如何（hé）解決精密薄壁零件加工難題
　　‌精（jīng）密薄（báo）壁零件加工的主要難題包括裝夾困難（nán）、易變形、加工（gōng）精度難以保證等‌。
　　精密（mì）薄壁零件，如航空（kōng）發動機葉片、鼓輪零件等，由於（yú）材料去（qù）除量大、零件（jiàn）剛性差，加工過程中極易發生變形。鈦合金與高溫合（hé）金等常用（yòng）材料切削加工性（xìng）差，切削（xuē）力大、刀具磨損快，進一步加（jiā）劇了加工難（nán）度‌1。此外，薄壁零件在夾緊力的作用下也容易產（chǎn）生變形，從而影響加工精度，工件尺寸公差不易保證‌。
　　為了解決這些（xiē）難題，可以采取多種措施（shī）。例如，通過工藝優化，如（rú）精鏜孔工序由工裝環抱式徑向壓緊更改為立式裝夾軸向壓緊，全過程監控變形量，以控製加工餘量、去除加工應力和預留表麵處理工藝尺寸等措施，來解（jiě）決加工（gōng）過程（chéng）中的零件變形難題（tí）‌。針（zhēn）對大（dà）長徑比鈦合金薄壁零件的加工難（nán）點，可以采用數控縱切加工減小零（líng）件切削抗力帶來的變形，設計送料工裝解決精車削外圓時的裝夾問（wèn）題，設（shè）計校直工裝解決（jué）精車削後的變形問題‌。此外，還可以采用浮動三爪夾具等（děng）新型裝夾工具，以改善（shàn）加工效果，防止工件（jiàn）變形（xíng）‌。
　　同時，對於不（bú）同類型的精密薄壁零件，如軸套（tào）類零件，還需要考慮到其特定的結構特點和加工要求。例如，在加工短空心軸零件時，需要粗、精加工分開，中間安排時效去應力處理（lǐ），以控製變形量‌。
　　轉：
　　鼓輪零（líng）件為鋁合（hé）金薄壁（bì）長筒結構，四周均布異形長槽和網狀圓（yuán）孔，材料去除量大，加（jiā）工變形不易控製，質（zhì）量問題（tí）主要集中在變形造成的內（nèi）孔和（hé）外圓超差上。本文通過工藝優化，精鏜孔工（gōng）序由工裝環抱式徑向壓緊更改為立式裝夾軸向壓緊。壓緊過程通過千分表測量內孔變化和外（wài）圓側母線位移情況，全過（guò）程監控變形量。通過控製加工餘量、去除加工（gōng）應力和預留表麵處理工藝尺寸等（děng）措施，解決了加工（gōng）過程中的零件變形難題。
　　PART01序（xù）言
　　鼓輪（lún）是濾棒成型（xíng）機組濾棒輸出係統關鍵零件（jiàn），它通過（guò）與內部裝配的閥（fá）體、閥座等零件（jiàn）配合，利用負壓將濾棒減速、校（xiào）準，並向下遊傳（chuán）輸，承擔著重（chóng）要的交通樞紐作用。PART02零件（jiàn）結構及技術要求
　　鼓輪零件為鋁合金薄壁長筒（tǒng）結（jié）構（見1），關（guān）鍵尺寸如2所（suǒ）示，其中尺寸（cùn）帶*要求無表麵處尺寸帶**為表麵處理後最終尺（chǐ）寸。零件四周均布42處異形長槽、966處φ5mm孔，加工過程中金屬（shǔ）去除率達82.5%，零件剛性差。因零件四周長槽為濾棒通道，故（gù）為提高表麵耐磨性，零件表麵要求局部硬質陽極氧（yǎng）化處理（Al/Et.A50hd）[1]和局部噴（pēn）塗LW-1N10，塗層厚（hòu）度（0.06±0.02）mm。前期試製攻關時，發（fā）現零件關鍵尺寸φ195H7孔、φ215H6孔和φ218f7外圓在加工過程（chéng）中極易（yì）變形（xíng），試製（zhì）合格率為（wéi）0%。
　　1鼓輪零件（jiàn）示意（yì）
　　2鼓輪零件關鍵尺寸PART03加工中存在（zài）的問題
　　試製加工期間共投產11件，工藝流程為：粗車（chē）外圓（yuán）內孔及端麵→去應力→半精車外圓及內孔→粗銑長槽及鑽孔→精鏜孔及端麵→精車外圓→精銑槽→陽極氧化→噴塗（tú）。
　　試製加工一次交驗合格率為（wéi）0%，質量問題主要為φ195H7孔（kǒng）、φ215H6孔和φ218f7外圓超差（chà）。查看鼓輪全過程加工方案得知，精鏜（táng）孔裝夾（jiá）方式為專用工裝環（huán）抱式徑向壓緊，如3所示，該夾緊方式對於薄壁類零件精鏜孔不適宜，夾緊時會引起孔輕微變形，鏜（táng）孔後鬆開夾具，零件回彈導致孔圓度（dù）超差。經檢測發現，精鏜後φ215H6孔圓度為0.04mm，已經超差，同時，噴塗塗料以約160℃溫度噴射到零件表麵，引起零（líng）件內應力釋（shì）放，經檢測（cè）發現，噴塗過程孔圓度變化為0.02mm。
　　3改進前臥式（shì）鏜孔裝夾方式PART04工藝方案優化
　　針對（duì）試製工藝方案的缺陷，為（wéi）避免零（líng）件精（jīng）鏜孔裝夾變形，將裝（zhuāng）夾方式由工（gōng）裝環抱式徑向（xiàng）壓緊更改為（wéi）立式裝夾軸向（xiàng）壓緊[2]。將3個等高塊固定在通用夾具基礎（chǔ）板上，零（líng）件以φ218f7外圓端麵定位，用台階壓板放置（zhì）到零件圓周寬為5mm的槽內壓緊。壓緊（jǐn）過程通（tōng）過（guò）千分表測量內孔變化和（hé）外圓側母線位移情況，通過調整（zhěng）各壓板壓緊（jǐn）力保證裝夾前後零件變形位（wèi）移≤0.01mm，如4所示。驗證立式裝夾方式變形量可控後，在牧野V77L立式加工中心上進行精鏜孔試（shì）加工，對孔變形量進行全過程監控，具體數據見表（biǎo）1。經檢測，孔加工後圓度≤0.015mm，滿足要求。
　　4監測立式裝夾方式零（líng）件變形（xíng）
　　表1立（lì）式裝夾方式φ215H6變形量（單位：mm）
　　由（yóu）於毛坯去除量大（dà），零（líng）件壁薄且多孔多（duō）溝槽，導致加工過程中零件因內部應力變化而產生（shēng）變形（xíng），如前期不去除加工應力，則在陽極（jí）氧化和噴塗過程中會導致應力釋放，從而加（jiā）大零件變形量（liàng），因此消除加工應力引起的變形對提（tí）高鼓輪零件加（jiā）工精度非常重（chóng）要。
　　為了降（jiàng）低陽極氧化和噴塗過程對零（líng）件變形的（de）影響，最大程度上降（jiàng）低零件內應（yīng）力，在原工藝1次穩定化處理的基礎上又增加了2次穩定化處理，即進行3次穩定化處理。其中精加工部分由之前的（de）精鏜孔→精車外圓→精銑槽→陽極氧化→噴塗，更改為（wéi）臥式粗鏜孔去除餘量→穩定化處理→立式（shì）半精鏜孔留餘（yú）量至φ194.5mm、φ214.5mm→精車外圓→精銑槽→立式精鏜孔→陽極氧（yǎng）化→噴塗[3]。具體工藝方案（àn）見表2。表2鼓輪加（jiā）工優化後工藝方案PART05加（jiā）工中存在的問題
　　確定可行方案後，按（àn）照新工藝方案進行批量加工驗證，對關鍵過程數據進行監控記錄，入庫前尺寸檢測如5所示，部分尺寸檢測結果見表3。
　　5入庫前尺寸（cùn）檢測
　　表3入（rù）庫前部（bù）分尺寸檢（jiǎn）測（cè）結果（單位：mm）
　　零件入庫檢測圓度≤0.02mm，完（wán）全滿足設計要求，合格入庫。隨後試（shì）件被安裝至公司產品ZL29纖維濾棒成型機組，經測（cè）試運行效果良好。截至目前，已順利完成多批（pī）次鼓輪（lún）零件加工（gōng），均合格入庫。PART06結束語（yǔ）
　　鼓輪零件設計精度（dù）要求高，材料去除量（liàng）大，加工變形不易控製。工藝設計過程（chéng）中，通過改進裝夾方（fāng）式、優化加工餘量控製、增（zēng）加熱處理去除應力和預留表（biǎo）麵處理工（gōng）藝尺寸等措施，避免了加工過程中零件變形，很好地保證了零件加工質量。該工藝方案已推（tuī）廣應用（yòng）到其他規格零件的加工（gōng）中，取得了很好的成效。
　　專家點評
　　鼓輪（lún）零件為鋁合金薄壁長筒結構（gòu），四周均布異形長槽和網狀圓孔，材料去除量大，加工變形不易控製，質量問（wèn）題主要集中在變形造成的內孔和外圓超差（chà）上。作者通過優化工藝方案，改進裝夾方式，合理安排熱處（chù）理和局部表麵處（chù）理，保證了鼓輪加工質量。
　　文章的亮點是薄壁（bì）長筒零件的裝（zhuāng）夾方式與變形控製（zhì），工藝方案和工序內容都（dōu）比較詳細。通過工（gōng）藝（yì）優化，精鏜孔工序由工（gōng）裝環抱式徑（jìng）向（xiàng）壓緊更改為立式裝夾軸向壓緊。壓緊過程通過千分表測量內孔變化和外圓側母（mǔ）線位移情況，全過程監（jiān）控變形（xíng）量。通（tōng）過控製加工餘量、去除加工應力（lì）和預留表麵處理工藝尺寸（cùn）等措（cuò）施，解決了加工過程中的零件變形難題（tí），具有很好（hǎo）的實用性。
　　參考文獻：[1]樊東黎，徐躍明，佟曉輝.熱處理工（gōng）程師（shī）手冊[M].2版.北京：機械工業出版社，2005.[2]薛源順.機床夾具設計[M].北京（jīng）：機械（xiè）工業出版社（shè），2011.[3]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊[M].4版.北京：機械工業出（chū）版社，2016.本（běn）文發表於《金屬加工（冷加工）》2025年第1期47~50頁，作者：許昌煙草機械有限責任公司謝陽陽，原標題（tí）：《精密薄壁鼓輪零（líng）件加工工藝優化》。
　　綜（zōng）上所述，精密薄壁零件加工難題的解決需要綜（zōng）合考慮材料特（tè）性、工藝（yì）優化、裝夾方式（shì）等多個（gè）方麵，以確保加工（gōng）精度和零件質（zhì）量。