Page 184 - 零件加工技术与智能化发展

Part Machining Technology and Intelligent Development
零件加工技术与智能化发展

2. 外部荷载
薄壁零件的材料非常薄，在外界载荷的作用下会产生一定形变，从而对其外
形和长度产生不同程度的影响。例如，使用三爪卡板夹持工件时，由于受力作用，

薄壁工件会变成三角形状，导致工件内孔的切削余量分配不均匀。切削内孔后，
释放夹头，工件受到弹力作用而恢复到最初的外形，导致该工序出现错误。
3. 温度系数
一般来说，在切削热量的影响下，厚度较小的工件在加工时会出现不同程度

的热变形，从而降低工件的制造精度与质量。在对薄壁零件进行装夹后，依次进
行精车、半精车、粗车等工序，由于高温的影响，薄壁零件会出现变形，导致工
件精度难以保证。

4. 刀具
在机械加工过程中，刀具会对薄壁零件产生两方面的影响。一是在加工时要
克服材料的弹性变形现象。薄壁零件自身易发生塑性变形，而且刀具与零件的摩
擦大多会转变为切屑热，导致零件内部的温度不均衡，易发生变形。二是切割力
量。切割力量易使工件发生反弹，如果力量过大，超出材料的弹性限度，会造成

挤出变形。此外，由于受切削力的影响，机床极易发生振荡，进而降低加工精度。
（四）提升薄壁零件数控加工质量的策略
1. 合理选用刀具

对于薄壁零件的数控加工，必须慎重选择刀具。例如，在车削加工时，通常
采用主偏角为 90°的刀具进行外圆的粗车加工和精车加工。带螺纹的刀具可以
选用机夹刀，这是因为此刀具的刀尖角度较为准确，即使出现故障，也易于更换。
首先，刀具的刀刃切削角度要适当，不能太大或太小。刀刃角度太大，易造成工
件振动与变形；而刀刃角度偏小，又会增加切削的作用力，降低加工效率。其次，

加工刀具的规格和尺寸要适宜。刀具尺寸太大会导致刚性不足和振动，尺寸太小
又会降低切割深度。加工内孔一般选用机夹刀，这是由于其强度高，无须锋磨，
既能缩短更换刀具的周期，又能减轻刀具切削部分的振动变形，从而减少振痕的

发生。最后，刀具角度和刀尖的选择要合理。刀具前角越大，切削深度越小，越
有利于减少切削力和降低表面粗糙度。刀具刀尖半径和刀具主偏角可以采用计算
或实际测量的方法确定。根据经验，刀具的主偏角为 90°～ 93°时，可获得较
好的表面质量。分析表面粗糙度的测量结果发现，当刀尖半径为 0.8mm 时，可

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