薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量改進(jìn)方法

張艷寧

摘要：隨著科學(xué)的快速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)也能有效完成薄壁零件加工，并且改進(jìn)傳統(tǒng)薄壁零件加工方案，提高薄璧零件加工效率，也提升了薄壁零件加工精度，為滿足加工要求，需要在薄璧零件加工數(shù)控加工過程中調(diào)整很多外部因素，導(dǎo)致加工質(zhì)量可能出現(xiàn)問題，我們必須加強(qiáng)對(duì)薄璧零件各個(gè)階段質(zhì)量分析，選擇有效方式改善薄壁零件質(zhì)量，積極提高零件企業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：薄壁零件;加工;數(shù)控加工;質(zhì)量改進(jìn);現(xiàn)狀分析

中圖分類號(hào)：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）14-0113-02

0? 引言

數(shù)控加工技術(shù)是我國機(jī)械生產(chǎn)發(fā)展的必要技術(shù)，也是未來發(fā)展方向的主流技術(shù)，數(shù)控技術(shù)影響到一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展，對(duì)機(jī)械生產(chǎn)來說有著非常重要的意義，數(shù)控技術(shù)有非常多的優(yōu)點(diǎn)，在合適的運(yùn)營中，像精度較高，工作效率及自動(dòng)化優(yōu)勢非常明顯，數(shù)控技術(shù)是集成自動(dòng)化，機(jī)械制造企業(yè)高效發(fā)展的根本，數(shù)控技術(shù)在強(qiáng)化國家工業(yè)建筑、國防工業(yè)等方面都有非常重要的意義，促進(jìn)著我國綜合國力的發(fā)展，衡量國家工業(yè)水平的主要標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控技術(shù)在薄壁零件加工中也逐漸成熟，推動(dòng)各種制造業(yè)快速發(fā)展，就薄壁零件加工現(xiàn)狀來看，存在很多問題，次品率過高，低質(zhì)量的對(duì)我國制造業(yè)非常不利，因此需要重視數(shù)控加工，在薄壁零件加工中的應(yīng)用，為工藝質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1? 薄壁零件工藝質(zhì)量分析

1.1 薄壁零件簡介

薄壁零件是指壁厚小于一毫米的金屬零件，薄壁零件具有質(zhì)量輕、消耗材料少、結(jié)構(gòu)硬等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)建筑中，但是在實(shí)際加工過程中，薄壁零件剛性非常低強(qiáng)度也較低，會(huì)出現(xiàn)很多問題，導(dǎo)致薄壁零件加工難度非常高，可能會(huì)引起薄壁零件的工藝質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響薄壁零件的功能性。數(shù)控加工可以改善薄壁零件對(duì)質(zhì)量及精密度的要求，實(shí)際上，薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)受到刀具、工藝技術(shù)及機(jī)床等因素影響，使薄壁零件加工工藝質(zhì)量偏低，因此，我們需要對(duì)薄璧零件數(shù)控加工技術(shù)，工藝質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)，更加完善薄壁零件工藝加工。

1.2 影響薄壁零件質(zhì)量因素

薄壁零件數(shù)控加工技術(shù)，依靠現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)，到目前為止無法有效解決，薄壁加工零件數(shù)控加工，要從根本上解決加工精度，必須深入分析加工主要影響因素是進(jìn)行深度改革，例如機(jī)械加工過程中影響其加工精度因素，主要是零件自身強(qiáng)度不夠，在解決這一問題時(shí)，必須選擇合適的零件裝載方式，改變裝載方式的同時(shí)，增加零件硬度，保證加工精度提升，在進(jìn)行薄壁零件數(shù)控加工時(shí)，必須仔細(xì)研究，確保零件加工過程中受力均勻，在薄壁環(huán)形加工時(shí)，會(huì)選擇軸向卡進(jìn)進(jìn)行裝卡，通過技術(shù)改良可以促進(jìn)零件的精度提高，在不斷實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，例如機(jī)床結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)雖然確定，但零件加工過程中的速度仍有變化，進(jìn)給速度都有一些不同變化，但是切割速度和進(jìn)給速度都影響著零件受力關(guān)鍵，因此，在加工過程中必須嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行角度切割。才可以有效降低零件產(chǎn)生的磨損，提高零件精度，在加工過程中，偏角問題也影響著加工精度，所以在零件加工過程中，必須嚴(yán)格按照軸向方向進(jìn)行偏角切割，對(duì)于強(qiáng)度較低的零件，可以減少主偏角的位置，這樣可以提升零件加工過程中的工藝強(qiáng)度，走刀方向也能影響加工精度，零件數(shù)據(jù)加工也受走刀方式跟路徑的影響，就目前而言，在許多走刀方式中，使用較好的方式是階梯式粗加工方式，最大優(yōu)點(diǎn)為零件加工過程中走刀路線的痕跡都是相同均勻，與傳統(tǒng)走刀路線相比之中，走刀路線改善了斜角，斜角加工有效地保護(hù)了刀具，延長使用壽命，促進(jìn)工件質(zhì)量穩(wěn)步提升。在促進(jìn)薄壁零件數(shù)控加工過程中，必須做好分析數(shù)據(jù)加工零件形變的各種因素，以此為基礎(chǔ)制定相關(guān)策略，保證工藝質(zhì)量提升，在零件加工過程中，專業(yè)操作人員必須按照工具工藝質(zhì)量制定合理工序方案，嚴(yán)格按照工序方案進(jìn)行操作，這樣才能促進(jìn)數(shù)控加工質(zhì)量的快速提升，在零件加工過程中，必須根據(jù)吸收情況制定相關(guān)的加工工藝。如果想促進(jìn)薄壁零件加工質(zhì)量的快速提升，必須深入分析加工零件形變?cè)?，以此為基礎(chǔ)制定相關(guān)策略，直接要求專業(yè)人員再根據(jù)工藝要求因素前提下，制定合理工具進(jìn)行操刀，還需根據(jù)工藝質(zhì)量進(jìn)行仿真數(shù)控質(zhì)量改進(jìn)。

2? 對(duì)數(shù)控技術(shù)加工的完善和加強(qiáng)

2.1 解決零件裝卡問題

對(duì)于數(shù)控加工來說，其工藝質(zhì)量直接影響著生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，在我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的前提下，數(shù)控技術(shù)也逐漸加強(qiáng)和完善，對(duì)于國企來說，許多企業(yè)都運(yùn)用仿真技術(shù)進(jìn)行工藝加工，并科學(xué)地對(duì)加工系統(tǒng)進(jìn)行方案制定，對(duì)于零件裝卡也存在很多問題，因?yàn)榱慵枰幌盗械奶攸c(diǎn)，使其加工精度非常重要，為了提供產(chǎn)品質(zhì)量，就只能減少零件剛性，采取裝卡方式改善產(chǎn)品精度，對(duì)制造業(yè)來說，需要確定零件裝卡的位置及裝緊力度，可以影響其形變位置進(jìn)行精度改善。在數(shù)控加工生產(chǎn)對(duì)零件過程中，需要科學(xué)地選擇對(duì)零件，不同行動(dòng)下選擇材料不同，科學(xué)選取合適材料和零件，對(duì)薄璧加工有著非常重要的意義，在加工過程中必須保持緊湊懸梁伸縮系統(tǒng)特征，對(duì)慣性力度進(jìn)行有效控制，這樣才能提高產(chǎn)品精度跟質(zhì)量問題，其次，需要對(duì)?？ㄕ駝?dòng)現(xiàn)象進(jìn)行平衡調(diào)整，針對(duì)數(shù)控加工薄壁零件來說，為了解決其所在問題，必須完善這些措施才能有效減少對(duì)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量影響，提高產(chǎn)品精度和質(zhì)量。

2.2 設(shè)計(jì)工藝流程

工藝流程的設(shè)計(jì)對(duì)研究和發(fā)展具有十分重要的意義，不僅可以改善零件加工效率，也能對(duì)零件進(jìn)度進(jìn)行提升，采取數(shù)控加工技術(shù)，可以使薄璧零件在質(zhì)量方面有一個(gè)質(zhì)的飛躍，數(shù)控加工技術(shù)在薄璧零件加工過程中可以改善自動(dòng)化產(chǎn)品技術(shù)，相當(dāng)于產(chǎn)品加工工藝來說，采用數(shù)控技術(shù)對(duì)薄璧零件進(jìn)行改善，加工會(huì)減少出現(xiàn)失誤的幾率，該技術(shù)可以有效提高薄璧加工效率及產(chǎn)品質(zhì)量，為加強(qiáng)薄璧零件在數(shù)控加工中的應(yīng)用，需要結(jié)合科學(xué)的方案設(shè)計(jì)及嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行，妥善解決薄璧零件制造過程中形變問題，在設(shè)計(jì)前需要對(duì)相關(guān)零件進(jìn)行所有因素查找，進(jìn)行合理方案設(shè)計(jì)。分析受力因素，對(duì)幾何切割面進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)零件切割順利進(jìn)行，對(duì)科學(xué)工藝流程技術(shù)來講，零件方案需要不斷改善，提高質(zhì)量，也能在生產(chǎn)過程中提高生產(chǎn)效率。也隨著現(xiàn)代仿真數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，也使得薄璧零件加工方面有著非常成熟的技術(shù)，在仿真技術(shù)可以通過公式演算進(jìn)行數(shù)據(jù)分析推理，使理論基礎(chǔ)可以作為實(shí)驗(yàn)根本保證，加工過程中更準(zhǔn)確地提高產(chǎn)品精度，使產(chǎn)品質(zhì)量到達(dá)更高的要求標(biāo)準(zhǔn)，雖然這產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)很多影響，但數(shù)據(jù)加工改善需要對(duì)其進(jìn)行深度改善，有效完善薄璧加工出產(chǎn)品的質(zhì)量，提高工藝產(chǎn)品精度。

2.3 修改刀具路徑提高產(chǎn)品質(zhì)量

在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，可以進(jìn)行刀具路徑修改來提高產(chǎn)品質(zhì)量，但是在修改時(shí)必須嚴(yán)格按照刀具規(guī)定的路線完成，不然就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)變，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的效果可能不盡人意，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的質(zhì)量要求較為嚴(yán)格，需要控制產(chǎn)品質(zhì)量，避免人為操作失誤和工作方面失誤，對(duì)產(chǎn)品造成很大影響，從研究產(chǎn)品過程來看，新時(shí)代下的產(chǎn)品需要向輕工業(yè)方向進(jìn)行發(fā)展，有效改善產(chǎn)品工作效率，但是作為產(chǎn)品剛性是工作效率的重要影響因素，必須有嚴(yán)格要求，在參數(shù)方面必須嚴(yán)格分析，防止后期出現(xiàn)問題，再具體生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量若不達(dá)標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)加工過程中形變狀況，產(chǎn)生報(bào)廢品，若程度嚴(yán)重可能造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，修改刀具路線是最為簡單的改善方案，但是刀具路線修改是一個(gè)較為麻煩的工作，實(shí)際操作過程中必須針對(duì)進(jìn)行避免出現(xiàn)形變或報(bào)廢因素，運(yùn)用科學(xué)計(jì)算法進(jìn)行實(shí)際加工方向調(diào)整，采用適當(dāng)方法跟角度切割，避免產(chǎn)品出現(xiàn)變形跟報(bào)廢，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.4 進(jìn)給量局部調(diào)整

在生產(chǎn)加工過程中，可以減少進(jìn)給量來減少載荷力，進(jìn)而控制工件形變，保證加工效率，提出采用進(jìn)給量局部調(diào)整的方案，即在剛性形變關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行大進(jìn)給量，而在剛性形變大的區(qū)域選擇小進(jìn)給量，確定形變關(guān)鍵區(qū)域時(shí)，按照物理仿真測得形變分布圖進(jìn)行選擇。邊界點(diǎn)是刀具路徑的關(guān)鍵交接區(qū)域，按照幾何相交算法可以求出路徑交點(diǎn)和曲線路徑，再由cam軟件進(jìn)行生成刀具路線分析圖，根據(jù)工差補(bǔ)齊離散分線段，離散直線段選擇刀位點(diǎn)放置合適區(qū)域進(jìn)行制造。在修改刀位文件時(shí)，需要調(diào)整前后進(jìn)給量，按照走刀方式不同的順序進(jìn)行進(jìn)給量增加或減少，對(duì)于直線路徑，可以按照邊臨界點(diǎn)增加新的刀位點(diǎn)插入刀具，對(duì)曲線路徑選擇時(shí)，由于原邊界點(diǎn)有刀位點(diǎn)，因此插入第刀具運(yùn)動(dòng)即可。薄壁零件夾緊力跟切平面差距較大，回彈形變也較為嚴(yán)重，可以消除形變回彈，利用直線度平面輪減少工作誤差，提出主動(dòng)刀具路徑修改方案及生成刀具時(shí)考慮加工形變及彈性回量來改善或修正補(bǔ)償?shù)毒呗窂?，進(jìn)而減小或消除回彈誤差。在選擇切削路徑規(guī)劃時(shí)，需要進(jìn)行數(shù)控加工相關(guān)的主動(dòng)性操作，并對(duì)刀具進(jìn)行合理改良，在粗加工中可以選擇梯度粗加工方式進(jìn)行粗加工，從而完善薄壁零件加工，這類加工方式中可以改善原有的12路路徑，沿著X方向跟Y軸方向進(jìn)行高速平轉(zhuǎn)，憑移動(dòng)對(duì)多余材料進(jìn)行清除，達(dá)到良好效果，并完成對(duì)剩余物資的處理，達(dá)到保護(hù)刀具的效果，另外，在完成工藝加工質(zhì)量優(yōu)化時(shí)，需要合理對(duì)刀具前后角進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，按照前后腳相關(guān)特點(diǎn)，使度數(shù)逐漸增加，達(dá)到摩擦變形的目的，減弱零件形變情況，提高數(shù)控零件加工精度及質(zhì)量。在薄壁零件加工過程中，需要相關(guān)人員完成工藝解讀跟分析，對(duì)詳情工藝制作路線進(jìn)行解讀，合理解決形變問題進(jìn)行控制，達(dá)到工藝質(zhì)量提升，綜合應(yīng)用到薄璧零件數(shù)控加工中，必須要對(duì)夾角刀具等優(yōu)化，保證薄壁零件加工的完整性跟質(zhì)量提升。

3? 結(jié)語

薄壁零件數(shù)控加工質(zhì)量的關(guān)鍵是加工形變控制，在加工時(shí)可利用仿真技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，減少形變誤差，按數(shù)控工藝質(zhì)量進(jìn)行規(guī)范改善，綜合調(diào)整局部進(jìn)給量、刀具路徑。工作結(jié)構(gòu)全面改進(jìn)，可以減少加工形變，提高工藝質(zhì)量，對(duì)工件的工藝模型進(jìn)行物理仿真分析，依賴提前設(shè)定好的工藝方案進(jìn)行實(shí)際加工，優(yōu)化方案，減少物理加工實(shí)驗(yàn)次數(shù)，減少成本，縮短制造周期。提高工作效率跟產(chǎn)品質(zhì)量，積極推動(dòng)薄壁零件數(shù)控加工企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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