technological process route， Completed the optimization of thin-walled parts of NC machining process.
Key words： Thin-walled parts； machining precision； process analysis
引言
薄壁类零件重量轻、节约材料、结构紧凑等优点，所以它在现代工业设备中被广泛应用。随着科学技术的发展，被加工零件变得越来越轻巧。由于这类零件质量轻、用料少、结构紧凑，在机械产品中越来越被重视，应用也越来越广泛。但薄壁零件的刚性较差，在切削力的作用下，容易引起热变形和产生振动变形，影响到工件的精度和表面粗糙度，加工质量不易保证，因而其加工成了行业内的棘手问题。本文就薄壁零件车削加工中常出现的问题、解决办法以及加工工艺进行了一些探讨。
1.薄壁零件车削加工分析
车削薄壁零件的主要问题是壁薄和易变形，而产生变形的主要因素是切削力、夹
紧力、切削热和残余应力。所以其加工难点就是如何防止和减小工件的变形，可以通过一下几种方法有效改善加工变形。
1.1优化装夹方案
传统的三爪自定心卡盘装卡时，由于夹紧力的作用零件会发生变形，导致加工余量出现不均匀，当加工完成后，松开卡盘，零件由于弹性恢复又会变形，两次变形就会使加工精度很难保证。
针对装夹，可采用扇形软卡爪装夹、芯轴装夹、开口套装夹、真空吸附夹具代替传统装夹方式来减小零件的变形。
1.2选择合理的刀具几何参数，减小工件变形
刀具不管是钝还是锋利，都会造成工作变形。减小切削时的吃刀力将大大减少工件变形，而采用较大的主偏角、稍大的前角、较小刀尖圆弧半径的锋利车刀，则吃刀力较小。实践证明，最合理的刀具角度是：采用R型圈屑槽，主前角为了25-30°，主后角为6-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6- 8°，刃倾角为0-3°。
1.3选择合理的切削方向，减小工件变形
刀具横向夹紧在刀架上，刀尖去除毛刺即可，刀具由中心向外切削此种切削方向比较合理，会减小工件变形。
1.4选择合理的切削用量，有效避免薄壁工件变形
粗加工时，背吃刀量和进给量可以大些；精车时，切削速度为65m/min以下，走刀量为0.05 - 0.07 mm/r，背吃刀量为0.055-0.075 mm，这样能消除切削过程中刀具引起的振动，有效地避免薄壁工件变形。
1.5释放变形应力，保证工件质量
薄壁零件的车削一般应把粗车和精车加工分开进行粗车过后，增加半精车，并在半精车后加热进行退火处理，可减小其内应力，并释放内力，减小工件变形，保证工件质量在精车前松动一次夹紧，或调整一下工件位置后再夹紧，可以减小外应力，改善薄壁工件变形，从而保证工件质量。
1.6选择合理的切削液，防止工件变形
选择比热容大、黏度小、流动性好的切削液，如选择柴油为冷却润滑液，既能降低工件的表面粗糙度，同时又能吸收大量的热量，降低切削温度，防止工件变形。
1.7合理选择刀具，提高工件质量
精车薄壁零件孔时，刀具刃口要锋利，刀杆的刚度要高，修光刃不宜过长，否则会影响工件表面粗糙度。车削高强度材料的薄壁时，一定要注意刀具逐渐磨损而使工件孔径出现锥度，影响工件精度。
1.8改进机床，减小夹紧力，减少工件变形
利用变频器对机床电路进行改进，使机床实现慢启动，这样薄壁零件可在很小的夹紧力下夹持，防比薄壁零件在加工过程中变形。
1.9提高零件的刚度
因为薄壁类零件的刚度较差，所以说提高薄壁类零件刚度是提高工件加工精度的重要因素。通常在零件设计加工完成后，在没有任何特殊工艺的情况下，零件的刚度是不会变化的。那么如何来提高工件自身的结构刚度呢？在此有两种方法：一是保证薄壁类零件在工艺设计中位置的准确，选择合理的加紧方式、正确的切削方法和切削用量，从而更好的提高零件的刚度。二是采取增加壁厚的方法，通常采用胶粘、浇灌的方法增强零件的刚性和紧固。
2.薄壁零件车削加工工艺工序分析
保证薄壁类零件各工序加工质量的关键是必须要制定合理工艺工序路线，应重点分析薄壁类零件变形规律，研究和掌握其变形规律，注重防止和解决工艺工序中的变形问题；应根据零件的技术要求与加工时的受力情况来选择合理的定位基准，零件的定位面和定位元件之间的接触应紧密贴合，否则难以避免零件在加工中的振动变形，进而影响加工精度。
选择合理的工艺工序路线方法是：正确选择零件和夹具的定位基准和夹紧方式，应使前后工序定位基准的协调一致；合理分配加工余量，必要时应提高定位基准的尺寸和形状公差精度；对于同一零件不同加工部位的精加工工序，应视具体情况确定最优加工顺序。
在考虑工序编程时应增加切削工序以逐步修正由于材料去除所引起的工件变形。对于结构刚性较好的轴类零件，由于因去除多余材料而产生变形的问题不严重，一般只安排粗车和精车两道工序。但对于薄壁类零件至少要安排粗车-半精车-精车甚至要更多的工序在半精车工序中修正因粗车引起的工件变形，如果还不能消除工件变形，要根据具体变形情况适当再增加切削工序。
加工薄壁结构件的工序安排，薄壁类零件的加工要经过内外表而的粗加工、半精加工、精加工等多道工序，工序间的顺序安排对工件变形量的影响较大，一般应作如下考虑：一是粗加工时优先考虑去除余量较大的部位。因为余量去除大，工件的变形量就大，两者成正比。如果工件外圆和内孔需切除的余量相同，则首先进行内孔粗加工，因为先去除外表面余量时工件刚性降低较大，而在内孔加工时，排屑较困难，使切削热和切削力增加，两方面的因素会使工件变形扩大。二是精加工时优先加工精度等级低的表面（虽然精加工切削余量小，但也会引起被切削工件微小变形），然后再加工精度等级高的表面（精加工可以再次修正被切削工件的微小变形量）。
3.结束语
在实际加工过程中，采取以上的多种措施可以很好得提高薄壁类零件的加工精度，有效的缩短装夹和校对时间，节省了操作者的时间，降低了操作者的劳动强度，更好的提高了工作效率。薄壁类零件在机电类产品中应用越来越多，对产品的质量要求也越来越高，通过对上面的方法分析和技巧讨沦，保证了工件的尺寸及加工精度，同时降低生产成本，提高生产效率，解决了行业中的棘手问题。
参考文献：
[1] 雷奋红.浅析薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧[J].万方数据
[2] 吕凤环.薄壁零件的车削加工[J].现代制造技术与装备.2012（2）36-38
[3] 来建良，王道宏，吴晓苏.数控加工技术[M].杭州：浙江大学出版社，2004： 126一127
由于薄壁类零件自身的结构特点，保证其加工精度一直是加工生产过程中的一个难点。针对这一问题，在此分析了其加工精度的影响因素，对薄壁零件的加工进行了分析，选择合理的工艺工序路线，完成了对薄壁零件的数控加工工艺的优化。
【关键词】薄壁类零件 加工精度 工艺分析
Abstract：Due to the structure characteristics of the thin-wall parts themselves， ensure the machining accuracy has been a difficult point in the process of production. In order to solve this problem， here analyses the factors that influence the machining precision， Analyses the thin-walled parts processing， To select the reasonable technological process route， Completed the optimization of thin-walled parts of NC machining process.
Key words： Thin-walled parts； machining precision； process analysis
引言
薄壁类零件重量轻、节约材料、结构紧凑等优点，所以它在现代工业设备中被广泛应用。随着科学技术的发展，被加工零件变得越来越轻巧。由于这类零件质量轻、用料少、结构紧凑，在机械产品中越来越被重视，应用也越来越广泛。但薄壁零件的刚性较差，在切削力的作用下，容易引起热变形和产生振动变形，影响到工件的精度和表面粗糙度，加工质量不易保证，因而其加工成了行业内的棘手问题。本文就薄壁零件车削加工中常出现的问题、解决办法以及加工工艺进行了一些探讨。
1.薄壁零件车削加工分析
车削薄壁零件的主要问题是壁薄和易变形，而产生变形的主要因素是切削力、夹
紧力、切削热和残余应力。所以其加工难点就是如何防止和减小工件的变形，可以通过一下几种方法有效改善加工变形。
1.1优化装夹方案
传统的三爪自定心卡盘装卡时，由于夹紧力的作用零件会发生变形，导致加工余量出现不均匀，当加工完成后，松开卡盘，零件由于弹性恢复又会变形，两次变形就会使加工精度很难保证。
针对装夹，可采用扇形软卡爪装夹、芯轴装夹、开口套装夹、真空吸附夹具代替传统装夹方式来减小零件的变形。
1.2选择合理的刀具几何参数，减小工件变形
刀具不管是钝还是锋利，都会造成工作变形。减小切削时的吃刀力将大大减少工件变形，而采用较大的主偏角、稍大的前角、较小刀尖圆弧半径的锋利车刀，则吃刀力较小。实践证明，最合理的刀具角度是：采用R型圈屑槽，主前角为了25-30°，主后角为6-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6- 8°，刃倾角为0-3°。
1.3选择合理的切削方向，减小工件变形
刀具横向夹紧在刀架上，刀尖去除毛刺即可，刀具由中心向外切削此种切削方向比较合理，会减小工件变形。
1.4选择合理的切削用量，有效避免薄壁工件变形
粗加工时，背吃刀量和进给量可以大些；精车时，切削速度为65m/min以下，走刀量为0.05 - 0.07 mm/r，背吃刀量为0.055-0.075 mm，这样能消除切削过程中刀具引起的振动，有效地避免薄壁工件变形。
1.5释放变形应力，保证工件质量
薄壁零件的车削一般应把粗车和精车加工分开进行粗车过后，增加半精车，并在半精车后加热进行退火处理，可减小其内应力，并释放内力，减小工件变形，保证工件质量在精车前松动一次夹紧，或调整一下工件位置后再夹紧，可以减小外应力，改善薄壁工件变形，从而保证工件质量。
1.6选择合理的切削液，防止工件变形
选择比热容大、黏度小、流动性好的切削液，如选择柴油为冷却润滑液，既能降低工件的表面粗糙度，同时又能吸收大量的热量，降低切削温度，防止工件变形。
1.7合理选择刀具，提高工件质量
精车薄壁零件孔时，刀具刃口要锋利，刀杆的刚度要高，修光刃不宜过长，否则会影响工件表面粗糙度。车削高强度材料的薄壁时，一定要注意刀具逐渐磨损而使工件孔径出现锥度，影响工件精度。
1.8改进机床，减小夹紧力，减少工件变形
利用变频器对机床电路进行改进，使机床实现慢启动，这样薄壁零件可在很小的夹紧力下夹持，防比薄壁零件在加工过程中变形。
1.9提高零件的刚度
因为薄壁类零件的刚度较差，所以说提高薄壁类零件刚度是提高工件加工精度的重要因素。通常在零件设计加工完成后，在没有任何特殊工艺的情况下，零件的刚度是不会变化的。那么如何来提高工件自身的结构刚度呢？在此有两种方法：一是保证薄壁类零件在工艺设计中位置的准确，选择合理的加紧方式、正确的切削方法和切削用量，从而更好的提高零件的刚度。二是采取增加壁厚的方法，通常采用胶粘、浇灌的方法增强零件的刚性和紧固。
2.薄壁零件车削加工工艺工序分析
保证薄壁类零件各工序加工质量的关键是必须要制定合理工艺工序路线，应重点分析薄壁类零件变形规律，研究和掌握其变形规律，注重防止和解决工艺工序中的变形问题；应根据零件的技术要求与加工时的受力情况来选择合理的定位基准，零件的定位面和定位元件之间的接触应紧密贴合，否则难以避免零件在加工中的振动变形，进而影响加工精度。
选择合理的工艺工序路线方法是：正确选择零件和夹具的定位基准和夹紧方式，应使前后工序定位基准的协调一致；合理分配加工余量，必要时应提高定位基准的尺寸和形状公差精度；对于同一零件不同加工部位的精加工工序，应视具体情况确定最优加工顺序。
在考虑工序编程时应增加切削工序以逐步修正由于材料去除所引起的工件变形。对于结构刚性较好的轴类零件，由于因去除多余材料而产生变形的问题不严重，一般只安排粗车和精车两道工序。但对于薄壁类零件至少要安排粗车-半精车-精车甚至要更多的工序在半精车工序中修正因粗车引起的工件变形，如果还不能消除工件变形，要根据具体变形情况适当再增加切削工序。
加工薄壁结构件的工序安排，薄壁类零件的加工要经过内外表而的粗加工、半精加工、精加工等多道工序，工序间的顺序安排对工件变形量的影响较大，一般应作如下考虑：一是粗加工时优先考虑去除余量较大的部位。因为余量去除大，工件的变形量就大，两者成正比。如果工件外圆和内孔需切除的余量相同，则首先进行内孔粗加工，因为先去除外表面余量时工件刚性降低较大，而在内孔加工时，排屑较困难，使切削热和切削力增加，两方面的因素会使工件变形扩大。二是精加工时优先加工精度等级低的表面（虽然精加工切削余量小，但也会引起被切削工件微小变形），然后再加工精度等级高的表面（精加工可以再次修正被切削工件的微小变形量）。
3.结束语
在实际加工过程中，采取以上的多种措施可以很好得提高薄壁类零件的加工精度，有效的缩短装夹和校对时间，节省了操作者的时间，降低了操作者的劳动强度，更好的提高了工作效率。薄壁类零件在机电类产品中应用越来越多，对产品的质量要求也越来越高，通过对上面的方法分析和技巧讨沦，保证了工件的尺寸及加工精度，同时降低生产成本，提高生产效率，解决了行业中的棘手问题。
参考文献：
[1] 雷奋红.浅析薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧[J].万方数据
[2] 吕凤环.薄壁零件的车削加工[J].现代制造技术与装备.2012（2）36-38
[3] 来建良，王道宏，吴晓苏.数控加工技术[M].杭州：浙江大学出版社，2004： 126一127