薄壁工件的加工及装夹设计

薄壁工件的加工及装夹设 计

章百明 段红水 周国平

太湖县鑫悦机械有限公司 安徽 太湖 246400

作者简介:姓名:章百明(1974.09--)；性别:男，民族:汉，籍贯:安徽省太湖县人，学历:高中；现有职称:高级技师；研究方向:车工技能。

摘要：在当前的工业生产中，薄壁工件属于其中较为广泛应用的零件类型，对于这种零件来说，在具体的加工过程中，也具有一定的复杂性。所以如果不能够妥善的处理，那么就会造成变形问题的出现，从而不利于零件的质量与精度的实现。因此本文就对于薄壁工件的加工和装夹设计，作出了具体的分析，以供参考。

关键词：薄壁工件；加工；装夹；设计

前言：对于薄壁工件而言，这种零件类型不仅自重较轻，而且从结构上来看，也较为紧凑，所以在对于零件的加工过程中，也提出了更高的要求。在加工时，一个必要的加工操作就是切削。在这一过程中，如果出现了振动问题，那么就会增加变形出现的几率。所以，在具体的加工和装夹设计的过程中，也要能够掌握相应的技巧，提高整个加工的科学性，从而确保零件的质量。

1 薄壁工件的加工技巧

1.1 优化工艺流程

在具体的加工过程中，会应用到各种类型的刀具，因此也会作用于工件之上。所以针对实际的加工而言，要在最大程度上，减少装夹变形和切削过程中的力量，这样才能够防止变形问题的出现。为了有效地切削材料，就要加大切削用量，同时还要施加一定的压紧力。在这一过程中，要确保能够留出余量，以备后续的加工需要。同时，也可以通过热处理的方法，这样就能够对于加工过程中所产生的残余应力，实现有效地消除，进一步的提高薄壁工件在加工过程中的精确度，不仅能够降低切削过程中所产生的热量和力量，同时还能提高加工质量，确保加工的进度。

1.2 完善加工工艺

在具体的加工过程中，也会产生较大的摩擦力，所以就会出现较为严重的切削热。在热力的影响之下，会导致产生受热不均的问题，因此不利于零件品质的实现。而且在薄壁工件的加工过程中，所具有的加工效率以及变形的程度，都会受到走刀策略的直接影响。因此就必须要能够科学的安排加工路径，让材料在切除的过程中具有对称性，同时还能够应用合理的走刀方式，做出相应的处理，确保能够均匀的施加力量，不断地降低在加工过程中工件的受力变化。同时在进行刀具的路径选择时，也要让其具有一定的平滑性。对于拐角部位而言，利用圆角圆弧的方式，做好过渡的操作，进一步的减小进给速度。要优化配置和安排具体的加工顺序，从而避免变形问题的出现。

1.3 做好切削工作

首先，要能够进一步的确定切削参数，这会直接影响到切削热和切削力。在进行参数的确定时，要综合的考虑材料、精度以及加工品质等多方面的因素。而且具体的参数也会对于加工的品质、效率和成本等方面的内容，产生重要的影响。因此，在具体的操作中，有关的人员也要通过综合的考虑，从而确定一个最佳的平衡点，进一步的调节各项参数，在最大程度上减少加工的误差。另外，对于精加工来说，为了提升加工品质和精度，可以通过应用较小每齿的进给量，合理的进行刀具参数的选择，这样也能够确定在整个切削的过程中，保证平稳性。在加工的过程中，不仅要确保精确度的实现，同时还要不断地提高加工效率，更多地采取高速切削的方法^[1]。

其次，在切削的过程中，还要科学的应用切削液。这样就能够有效地减少刀具和工件之间的摩擦，能够对于工件的质量，做出基本的保障。在应用切削液时，首先要能够明确具体的材料性质和加工要求，同时要对于刀具的材料，进行有效地把握，这样才能够提高应用的科学性。对于粗加工处理而言，由于在这一过程中会产生较多的切削用量和余量，所以就可以适当地进行切削液的加注，这样就能够在切削过程中进行降温，再采取连续、充分的形式，从而提高处理水平。在具体的操作过程中，也可以混合多种切削液，根据实际的需要，不仅能够缩小切削力，同时还可以让刀具更加耐用，降低工件所受到的切削热的不良影响，从而确保所加工的薄壁工件的尺寸与精度^[2]。

2 薄壁工件的装夹技巧

对于薄壁工件来说，不具有较为良好的刚性，所以在加工的过程中会，受到外部因素的影响，从而出现变形的问题。为了有效地控制变形的出现，在其中的一个重要的方案就是装夹。通过夹具的应用，能够起到支撑和夹紧的作用，这样就可以有效地在加工时定位工件，从而起到约束的作用。但是在装夹应用的过程中，有可能会出现弹性变形，所以就要进行装夹方案的进一步的完善和优化，这样才能够保障加工效率与精确度。在实际的装夹过程中，常用的方法有很多种，比如说测力虎钳装夹、压板装夹、组合夹具、真空吸附、磁力吸附装夹等等。因此，要根据不同的加工需要，合理的选择装夹的方式。在装夹方案中，要做好工件的定位，一般来说，主要是通过平面的定位，确保各个参数能够达到相应的标准。之后，在工件夹紧时，也要保证其处于正确的位置，同时施加合适的夹紧力，不会让工件出现振动或者是松动的问题，这样就能够防止工件出现表面的损伤和变形。另外，为了确保工件定位的准确性，也要明确具体的夹紧力所作用的方向，这样也能够避免变形问题的出现。在具体的装夹操作过程中，需要注意以下几点的问题：首先，要在操作之前，做好除锈处理，同时还要落实好校平，这样才能够满足在操作的过程中，表面的平整度和粗糙度的要求。如果要选用的是铝制的工装，这种材料不具有较强的硬度，所以在其表面上容易出现划痕，因此在进行装夹之前，要首先对其进行处理，确保其能够具有合格的平面度，符合图样的要求。另外，在进行工装的更换时，要提前进行表面的清洁，而不能让上方具有杂物和残留物，避免对于工件的质量，造成不良的影响。在夹具用完之后，也要马上做好清洁的操作，确保其上方不会残留冷却液等杂物，同时还要对于夹具做好涂油以及除锈等操作，这样才能够进行后续的储存。其次，如果所选用的为真空装夹，那么就要通过相应的辅助措施，比如说压板、螺栓等等，让装夹在使用的过程中，具有更高的可靠性。如果抽气的过程中，时间超过了规定的时间，但是并没有符合相应的真空压力的要求，那么也要做好工装和工件的检查，避免出现漏气的问题。同时，为了确保在装夹的过程中，所施加的力量较为合理，也要通过对于定力扳手的应用，进行夹紧操作。同时，为了让工件具有更强的刚性，也可以在工件的型腔中，利用低熔点的合金，做好填充工作。

总结：综上所述，对于薄壁工件这种零件来说，为了确保其加工质量，有效地控制在加工过程中对于工件品质的各种影响因素，那么就要做好加工和装夹的设计，采用科学的加工方法和装夹技巧，从而确保加工质量，满足具体的加工要求。

指导老师:

朱咏新:(1971一)，安徽省太湖县人，研究生学历，国家一级劳动关系协调师，劳动关系协调师高级考评员，太湖县人社业局就业促进股股长。
参考文献：

[1]周来,龚念清.异形薄壁工件机械加工工艺应用研究[J].设备管理与维修,2021(16):146-147.

[2]李长城,郭润兰,黄华.考虑材料去除对薄壁工件铣削稳定的影响性研究[J].制造业自动化,2020,42(10):95-99+103.