如何解決精密薄壁零件（jiàn）加工（gōng）難題
　　‌精密薄壁零件加工的主要難題包括裝夾困難、易變形、加工（gōng）精度難以保證等‌。
　　精密薄壁零件，如航空發動機葉片（piàn）、鼓輪零件等，由於（yú）材料去除量大、零件剛性差，加工（gōng）過程中極易發生變形。鈦合金與高溫合金等常用材料（liào）切削加工性差，切削力大、刀具磨損快（kuài），進一步加劇了（le）加工難（nán）度‌1。此外，薄壁零件在夾緊力的作（zuò）用下也容易產生變（biàn）形，從而影響加（jiā）工精度，工件尺寸公差（chà）不易保證‌。
　　為了解決這些難題，可以采取多種措施。例如，通過工藝優化，如精鏜孔工（gōng）序由工裝環抱式徑向壓緊更改為立式裝夾軸向壓緊（jǐn），全過程監控變形量，以控（kòng）製加工餘量、去除加工應力和（hé）預留表麵處理工（gōng）藝尺寸等措施（shī），來解決加工過程中的零件變（biàn）形難題‌。針對大長徑比鈦合（hé）金薄壁零件的加工難點，可以采用數控縱切加工減小零件切削抗力（lì）帶來的變形，設計送料工裝解決精車削外圓（yuán）時的裝夾問題，設計校（xiào）直工裝解決精車削後的變形問題‌。此外，還可以（yǐ）采用浮動三爪夾（jiá）具（jù）等新型裝夾工具，以（yǐ）改善加工效果，防止工件變形‌。
　　同時，對於不同類型的精密薄壁零件，如軸套類零件（jiàn），還需要考慮（lǜ）到其特（tè）定的結構特點和（hé）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，以控製變（biàn）形量‌。
　　轉：
　　鼓輪零件為鋁合金（jīn）薄壁長筒結構，四周均（jun1）布異形長槽和網狀圓孔，材料去除（chú）量大，加工變形不易控製（zhì），質量問題主要集中（zhōng）在變形造成的內孔和外圓超差上。本文通過工藝（yì）優化，精鏜（táng）孔工（gōng）序由（yóu）工（gōng）裝環抱式徑向壓緊更改為立式裝夾軸向壓緊（jǐn）。壓緊（jǐn）過程通過千分表測量內孔變化和外圓側母線位移情況，全過程監控（kòng）變形量。通過控製（zhì）加工餘量、去除加工應力和（hé）預留表麵處理工藝尺寸等（děng）措施（shī），解決了加工過程中的零件變形難題。
　　PART01序言
　　鼓（gǔ）輪是濾棒（bàng）成型（xíng）機組濾棒輸出係統關鍵零件，它通過與內部裝配的閥體、閥座等零件配合，利（lì）用負壓將濾棒減速、校準，並向下遊（yóu）傳輸，承擔著重要的交（jiāo）通（tōng）樞紐作用。PART02零（líng）件結構及技術要求
　　鼓（gǔ）輪（lún）零（líng）件（jiàn）為鋁合金薄壁長筒結構（見（jiàn）1），關鍵尺寸如（rú）2所示，其（qí）中尺寸帶（dài）*要求無表麵處尺寸帶**為表麵處理後最終尺寸。零件四周均布42處異形長槽、966處φ5mm孔，加工過程（chéng）中金（jīn）屬去除率達82.5%，零件剛性差。因零件四周（zhōu）長槽為濾棒通（tōng）道，故為提（tí）高表（biǎo）麵耐磨性，零件表麵要求局部（bù）硬質陽極氧（yǎng）化處理（Al/Et.A50hd）[1]和局部噴塗LW-1N10，塗層厚度（dù）（0.06±0.02）mm。前期試製攻關時，發現零件關鍵尺寸φ195H7孔、φ215H6孔和φ218f7外圓在加工過程中（zhōng）極易（yì）變形，試製合格率為0%。
　　1鼓輪（lún）零件示意
　　2鼓輪零件關鍵尺寸PART03加（jiā）工中存（cún）在的問題
　　試（shì）製加工期間共（gòng）投產11件，工藝流程為：粗（cū）車外圓內孔及端麵→去應力→半精車外圓（yuán）及內孔→粗（cū）銑長槽及鑽孔→精鏜孔及端麵→精車外圓→精銑槽（cáo）→陽極（jí）氧化→噴塗。
　　試製（zhì）加工（gōng）一次交驗合格率為0%，質量問題（tí）主要為（wéi）φ195H7孔、φ215H6孔（kǒng）和（hé）φ218f7外圓超（chāo）差。查看鼓輪全過程加工方案得知，精鏜孔（kǒng）裝夾方（fāng）式為專用工裝環（huán）抱式徑向壓緊，如3所示（shì），該夾緊方式對於薄（báo）壁類零件精鏜（táng）孔不適宜，夾緊時會引起（qǐ）孔輕微（wēi）變形，鏜孔後鬆開夾具，零件回彈導致孔圓度超差。經檢測發現（xiàn），精鏜後（hòu）φ215H6孔圓度為0.04mm，已經超（chāo）差（chà），同（tóng）時，噴塗塗料以約160℃溫度噴射到零件表麵，引起零件內應力釋放（fàng），經檢測發現，噴塗過程孔圓度變化為0.02mm。
　　3改進前臥式鏜孔裝夾方式PART04工藝方（fāng）案優化
　　針對（duì）試製（zhì）工藝方案的缺陷，為避免零件精鏜孔裝夾變形，將裝夾方式（shì）由工裝環抱式徑向壓緊更改為立式裝（zhuāng）夾軸向壓緊[2]。將3個等（děng）高塊固定在通用夾具基礎板上，零件以φ218f7外圓端麵定（dìng）位，用台階壓板放置到零件圓周寬為5mm的槽內壓緊。壓緊過程通過千分表測（cè）量內（nèi）孔變化和外圓側母線位移情況，通過調整（zhěng）各壓板壓緊力保證裝夾前後零件變形位移≤0.01mm，如4所示。驗證立式裝夾方式變形量可（kě）控後，在牧野V77L立式加工中（zhōng）心上進行精鏜孔試加工，對孔變形量進行全過程監控，具體數據（jù）見表1。經檢測（cè），孔加工後圓度（dù）≤0.015mm，滿足要求。
　　4監測立式裝夾方式（shì）零件變形
　　表1立式裝夾方式φ215H6變形量（單位：mm）
　　由於毛坯去除量大，零件（jiàn）壁薄且多孔多溝槽，導致加工過程中零件因內部應力變化而產生變形，如前（qián）期不去除加工應力，則在陽極氧化和噴塗過程中會導致（zhì）應力釋放，從而加大零（líng）件變形量，因此消（xiāo）除加工應力（lì）引起的變形對提高鼓輪（lún）零件加工精度非常重要。
　　為了降（jiàng）低（dī）陽極氧化和（hé）噴塗過程對零件變形的影響，最大程度上降低零件內應力，在原工（gōng）藝1次穩定化處理的基（jī）礎上（shàng）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（qián）的精鏜孔→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→立式半精鏜（táng）孔留餘量至（zhì）φ194.5mm、φ214.5mm→精車外圓→精銑槽→立式精鏜（táng）孔→陽極氧化→噴塗[3]。具體工藝方案見表2。表2鼓輪加工優化後工藝方案PART05加工（gōng）中存在的（de）問題
　　確定可（kě）行方案後（hòu），按照新工藝方案進行批（pī）量加工（gōng）驗（yàn）證，對關鍵過程數據進行監（jiān）控記錄，入庫前尺寸檢測如5所示，部分（fèn）尺寸檢（jiǎn）測結果見（jiàn）表3。
　　5入庫前尺（chǐ）寸檢測
　　表3入庫前部分尺寸檢測結果（單位：mm）
　　零件入庫檢測圓度≤0.02mm，完全滿足設計要求，合格入庫。隨（suí）後（hòu）試件被安（ān）裝至公司（sī）產品ZL29纖維濾棒成型機組，經測試運行效果良好。截至目前，已順利完成多批（pī）次鼓輪零件加工，均（jun1）合（hé）格入庫。PART06結束語
　　鼓（gǔ）輪零件設計精度要求（qiú）高，材料去除量大（dà），加工（gōng）變形不易（yì）控製。工藝設計過程中，通過改進裝夾方式（shì）、優化加工餘量控製、增加（jiā）熱處理去除應力和預留表麵處（chù）理工藝尺寸（cùn）等措施，避免（miǎn）了加工過程中零件變形，很好地保證了零件加（jiā）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中，取（qǔ）得了很好的成效（xiào）。
　　專家點評
　　鼓輪零（líng）件為鋁合金薄壁長筒結（jié）構，四周（zhōu）均（jun1）布異形長槽和網狀圓孔，材料去除量（liàng）大，加（jiā）工變形不易控製，質量問題主要集中在變形造成（chéng）的內孔和外圓超差上。作者通過優化工藝方案，改進裝夾方式，合理安排熱處理和局（jú）部表麵（miàn）處理，保證（zhèng）了鼓（gǔ）輪加工質量。
　　文（wén）章的亮點是（shì）薄壁長筒零件的裝夾方式（shì）與變形控製，工藝方案和工（gōng）序內容都比較詳細。通過工藝優化，精鏜孔工序由工裝環（huán）抱式（shì）徑向（xiàng）壓緊更改為立（lì）式（shì）裝夾軸向壓緊。壓緊過程通（tōng）過千分表（biǎo）測量內孔變化和外圓側母線（xiàn）位移情況，全過程監控變形量。通過控製（zhì）加工餘（yú）量、去除加工應力（lì）和預留表麵處理工藝尺寸等措施，解決（jué）了加工過程中的零件變形（xíng）難（nán）題，具有很好（hǎo）的實用性。
　　參考文獻：[1]樊東黎，徐（xú）躍明，佟曉輝.熱處理工程師手冊[M].2版.北京：機械工業出版社，2005.[2]薛源順.機床夾具（jù）設計[M].北京：機械工業出版社，2011.[3]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊[M].4版.北（běi）京：機械工業出版社，2016.本文發表於《金屬加（jiā）工（冷加工）》2025年第1期47~50頁（yè），作（zuò）者：許（xǔ）昌煙草機械（xiè）有限（xiàn）責任公司謝陽陽，原標題（tí）：《精密薄壁鼓輪零件（jiàn）加工工藝優化》。
　　綜上所述，精密薄（báo）壁零（líng）件加工難題的解決需要綜合考慮材料特性、工藝優化、裝夾方式等多個方麵，以確保加工精度（dù）和零件質量。