薄壁零件切削参数优化系统研究
薄壁类零件数控加工工艺改进分析研究
（ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ４ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
代先 进制 造企业 核 心 技 术竞 争 力 的重 要 方 式 ， 也 是
我 国 国家 制造科 学 与技术 中长期科 技发 展规 划 的主
要 内容 。这类 机械零 件在 现代 工业 中的各个 领域 被 广 泛采用 ， 例 如军 工 、 汽车、 航 空航 天等 等 。
１ 薄壁 类零 件加 工精 度影 响 因素 分析
作者简介 ： 王继群（ １ ９ ７ ８一） ， 男， 辽宁康平人 ， 工程硕士 ， 讲师 ， 主要从事数控 机械类专业教学与研究工作 。
第３ 期
王继群 ： 薄壁类零件数控加 工工艺改进分析研 究
３ ５
加 工精 度 是 指 加 工 后 零 件 表 面 的实 际尺 寸 、 形
状、 位 置 的几 何参数 与 图纸 要求 的理想 几何 参数 的符
ｐｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ：ｔ ｈ ｉ ｎ —ｗａ ｌ ｌ ｐａ ｔｓ ｒ ；ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ；ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｍｐｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
０ 引 言
一
直是 机加工 的难题 和研究重点 ， 也 是机 加工企 业非
工艺工序路线， 完成 了对薄壁零件的数控加工工艺的改进 。 关 键词 ： 薄壁 类零 件 ； 切 削参数 ； 工 艺改进
薄壁零件数控加工工艺质量改进方法
薄壁零件数控加工工艺质量改进方法
薄壁零件在数控加工过程中往往面临一系列质量问题，如变形、振动、表面粗糙度等。
为了有效解决这些问题，我们可以采取以下改进方法来提高薄壁零件的加工质量。
首先，选用适当的加工参数是至关重要的。
合理的加工参数能够控制零件变形和振动的发生。
我们应该根据零件材料的特性、加工设备的性能及工件的尺寸来合理选择切削速度、进给速度和切削深度等参数，确保零件在加工过程中能够保持稳定的状态。
其次，合理设计夹具和刀具也是提高薄壁零件加工质量的重要手段。
薄壁零件因其材料薄弱而容易发生变形和振动，因此我们需要设计稳定而牢固的夹具，以确保零件在加工过程中能够始终保持稳定的位置和形状。
同时，选择合适的刀具也能够减少振动和提高表面光洁度。
此外，采用适当的加工策略也能够改善薄壁零件的加工质量。
在进行高速切削时，可以考虑采用多道次深浅切削的方法，避免一次性过深切削造成零件变形。
同时，在切削过程中要注意冷却润滑和切屑处理，以避免因摩擦产生的热量影响零件的加工质量。
最后，进行必要的表面处理也能够改善薄壁零件的加工质量。
通过进行抛光、打磨和喷砂等表面处理，可以增加零件的表面光洁度和光泽度，提高零件的整体美观度。
总而言之，薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法包括选用适当的加工参数、合理设计夹具和刀具、采用适当的加工策略以及进行必要的表面处理。
通过综合运用这些方法，我们可以有效地提高薄壁零件的加工质量，满足客户的需求。
薄壁零件数控加工工艺质量改进措施分析
薄壁零件数控加工工艺质量改进措施分析随着薄壁零件数控加工工艺的不断发展，在现代化高科技产业当中，已经得到了十分广泛的应用，并且成为了衡量制造技术和水平的重要指标。
在航空航天、军事等重要领域当中，薄壁零件都得到了极大的应用。
而在加工工程中，计算机技术和仿真技术更是发挥了不可替代的重要作用。
在现代加工业中应用高精密机床，结合高仿真系统的分析，在薄壁零件的整个加工过程中都起到了十分良好的作用。
一、薄壁零件数控加工工艺质量影响因素(一)零件装夹对加工精度的影响在零件加工过程中，影响加工精度的一个主要原因就是零件自身的刚度。
对此，可以适当的利用装卡夹紧的方法，对加工工艺进行改进，从而使数控工艺的加工精度得到提高。
在数控加工薄壁零件的时候，应当对零件位置、夹紧装置进行细致的分析，详细的分析引起形变的应力部位、作用方向等方面的数据。
可以采用账套、施工圈、辅助支承等专用夹具当作夹紧装置。
利用轴向装卡替代径向装卡，对薄壁环形零件进行处理。
通过以上的方式和手段，能够有效的解决和预防薄壁零件的形变问题。
另一方面，可以对薄壁零件的刚度进行加强，可以临时对薄壁零件的壁厚进行增加，具体方式可以利用浇灌松香、石蜡等方式，浇灌在数控零件的空心处。
在完成薄壁零件的数控加工过程之后，再将这些辅助材料去除即可。
(二)切削角度对切削质量的影响通过具体实践可以看出，如果确定了刀具几何参数、机床结构系统等因素，那么主要影响切削力的原因包括切削宽度、背吃刀量、进给速度、切削速度等。
对于切削质量来说，刀具的角度对其能够产生十分巨大的影响。
将刀具的前、后角适当增大，能够将切削过程中的摩擦和形变情况有效降低，从而使切削力得以降低，减少薄壁零件的形变程度。
另一方面，加工的主、副偏角，也能够对加工精度产生很大的影响。
在加工的过程中，主偏角决定了加工过程中轴向和径向的切削力。
对于一些刚性较差的薄壁零件来说，应当将主偏角尽量趋近于90°，通过以上的方式，能够使零件数控加工的强度得到加强，从而使加工精度得以提高。
薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法
薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法引言：薄壁零件数控加工是现代制造业中常见的加工方式之一，它具有高效、精度高等优点，广泛应用于航空航天、汽车、电子等行业。
然而，由于薄壁零件的特殊性，其加工工艺存在一定的难度和挑战。
本文旨在探讨薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法，以提高加工的精度和可靠性。
一、了解薄壁零件的特点与难点1. 薄壁零件的特点薄壁零件是指壁厚相对较薄的零件，通常在0.5mm以下。
其特点包括结构复杂、易变形、加工难度大等。
对于薄壁零件的加工，需要充分理解其特点，以便制定相应的加工工艺。
2. 薄壁零件加工的难点薄壁零件加工存在以下难点：一是加工过程中易引起变形，导致尺寸不准确；二是薄壁零件的剧烈变形会对零件的功能性能和使用寿命产生影响；三是由于加工剩余应力的积累，薄壁零件易发生开裂等问题。
为了克服这些难点，我们需要采取相应的改进方法。
二、改进方法1. 合理选用材料薄壁零件的材料选择直接关系到加工的难易程度和成本。
在选材时，应考虑材料的力学性能、热膨胀系数等因素，并选择具有良好切削性能和抗变形能力的材料。
2. 优化刀具和切削参数刀具的选择和切削参数的确定对薄壁零件的加工至关重要。
合理选择刀具的材料、几何形状和刃口角度，以提高切削效率和切削质量。
通过调整切削速度、进给速度和切削深度等切削参数，可以有效控制加工过程中的变形和表面质量。
3. 改进夹持方式薄壁零件在加工过程中的夹持方式直接影响零件的加工精度和变形情况。
可以采用多点夹持、对称夹持等方式，以提高零件的稳定性和刚度。
合理设计夹具，避免对零件表面产生明显的应力集中，也是重要的改进措施。
4. 控制加工温度和冷却方式薄壁零件的加工过程中，应注意控制加工温度，避免过热造成变形和材料软化。
合理选择冷却方式，可以有效降低加工温度，并提高加工质量。
5. 优化加工路径和策略在数控加工过程中，优化加工路径和策略是提高加工质量和效率的重要手段。
薄壁类零件的车削工艺分析
薄壁类零件的车削工艺分析段立波一．引言薄壁类零件指的是零件壁厚与它的径向、轴向尺寸相比较, 相差悬殊, 一般为几十倍甚至上百倍的金属材料的零件，具有节省材料、结构简单等特点。
薄壁类零件已广泛地应用于各类石油机械部件。
但是薄壁类零件的车削加工是比较棘手的，具体的原因是因为薄壁类零件自身刚性差、强度弱，在车削加工中极容易变形，很难保证零件的加工质量。
如何提高薄壁类零件的加工精度是机械加工行业关心的话题。
二．薄壁类零件车削过程中常出现的问题、原因及解决办法我们在车削加工过程中，经常会碰到一些薄壁零件的加工。
如轴套薄壁件（图1），环类薄壁件（图2），盘类薄壁件（图3）。
本文详细分析了薄壁类零件的加工特点、防止变形的装夹方法、车刀材料、切削参数的选择及车刀几何角度。
进行了大量的实验,为以后更好地加工薄壁类零件,保证加工质量,提供了理论依据。
图1轴套薄壁件图2环类薄壁件图3盘类薄壁件1.薄壁类零件的加工特点1.1因零件壁薄，在使用通用夹具装夹时，在夹压力的作用下极易产生变形，而夹紧力不够零件又容易松动，从而影响零件的尺寸精度和形状精度。
如图4所示，当采用三爪卡盘夹紧零件时，在夹紧力的作用下，零件会微微变成三角形，车削后得到的是一个圆柱体。
但松开卡爪，取下零件后，由于零件弹性，又恢复成弧形三角形。
这时若用千分尺测量时，各个方向直径相同，但零件已变形不是圆柱体了，这种变形现象我们称之为等直径变形。
图4三爪卡盘装夹1.2因零件较薄，加工时的切削发热会引起零件变形，从而使零件尺寸难以控制。
对于膨胀系数较大的金属薄壁零件，如在一次安装中连续完成半精车和精车，由切削热引起零件的热变形，会对其尺寸精度产生极大影响，有时甚至会使零件卡死在芯轴类的夹具上。
1.3薄壁类零件加工内孔中，一般采用单刃镗刀加工，此时，当零件较长时，如果刀具参数及切削用量处理不当，将造成排屑困难，影响加工质量，损伤刀具。
1.4由于切削力和夹紧力的影响，零件会产生变形或振动，尺寸精度和表面粗糙度不易控制。
薄壁类零件车削加工的优化设计
薄壁类零件车削加工的优化设计摘要:薄壁零件在切削力作用下,容易引起变形。
通过对薄壁类零件的加工分析,提出解决方法或技巧,保证薄壁类零件加工的各项技术指标达到要求。
关键词:薄壁零件夹具变形常见的采用车削加工工艺的薄壁零件可分为套类薄壁件、环类薄壁件、盘类薄壁件、板类薄壁件、特种型类薄壁件等。
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。
主要体现在以下几个方面。
(1)切削过程中受车削挤压与牵引导致工件变形。
(2)由于薄壁零件刚性低,在切削过程中易产生振动和变形。
(3)薄壁类零件体积小,总的热容量小,温度容易升高和变形。
(4)当每切除一层金属层时,由于应力释放,而引起变形。
(5)装夹时由于径向夹紧力的作用,从而引起变形。
(6)相对位置调整不准,产生壁厚不均,引起工件几何形状变化或变形。
(7)刀具选用不当影响零件的精度和表面粗糙度,造成零件变形。
(8)其他因素引起变形,如机床振动等。
2 解决方法或技巧薄壁零件在车削加工过程中,主要是受到切削力、夹紧力、切削热和残余应力等因素影响而极易产生变形,所以其难点就是如何防止和减小工件的变形,可以通过以下几种方法有效改善加工变形。
2.1 优化装夹方案薄壁工件在装夹中的位置受夹紧力的影响会使工件相对于刀具的位置发生改变。
如用普通三爪自定心卡盘装夹时,由于夹紧力的作用零件会发生变形(变成三角形),导致内孔加工余量出现不均匀;当内孔加工完成后,松开卡盘,零件由于弹性恢复,恢复为圆柱形,而已加工的圆形内孔会变成弧形或三角形,从而产生很大的变形而无法保证加工精度。
基于加工误差综合分析的薄壁件工艺顺序及参数优化方法(精)
基于加工误差综合分析的薄壁件工艺顺序及参数优化方法在航空、军事等重要领域中,铝合金复杂薄壁件以其特有的综合性能优势而被广泛应用,但由于其零件为非铸造件,均采用剥离式加工方法,其刚性差等特征,加工精度与表面质量很难保证,同时加工效率很难提高,这极大地影响产品和企业的经济效率。
研究铝合金薄壁件的高效精密加工机理与技术具有重要的理论意义与实用价值。
本文旨在通过铣削铝合金薄壁件加工技术的理论分析与模拟研究,揭示铣削力随各工艺参数的变化规律,研究释放薄壁件应力的方法以及加工顺序,实现高速铣削加工工艺参数的优选,而达到简化加工工序、缩短生产周期、提高金属切除效率、充分发挥高速数控机床效能的目的。
本课题的研究内容、具体工作与得出的结论如下:一、建立切削加工过程的有限元仿真模型。
首先阐述金属切削变形的相关理论,包括切削力,切削热,热力耦合理论以及本构方程,在切屑-工件、刀具-切屑界面接触模型和切削条件下材料流动本构模型的基础之上,建立切削加工过程的有限元仿真模型,模拟铝合金连续状的形成过程,同时给出切削区域应力场、应变场以及温度场的分布状态信息,证明模拟结果与实际情况相符。
二、薄壁件切削性能分析与工艺参数优化研究。
利用单因素法分析铣削速度、进给量、切屑深度对切削力、热的影响,在此基础上,以零件精度和加工效率的多目标视角研究铣削用量的配比,实验表明增加切削速度进给量,同时减小切削深度即可以降低切削力又可以增加切除量,对实际加工中铣削参数的选择起指导作用,并分析顺、逆铣和冷却对铣削性能的影响。
三、基于工序误差分析的薄壁件加工顺序和余量优化的方法研究。
针对薄壁板件进行分析,以工序系统刚度作为切入点,按照加工位置,加工余量和工序壁厚制定零件的工艺,得到在加工过程中应按照不破坏工序系统刚度来制定工艺原则。
四、研究消除薄壁零件应力的方法。
薄壁件在加工过程中由于内部应力容易产生弹性变形,导致加工误差,目前消除应力的方法主要是对已有应力的零件采用振动等被动方式,而本文主要研究在加工过程中防止零件应力的产生,采用在薄壁零件上布置应力释放域,达到主动预防的效果,首先从理论上构建模型,论证了应力释放孔的可行性,然后针对典型薄壁零件进行数值模拟,验证了合适的应力释放孔可将零件变形减小5倍左右。
薄片类零件平面磨削工艺参数优化研究
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宋 崇金 ’ ，宋 崇寨 ，魏 强 峰 ，张琳琳
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（． １ 同济大学 机械工程学 院 ，上 海 ２ １ ０ ；２ 郑州煤炭 工业 集团 ，郑 州 ４ ４ ０ ） ０８４ ． ５ ０ ０ 摘 要 ：针对 薄片零件 平面磨削过 程中理论 计算温度 与实 际温 度偏差较 大的问题 ，根据移 动热源的 实 际传 递规律并结 合 目前 的两种温度 场理论计 算方法 ，建立 了混合 热传导模 型 ，根据此 模型用 数 学的方法解决 了工 艺优 化问 题。 关键词 ： 薄 片零件 ；平面磨削 ；参数优化
ห้องสมุดไป่ตู้０ 引言
磨 削 加 工 是 现 代 机 械 制 造 业 中进 行 精 密 加 工
和超精 密加 工的重 要工艺 技术。在 磨削加工 中， 所消耗 的能量 大部分 转化 为热能传 入被磨工 件 ，
１ 薄 片零 件 平 面 磨 削 表 面 温 度 场 的 计算理论研 究
传 入 工 件 的 热 量 主 要 集 中 在很 薄 的 表 面 层 里 ，形 成 局 部 高 温 ，这 种 现 象 对 工 件 表 面 质 量 和 工 件 的 使 用 性 能 影 响很 大 。 国 内外 大 量 专 家 学 者 对 磨 削 加 工 中 的 热 效 应 问题 进 行 了研 究 。 １４ ９ ２年 ，Ｊ Ｃ． ． Ｊｅ ｅ… 首 先 提 出 了 移 动 热 源 理 论 ，Ｏ ｔ ｔｒ ａ ｇｒ ｕｗａ 和 ｅ
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摘 要 ： 对 薄壁零 件 自身强度低 、 工 易变 形 的 问题 ， 过 优化 调 整切 削参数 的 大 小 ， 而 调 整 动 态 针 加 通 进 切 削 力大 小和控 制切 削状 态 ， 因切 削 力影 响 造 成 薄壁 零 件 的加 工 变形 量 能 满足 公 差要 求 ， 使 且使 加 ３ 状 态始终 处 于稳 定 ， － ． 降低 切 削震 动造 成 的变形 ， 而 实现 薄壁零件 的高精 、 从 高速 、 高效加 工 。
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（ ． ｎ ｎ Ｉｓｉ ｔ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ １ Ｈｅ ａ ｎ ｔｕｅ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｘｉｘａ ｇ Ｈｅ ａ ５ ０ ３，Ｃ ｉａ；２ Ｘｉｘａ ｇ Ｖｏ ａｉｎ ｌ ｔ ｎ ｉｎ ｎ ｎ ４ ３ ０ ｈｎ ． ｎ ｉｎ ｃ ｔ ａ ｏ
关键 词 ： 削参数 ； 壁零件 ； 削力 切 薄 切
中 图 分 类 号 ： Ｈ１ Ｔ ５ Ｔ ６； Ｇ６ 文 献标 识码 ： Ａ
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第 １期
２ １ 年 １ 月 ０１
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
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Ｏ 引 言 切 削参 数 是 影 响加 工 过 程 的主 要 因 素 ， 于 切 关
削参 数优 化 ， 目前 大 多 数 的 研 究 主 要 是 基 于 生 产 效 率 和 生 产 成 本 为 目 标 函 数 进 行 优 化 ， 变 形 控 制 为 以 目标 函 数 的 研 究 较 少 。 但 是 对 于 薄 壁 零 件 切 削 而 言 ， 于 薄 壁 零 件 结 构 复 杂 ， 对 刚 度 较 低 ， 切 削 由 相 在 加 工 中 极 易 发 生 加 工 变 形 ， 成 壁 厚 上 厚 、 薄 尺 寸 造 下 超 差 等问题 。 在 装 夹 情 况 、 具 情 况 、 件 情 况 等 相 同 的 前 提 刀 工
文 章 编 号 ：０ １—２ ６ ２ １ ） １—０ ９ １０ ２ ５（ ０ １ ０ ０ ９—０ ２
薄 壁 零 件切 削 参 数 优 化 系统 研 究
毛 新 华 ， 慧 玲 张
（ ． 南科 技学 院 ， 南 新 乡 １河 河 ４ ３ ０ ２ 新 乡职 业 技 术 学 院 ， 南 新 乡 ５ ０ ３； ． 河 ４ ３０ ） ５ ０ ３
下 ， 壁 零 件 变 形 主 要 是 受 动 态 切 削 力 和 切 削 时 是 薄
几 何精度 、 刀具 震 动 、 具 磨 损 、 件 内应 力 、 件 受 力 刀 工 工 变 形 、 件 装 夹 影 响 等 。 对 于 薄 壁 零 件 而 言 ， 为 其 刚 工 因 度 小 ， 加 工 过 程 中受 残 余 应 力 、 夹 力 、 削 力 、 削 在 装 切 切 热 等 因 素 影 响极 易 发 生 加 工 变 形 和 切 削 振 动 ， 致 加 导