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【摘要】计算机技术和仿真技术的迅猛发展推动着薄壁零件数控加工工艺由不成熟的工艺发展蜕变为工程科学。在此过程中,薄壁零件数控加工技术研究由传统的经验研究转变为科学的“定量分析”。本文通过强化对薄壁零件数控加工工艺质量的分析,再选择有效的工艺质量进行方法,旨在提升薄壁零件质量提升,达到改进加工工艺质量的目的。
【关键词】薄壁零件 ;数控加工 ;工艺质量 ;改进分析
一、薄壁零件数控加工工艺质量的影响问题
1、零件装夹对加工精度的影响
零件装夹是薄壁零件数控加工工艺中的具有重要的地位,如果装夹的质量不过关,就可能会导致薄壁零件加工过程中,出现脱夹的情况,导致零件加工不达标的情况,甚至可能会引起安全隐患的发生。
2、切削角度对切削量的影响
根据薄壁零件数控加工工艺的基本需求,完成对刀具基本参数的分析,再合理的对刀具进行选型。而受到刀具具体切削角度、进给速度和切削速度等因素的影响,刀具的切削量会发生变化。如果在刀具的选择中,前、后角发生变化,就可能会出现引起刀具切削过程的变形和摩擦情况发生变化。以前、后角变小为例,会导致摩擦和变形增加,切削力增强,会引起薄壁零件变形程度的增加,导致薄壁零件的切削效果变化,引起导薄壁零件加工质量不过关。此外,偏角对加工精度也会造成不利影响,数控加工中要重视对偏角进行选择和控制。故此,需要科学的对切削力的进行综合控制,薄壁零件数控加工的质量。
3、走刀方式与路径的影响
走刀是薄壁零件数控加工中的组成部分,具体的薄壁零件数据加工中,需要定期的对走刀和路径进行设置,促使薄壁零件加工中,刀具能够按照具体规划方案进行走刀。故此,走刀方式和路径的设计,有助于推动薄壁零件的加工效率和加工质量的提升。针对走刀方式和路径的设计中,需要重视对新型走刀方式的分析,完成对薄壁零件的加工。
4、工艺路线的选择
针对薄壁零件数控加工工艺路线的基本情况,需要结合具体的薄壁零件情况,选择有效的工艺路线。这也就需要专业的技术人员,完成对工序、工艺制作线路等进行分析。如果具体的工艺线路选择中,没有有效的对的变形问题的进行处理,薄壁零件变形的相关理论知识分析不够彻底,均可能会导致薄壁零件加工效果不够理想,进而导致薄壁零件出现加工质量问题。另外,工艺线路中,需要重视对振动现象、加工剩余量等问题的综合分析,如果这些问题分析不够透彻,或是处理不够完善,也会导致薄壁零件加工途中出现质量问题,导致薄壁零件不达标。
二、薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法
1、基于仿真数控的加工工艺质量改进
选择基于仿真数控的加工改进方式,可以选择KU=F这一理论公式对薄壁零件的加工进行分析。其中公式中K表示薄壁零件的整体强度矩阵。F表示薄壁零件加工过程中所承担的负载列阵。而U则表示零件加工途中,零件的具体变形情况。对这一公式进行分析和解读,不难发现,F和U之间是存在联系,且二者之间主要是以负相关的关系存在。故此,为了完成对薄壁零件数控加工工艺质量的改进,可以合理的对F或是K进行调整,就会有效的减少薄壁零件变形的情况,从而达到减少零件变形,提升加工工艺质量的目的。而具体的提升K或降低F时,可以通过对薄壁零件原材料的进行的选择,保障原材料自身具有较好的强度。在原材料基本确定不变的情况下,可以选择的增加相关填充物质的方式,借助填充物质的方式,达到增加原材料强度的效果。选择这类增加填充物的方式,在薄壁零件加工完成后,可以将其取出,从而使得薄壁零件的变形得到控制,保障施工质量。借助基于仿真数控的工艺质量改进方法,借助KU=F这一理论,按照这一理论实现对零件加工的仿真模拟,并在具体的模拟中适当的K和F进行调整。调整中需要根据零件的具体质量标准和设计图纸展开,选择适宜的调整值,进而保障加工的质量性和有效性。
2、零件装夹的改进和优化
鉴于具体的薄壁零件数控加工工艺中,零件装夹的重要性,需要进一步的对零件装夹研究。针对某一类型的薄壁零件加工,零件装夹需要经过有效的设计,且具体的设计中,需要保障零件装夹满足如下要求:
(1)结构紧凑、悬伸短。在具体的薄壁零件加工过程中,装夹会随着主轴同时回转,故此,需要尽可能的对装夹的重心进行控制,使其重心能够紧贴主轴的端部。对于悬伸长度,需要根据具体的薄壁零件情况进行选择。如在进行薄壁套的加工时,薄壁套的外径为Φ63mm,则需要将悬伸长度满足L/D<1.25。
(2)平衡和配重。平横和配重问题对装夹振动是有直接影响。故此,具体设计时,可以结合具体加工需求,选择配重块或是减重孔,促使装夹平衡,进而避免回转时,受到离心作用的影响,导致震动的产生,影响薄壁零件的加工质量。
(3)装夹机构具有安全性和耐久性。装夹机构的选择,需要保障装夹的刚度和强度等指标均符合薄壁零件加工的需求。
(4)装夹需要切实与数控机床相匹配,二者连接有效,且避免安装因素带来的薄壁零件误差。
3、路径与切削量的选择
薄壁零件数控加工工艺质量的改进,需要科学的对走刀路径和切削量进行控制。以薄壁套的加工为例,在对薄壁套的切削量选择时,可以根据表面粗糙度计算公式,对主轴转速、背吃刀量和给进速度等进行综合控制。
对于切削路径的规划和选择,需要增加数控加工相关操作的主动性,并合理的对刀具路径的改良法进行优化。
另外,为了完成对加工工艺质量的优化,需要合理的对刀具前、后角进行调整,按照前后角的特点,使前、后角均增大,从而达到降低摩擦和变形的目的,减弱切削力,减弱薄壁零件的整体变形能力,进而提高数控零件加工质量的目的。
4、优化施工工艺
强化对薄壁零件加工工艺的分析,相关施工人员能够完成对加工工序的解读和分析,再详细的对工艺制作线路进行解读,合理的对变形问题进行控制,达到提升加工质量的目的。
三、结语
基于以上分析,我们应该着力控制工件变形和加工变形,对于引起工件变形的因素如切削力、切削速度、装夹力、装夹装置等给予足够的控制,并在科学的数据分析的基础上,对它们采取合理有效的预防和控制措施,做好了这些工作,薄壁零件的数控加工工艺质量才会在有科学保障的基础上顺利实现。
【参考文献】
[1]廖剑斌,苏茜. 分析薄壁零件数控加工工艺质量改进方法[J]. 科技创新与应用,2017,(06):133-134.
[2]于忠德. 薄壁零件数控加工工艺质量改进方法[J]. 时代农机,2017,(01):33-34.
[3]李盼. 薄壁零件数控加工工艺质量改进分析[J]. 电子测试,2013,(21):100-102.
(作者單位:贵州航天乌江机电设备有限责任公司)
【关键词】薄壁零件 ;数控加工 ;工艺质量 ;改进分析
一、薄壁零件数控加工工艺质量的影响问题
1、零件装夹对加工精度的影响
零件装夹是薄壁零件数控加工工艺中的具有重要的地位,如果装夹的质量不过关,就可能会导致薄壁零件加工过程中,出现脱夹的情况,导致零件加工不达标的情况,甚至可能会引起安全隐患的发生。
2、切削角度对切削量的影响
根据薄壁零件数控加工工艺的基本需求,完成对刀具基本参数的分析,再合理的对刀具进行选型。而受到刀具具体切削角度、进给速度和切削速度等因素的影响,刀具的切削量会发生变化。如果在刀具的选择中,前、后角发生变化,就可能会出现引起刀具切削过程的变形和摩擦情况发生变化。以前、后角变小为例,会导致摩擦和变形增加,切削力增强,会引起薄壁零件变形程度的增加,导致薄壁零件的切削效果变化,引起导薄壁零件加工质量不过关。此外,偏角对加工精度也会造成不利影响,数控加工中要重视对偏角进行选择和控制。故此,需要科学的对切削力的进行综合控制,薄壁零件数控加工的质量。
3、走刀方式与路径的影响
走刀是薄壁零件数控加工中的组成部分,具体的薄壁零件数据加工中,需要定期的对走刀和路径进行设置,促使薄壁零件加工中,刀具能够按照具体规划方案进行走刀。故此,走刀方式和路径的设计,有助于推动薄壁零件的加工效率和加工质量的提升。针对走刀方式和路径的设计中,需要重视对新型走刀方式的分析,完成对薄壁零件的加工。
4、工艺路线的选择
针对薄壁零件数控加工工艺路线的基本情况,需要结合具体的薄壁零件情况,选择有效的工艺路线。这也就需要专业的技术人员,完成对工序、工艺制作线路等进行分析。如果具体的工艺线路选择中,没有有效的对的变形问题的进行处理,薄壁零件变形的相关理论知识分析不够彻底,均可能会导致薄壁零件加工效果不够理想,进而导致薄壁零件出现加工质量问题。另外,工艺线路中,需要重视对振动现象、加工剩余量等问题的综合分析,如果这些问题分析不够透彻,或是处理不够完善,也会导致薄壁零件加工途中出现质量问题,导致薄壁零件不达标。
二、薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法
1、基于仿真数控的加工工艺质量改进
选择基于仿真数控的加工改进方式,可以选择KU=F这一理论公式对薄壁零件的加工进行分析。其中公式中K表示薄壁零件的整体强度矩阵。F表示薄壁零件加工过程中所承担的负载列阵。而U则表示零件加工途中,零件的具体变形情况。对这一公式进行分析和解读,不难发现,F和U之间是存在联系,且二者之间主要是以负相关的关系存在。故此,为了完成对薄壁零件数控加工工艺质量的改进,可以合理的对F或是K进行调整,就会有效的减少薄壁零件变形的情况,从而达到减少零件变形,提升加工工艺质量的目的。而具体的提升K或降低F时,可以通过对薄壁零件原材料的进行的选择,保障原材料自身具有较好的强度。在原材料基本确定不变的情况下,可以选择的增加相关填充物质的方式,借助填充物质的方式,达到增加原材料强度的效果。选择这类增加填充物的方式,在薄壁零件加工完成后,可以将其取出,从而使得薄壁零件的变形得到控制,保障施工质量。借助基于仿真数控的工艺质量改进方法,借助KU=F这一理论,按照这一理论实现对零件加工的仿真模拟,并在具体的模拟中适当的K和F进行调整。调整中需要根据零件的具体质量标准和设计图纸展开,选择适宜的调整值,进而保障加工的质量性和有效性。
2、零件装夹的改进和优化
鉴于具体的薄壁零件数控加工工艺中,零件装夹的重要性,需要进一步的对零件装夹研究。针对某一类型的薄壁零件加工,零件装夹需要经过有效的设计,且具体的设计中,需要保障零件装夹满足如下要求:
(1)结构紧凑、悬伸短。在具体的薄壁零件加工过程中,装夹会随着主轴同时回转,故此,需要尽可能的对装夹的重心进行控制,使其重心能够紧贴主轴的端部。对于悬伸长度,需要根据具体的薄壁零件情况进行选择。如在进行薄壁套的加工时,薄壁套的外径为Φ63mm,则需要将悬伸长度满足L/D<1.25。
(2)平衡和配重。平横和配重问题对装夹振动是有直接影响。故此,具体设计时,可以结合具体加工需求,选择配重块或是减重孔,促使装夹平衡,进而避免回转时,受到离心作用的影响,导致震动的产生,影响薄壁零件的加工质量。
(3)装夹机构具有安全性和耐久性。装夹机构的选择,需要保障装夹的刚度和强度等指标均符合薄壁零件加工的需求。
(4)装夹需要切实与数控机床相匹配,二者连接有效,且避免安装因素带来的薄壁零件误差。
3、路径与切削量的选择
薄壁零件数控加工工艺质量的改进,需要科学的对走刀路径和切削量进行控制。以薄壁套的加工为例,在对薄壁套的切削量选择时,可以根据表面粗糙度计算公式,对主轴转速、背吃刀量和给进速度等进行综合控制。
对于切削路径的规划和选择,需要增加数控加工相关操作的主动性,并合理的对刀具路径的改良法进行优化。
另外,为了完成对加工工艺质量的优化,需要合理的对刀具前、后角进行调整,按照前后角的特点,使前、后角均增大,从而达到降低摩擦和变形的目的,减弱切削力,减弱薄壁零件的整体变形能力,进而提高数控零件加工质量的目的。
4、优化施工工艺
强化对薄壁零件加工工艺的分析,相关施工人员能够完成对加工工序的解读和分析,再详细的对工艺制作线路进行解读,合理的对变形问题进行控制,达到提升加工质量的目的。
三、结语
基于以上分析,我们应该着力控制工件变形和加工变形,对于引起工件变形的因素如切削力、切削速度、装夹力、装夹装置等给予足够的控制,并在科学的数据分析的基础上,对它们采取合理有效的预防和控制措施,做好了这些工作,薄壁零件的数控加工工艺质量才会在有科学保障的基础上顺利实现。
【参考文献】
[1]廖剑斌,苏茜. 分析薄壁零件数控加工工艺质量改进方法[J]. 科技创新与应用,2017,(06):133-134.
[2]于忠德. 薄壁零件数控加工工艺质量改进方法[J]. 时代农机,2017,(01):33-34.
[3]李盼. 薄壁零件数控加工工艺质量改进分析[J]. 电子测试,2013,(21):100-102.
(作者單位:贵州航天乌江机电设备有限责任公司)