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摘要：本文主要簡述了薄壁零件的數控加工過程，探討了薄壁零件的加工方案，程序編寫以及夾具設計等方面的內容，為加工薄壁零件提供一些經驗、依據和借鑒。

關鍵詞：薄壁；夾具設計；加工方案；程序編寫

薄壁零件因具有重量輕，節約材料、結構緊湊等特點被日益廣泛地用在各個工業部門。但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁零件剛性差，強度弱[1]，在加工中易產生切削變形，裝夾變形，受熱變形及振動變形等問題[2]，不容易保證零件的加工質量。而對于批量大的薄壁零件生產，我們可利用數控車床高加工精度和高生產率的特點，加工此類零件。

1零件特點

該零件名稱為外殼，為醫療器械上的部件，材料為硬鋁合金LY12，形狀與尺寸如圖1所示，通過分析薄壁零件外殼有以下特點。1）由于是醫療器械，對尺寸、粗糙度及外觀要求高。2）該零件為典型的薄壁件，最薄處僅為0.4mm，螺紋部分最薄處為0.75mm，最厚處也僅為2mm。加工中要防止出現切削變形、裝夾變形、受熱變形及振動變形。3）零件的左右兩邊的外圈上各有一段腰槽，對加工此零件的數控設備要求必須有C軸控制（動力頭），程序編制、工藝安排上增大了難度。4）薄壁零件的左端面上，有5個￠1小孔，即要考慮如何保證工件在加工時的定位精度，又要考慮裝夾合理，方便，可靠，需要設計特殊芯軸。

2制定加工方案

2.1機床選用

由于零件外殼上有腰槽，端面上有5個￠1孔，所以加工該零件的數控設備上必須有C軸控制，也就是在轉盤式刀架的刀座上安裝驅動電動機，進而可進行回轉驅動，并且主軸可進行回轉位置的控制[3]。選用哈挺T-51（美國）數控車車床來加工該零件所有工序，該機床的系統為GEFanucSeries18TEA-B-4。

2.2工藝路線的制定

對于該薄壁零件的加工順序應先從右端加工，外圓孔、內螺紋完成后切斷，上芯軸裝夾零件，加工左邊小外圓，兩端腰槽，5個￠1的端面孔，最后完工入庫。具體的加工步驟如下：1）夾毛坯，采用前定位方式。2）粗車外圓。3）復合群鉆鉆孔。4）粗車孔。5）精車孔。6）粗精車內螺紋M18.5×0.5。7）精車右端小外圓。8）粗車左端小外圓￠18.8,切斷。9）自制芯軸（后有詳細介紹）。10）精車小外圓和總長。11）使用動力頭（C軸）銑90度腰槽。12）銑左端3mm寬腰槽。13）鉆端面5×￠1孔，深0.5～1mm。14）完工，入庫。

2.3刀具準備

該零件尺寸較小并且形狀復雜，常規刀具大部分難以使用，使用刀具如下：1）車外圓用93度外圓機夾刀具。2）手工刃磨鎢鈷類硬質合金（YG6）外圓刀、車孔刀，切斷刀。3）手工刃磨高速鋼（W6Mo5Cr4V2）內螺紋車刀。4）鉆頭為手工刃磨復合鉆頭，提高效率。5）銑腰槽使用高速鋼￠2.5鍵槽銑刀。6）鉆端面定位孔使用A1中心鉆。7）動力輔助裝置等。

2.4夾具設計

芯軸的形狀和尺寸如圖2所示。材料為45#鋼，讓位部分根據機床附件決定，該芯軸的設計，巧妙的利用零件與芯軸的螺紋配合來傳遞動力，并且可以按照圖樣要求使用動力頭加工5×￠1孔。

3加工主要程序編制與說明

4加工薄壁零件的心得、體會和收獲

1）粗加工鉆孔時，使用復合群鉆可提高工作效率。2）粗車外圓和孔后，精加工前程序中設有暫停，檢查鋁屑是否纏繞工件，以免影響加工質量造成表面粗糙度超差。3）粗車孔時，主軸每分鐘1500轉，進給量為F0.15,留精車采量0.2～0.3mm,精車孔時,主軸每分鐘2000轉,進給量為F0.1,一次走刀完成。4）車內螺紋時采用高速鋼刀具，可進行微小進刀，例如精車螺紋最后一刀的吃刀深度為0.005mm。5）端面上￠1×5的小孔，中心鉆先鉆定位孔，更符合工藝性[4]。

5總結

1）理想的加工程序和加工方法不僅能保證加工出符合圖樣的合格薄壁零件，同時能使數控機床的功能得到合理的應用和充分的發揮。2）數控機床是一處高效的自動化設備，要充分發揮數控機床的這一特點，就必須在編程之前正確合理的確定加工方案。3）數控機床加工過程中，在對具體薄壁零件制定加工方案時，應該進行具體分析和區別對待，這樣才能達到數控加工質量優、效率高和成本低的最終目的。

參考文獻：

[1]邱言龍，王兵，劉繼福.車工實用技術手冊[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]周蘭.數控車削編程與加工[M].北京：機械工業出版社2010.

[3]蔣建強，李友節.數控車床中、高級工技能考工實訓[M].北京：電子工業出版社，2009.

[4]尹子兵.薄壁零件數控加工工藝優化方法[J].內燃機與配件，2018(23)：124-125.

作者：劉剛 單位：西安科技大學