异形薄片零件加工工艺研究

试析异形零件加工工艺及变形控制方案摘要：本文主要从异形零件实际加工工艺与变形控制难点、初步确定工艺方案、异形零件实际加工工期间存在的现实问题入手，对异形零件实际加工工艺与变形控制开展了系统化的分析与研究，最后提出了最具科学性的异形零件实际加工工艺与变形控制优化方案，以从根本上提高异形零件实际加工工艺水平，实现对变形问题的有效性控制。

关键词：异形零件；加工工艺；变形；控制方案；前言机械化设计及制造过程中，涉及到具有一定特殊性用途的众多异形零件。

这些异形零件在结构上具有着一定的特殊性，如不规则的形状及较差的刚性等。

故在实际加工期间，与规则的外形零件加工存在着较大的差异性。

主要表现在：异形零件很难使用常用工装来装夹，需设计专用工装来装夹；异形零件实际加工期间，变形问题发生几率相对较高。

关乎需依据零件实际尺寸及热处理等各项技术不同要求，采取有针对性的变形控制措施及工艺路线，以更好地满足于图样的各种要求。

如图1所示，为某异形零件的案例。

该异形零件主要是针对16mm*110mm的深长槽实际加工期间，系统化研究变形工艺的控制方法。

从而能够切实地依据异形零件实际的加工标准及各项要求，择取到最佳的加工工艺实施方案与变形控制措施，切实地降低异形零件实际加工期间出现变形等质量问题的概率，从根本上提高异形零件的加工效率及质量，全面提升异形零件的加工工艺专业化水平，促进异形零件相关加工制造业的进一步发展。

图1 某异形零件结构示图1、加工难点该异形零件的毛坯属于铸钢件，故从产品的零件结构图当中可总结出，在异形零件实际加工期间所存在的难点问题如下：其一，异形零件实际加工期间，它的尺寸为36mm*33mm，两个长方形的支脚当中全部面均需加工。

两支脚具有着较差的刚性特征，导致装夹操作困难程度较高，需使用专用工装才可完成装夹加工操作；其二，在图样当中，有两个位置形位的公差有着较高的要求，其尺寸是16mm*110mm*33mm进行厂槽加工期间，它的变形控制为该异形零件可否顺利进行到一道工序的一个重要节点。

2019年 第2期冷加工44Technique soluTions工艺方案1.工件结构特点及传统加工方案薄壁壳体传统的加工工艺一般为制作复杂专用工装夹具，放于车床或加工中心进行分序多序加工，分别对工件两端进行粗加工，然后以一端粗加工过的内腔为基准，进行定位，精加工另一端，设计、布置夹紧压板，进行手动装夹，再利用加工中心镗铣另一端和内部尺寸，共需四序完成。

工件加工尺寸如图1所示，由于壁厚＜10m m ，在装夹和加工异形腔薄壁壳体零件加工工艺■■山东常林机械集团　（临沭　276700）　黄华宾摘要：针对异形腔薄壁壳体零件的加工特征，制作一种新型的工装夹具，通过最简单的结构特征实现工装的液压自动夹紧，将定位和夹紧融为一体，快捷高效地装卸工件，提高生产效率。

过程中会导致工件装夹变形和加工变形，无法保证内孔、外圆和端面工艺尺寸及形位公差， 即使分多序加工，也较容易导致加工变形，产品合格率比较低。

若最后一序精加工用加工中心加工，在装夹过程中容易导致工件装夹变形，且效率低下，成本较高，不适用于批量加工。

无论是车削还是铣削，都要进行粗、精加工，需多套工装，且工装夹具皆为手动夹紧，效率低下且费时、费力。

2.工艺方案设计及夹具结构工件的加工难点在于薄壁壳体（壁厚＜10m m ），工件相对较大（见图2），内腔为异形腔体，毛坯为铸件。

在装夹过程中容易变形，且加工端部图样尺寸要求严格，公差不易保证。

如何做到既能控制工件在装夹时的变形量，将粗、精车安排在同一工序，又能快速地实现定位和夹紧，严格保证图样尺寸和加工的稳定性，成为工艺设计方案构思的出发点。

将工件定位于车序加工，减少装夹次数，最好将粗、精车于一序加工，实现工件的自动装夹，以此为出发点去设计制作工艺装备，最终设计制作出符合要求的工装夹具。

用该工装装夹，粗、精车图1所示尺寸，一序完成加工，然后以该序加工后的子口进行定位，在加工中心上加工另一端的其他项目。

该工装通过内部多点液压撑紧，调整液压压力，调整撑紧力，控制变形量，进行车序加工，能够保证产品加工图样要2019年 第2期冷加工45Technique soluTions工艺方案求。

工业设计2019年第3期中国机械MACHINE CHINA某异形薄壁件加工方法研究朱 芸(中国电科集团第38研究所 安徽 合肥 230088）1 概要某框架为无人机异形薄壁零件，外形尺寸40×740×491（单位：mm），所有壁厚小于1.2mm，材料为高强度铝合金7075，属于典型的薄壁零件。

薄壁零件加工时，采用普通加工中心在切削过程中会产生较大的应力集中，加工后应力释放会造成变形，难以克服，往往造成零件精度和形位尺寸都无法保证。

同时，普通加工中心因转速和切削速度低，生产效率较低。

此零件采用普通加工中心加工周期较长。

随着设计要求不断提高，考虑零件实际使用条件，焊接方式尽量减少，因此，零件设计的集成度大幅提升，从而出现了越来越多形状复杂的零件，这对传统机械加工提出了更高的要求。

近几十年来，随着高速加工（20000rpm以上）设备的普及使用，很好地解决了此类零件的加工难题。

本文着重介绍利用高速铣削中心辅以数控编程和工艺加工方案优化手段，加工出此薄壁类高强度铝合金异形零件，积累了变形控制和效率提升等方面的工艺经验。

2 问题描述图1是某薄壁、高强度7075铝合金零件，所有壁厚小于1.2mm，长向尺寸为740mm，宽向尺寸为491mm，厚度为40mm，形状不规则，部分通孔，中间留多处加强筋。

此零件刚度较低，易产生切削变形，装夹定位困难。

普通加工中心由于切削速度低，切削过程中产生大量应力集中，加工后松开夹紧工装，应力释放后会出现变形。

根据实际生产结果，最大变形超过5mm，无法满足设计和安装要求。

同时，此零件在普通加工中心上加工，加工周期长，从切削开始到加工完成需要近3天时间，加工过程中变形累积效应明显，造成零件的加工误差大，与设计要求相差甚远。

因此，此零件用普通低转速数控机床和通用加工方法难以满足设计要求。

3 优化方案分析普通切削方案产生的问题，考虑从三个方面进行优化：加工设备、数控编程路径和工艺方案。

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浅淡复杂薄壁异形零件数控加工工艺特征与要点摘要：新世纪是提倡节约能源，保护环境的时代。

薄壁零件以重量轻、节约材料和结构紧凑等优点在各个行业得以广泛应用。

然而薄壁零件由于其刚性差和强度弱，在机械加工中很容易变形，导致加工精度难以确保。

文章主要针对复杂薄壁异形零件数控加工工艺特征与要点进行研究分析，明确了各注意事项，以提高材料加工技术和材料质量，促进我国航天事业的发展。

关键词：薄壁零件；结构复杂；数控加工在航天机载设备应用中，经常会出现因为重量以及空间问题不能满足航天机载设备需求的情况，由于零件的使用要求以及质量要求，对于这些零件的规格、形位公差要求十分严格，一定程度上增加了零件生产的难度。

只有依据实际情况采取相应的措施，才能保证所加工的零件能够满足实际需求。

1概述在日常的加工任务中，常常遇到很多壁厚从O.5nm：到1.1nm：不等。

长度又不超多250nm：的零件，这类零件的技术指标又较高，要求在表面粗糙度、角度精度与尺寸精度等方面具有特殊的要求。

结构上具有形状不规则、壁厚薄、空间尺寸大等特点。

在对这类零件进行加工时，除了考虑到加工工艺中不可避免的热变形、夹具影响和切削震动的影响外，还必须注意加工过程中附件、机床等设备本身的刚性以及切削力度的作用，以及在加工完成后重新分布的残余应力所引起的零件变形。

最后还要考虑到存放与适用过程中环境温度、湿度、震动、摩擦碰撞等问题引起形变。

2零件加工要点分析2.1选择合适的加工方法在加工过程中，影响薄壁件加工质量的因素有很多，例如：零件加工时所选择的加工材料、零件结构等都会使得零件加工从产生一定的影响；残余应力也会对零件加工产生一定的影响，在零件加工开始之前，零件?炔看嬖诘牟杏嘤αΧ纪Ａ粼诤庾刺?，在切割状态下，原有的均衡状态就会被打破，只有通过形变才能寻找一个新的平衡点。

在加工中，选择合适的加工方式，一定程度上可以降低零件形变现象产生的机率，同时还要对残余应力进行剔除。

异形零件的加⼯⼯艺⼀、引⾔在制造业中，异形零件因其独特的形状和功能需求，加⼯⼯艺相对复杂。

这类零件的加⼯涉及到多种技术和专业知识，从设计、材料选择、加⼯设备、⼯艺流程到质量控制等各个环节都需要精细操作。

本⽂将对异形零件的加⼯⼯艺进⾏深⼊探讨，以期为相关从业⼈员提供有益参考。

⼆、异形零件的特点与分类异形零件通常指形状不规则，⾮对称，具有特殊功能需求的机械零件。

这类零件⼴泛应⽤于航空、航天、汽⻋、船舶、电⼦、医疗器械等领域。

根据其⽤途和功能，异形零件⼤致可分为以下⼏类：1.结构型：如⻜机机翼、汽⻋⻋身等，主要通过结构设计和材料特性实现特定功能。

2.动⼒型：如发动机零件、传动装置等，涉及复杂运动和动⼒传递。

3.精密型：如仪器仪表、光学设备等，对尺⼨精度、表⾯光洁度要求极⾼。

4.复合型：由多种材料和⼯艺组合⽽成，如⾦属与⾮⾦属的复合结构。

三、异形零件的加⼯难点与挑战异形零件的加⼯⾯临诸多难点和挑战，主要包括：1.形状复杂：异形零件的⾮对称、不规则形状导致加⼯过程中难以固定，易产⽣形变。

2.材料特殊：部分异形零件采⽤特殊材料，如⾼强度合⾦、复合材料等，加⼯难度⼤。

3.精度要求⾼：部分异形零件对尺⼨精度、形状精度和表⾯光洁度要求极⾼，加⼯难度⼤。

4.⼯艺限制：由于零件形状复杂，传统⼯艺⽅法可能⽆法满⾜加⼯需求，需要探索新的加⼯⽅法和⼯艺流程。

5.质量控制与成本控制：在保证质量的同时降低成本是异形零件加⼯的⼀⼤挑战。

四、异形零件的加⼯⼯艺⽅法针对异形零件的加⼯难点，可以采⽤以下⼏种⼯艺⽅法：1.数控加⼯：利⽤数控机床进⾏精确加⼯，适⽤于各种复杂形状和⾼精度要求的零件。

通过编程控制机床运动，实现复杂形状的⾼效加⼯。

2.特种加⼯：包括电⽕花加⼯、激光加⼯、电解加⼯等。

这些⽅法适⽤于难加⼯材料和复杂形状的加⼯，尤其在精密型和复合型异形零件的加⼯中具有显著优势。

3.3D打印技术：通过逐层堆积材料的⽅式制造出三维实体，适⽤于个性化定制和⼩批量⽣产。

异形零件加工工艺嘿，你有没有想过那些奇奇怪怪形状的零件是怎么被加工出来的呢？我呀，就有幸深入这个神奇的领域，今天就来给你唠唠异形零件加工工艺这档子事儿。

咱先得知道啥是异形零件。

你看啊，那些常规的零件，就像一个个规规矩矩的小方块或者圆柱体，简单得很。

而异形零件呢，那可就像从外太空来的生物，形状千奇百怪。

比如说有的像扭曲的藤蔓，有的像一只展翅欲飞却又造型奇特的鸟，还有的像科幻电影里那些神秘的能量晶体，反正就是怎么不规则怎么来。

我有个朋友叫老王，他在一家机械加工厂工作。

有一次，他接到了一个加工异形零件的任务，那个零件的形状简直能把人看晕。

老王当时就懵了，这可咋整啊？就像你突然要去驯服一匹从来没见过的野马一样，毫无头绪。

加工异形零件的第一步，就是要把它的设计图纸研究透。

这可不是一件轻松的事儿，就好比你要解读一本用外星语言写的说明书。

设计图纸上那些线条、标注，就像神秘的密码一样。

老王拿着图纸，眼睛都快瞪出来了，嘴里不停地嘟囔着：“这啥玩意儿啊？”可是没办法，硬着头皮也得上。

接下来就是选择合适的原材料。

这就像给厨师挑选食材一样重要。

你要是选错了，那做出来的东西肯定是一塌糊涂。

对于异形零件来说，材料的硬度、韧性等特性必须要符合加工的要求。

老王在材料库里挑来选去，这个摸一摸，那个敲一敲，感觉自己像是在寻宝一样。

然后就是加工设备的选择了。

普通的机床对于异形零件来说，就像是小马拉大车，根本搞不定。

这时候就需要那些高级的、多功能的加工设备，比如说五轴联动加工中心。

这玩意儿可厉害了，就像一个全能的机器人战士，能够从各个角度对零件进行加工。

但是，这设备也不是那么好操作的。

老王为了能熟练操作这个设备，没日没夜地学习，眼睛都熬红了，他说：“这设备要是能乖乖听话，让我加工出这个异形零件，我就算累趴下也值了！”在加工的过程中，刀具的选择也是至关重要的。

不同形状的异形零件需要不同形状和规格的刀具。

这就好比你要给不同的锁配不同的钥匙一样。

机车异形薄壁件加工工艺抱轴箱是机车转向架中一个重要的零部件，其主要作用是使驱动电动机在车轴上与齿轮更好地啮合，确保运行平稳。

现阶段，在机车设计中，转向架部分空间通常非常紧凑，这就使抱轴箱注定成为薄壁异形件。

抱轴箱整体加工质量的好坏将直接影响机车的行车安全。

1. 抱轴箱的加工现状以DF8B机车抱轴箱（见图1）为例，箱体绝大部分非加工尺寸不超过15mm；两端轴承安装位置为整圆，中间部位为安装驱动电动机而将其设计为非整圆，通过螺栓将电动机安装在中间平面上。

图1DF8B抱轴箱外形图由于结构复杂，抱轴箱材料采用韧性好的C级铸钢，采用常规机加工方式，基本加工工序为：毛坯浇铸→清理→退火→清砂→喷丸→划线→粗加工→焊补→半精加工→精加工→探伤→交检。

2. 加工难点分析该产品RAM分析中，一级故障率为两端轴承孔尺寸及形位公差，该因素将直接影响到轴承的安装，整体影响车轴的使用性，如出现问题，将直接造成轴承失效，危及行车安全。

（1）抱轴箱铸造质量要求：该抱轴箱的材料为C级钢，其控制难点在于铸造质量及后续缺陷处理后对加工尺寸及形位尺寸的影响。

（2）抱轴箱主要尺寸和形位公差精度要求：两端轴承孔孔径尺寸分别为φ344+0.057 +0mm、φ360-0.041 -0.098mm。

两端轴承孔同轴度为0.04mm，轴承孔由于直接装配轴承，其圆柱度要求为0.015mm，尺寸公差为0.057mm。

3. 工艺改进措施为确保产品质量，及时发现铸造缺陷，特意在粗加工工序后，安排对电动机面内部及两轴承孔端面增加超声波探伤检测，避免半精加工后出现重大的铸造缺陷。

通过多批次检验，发现存在几个明显的问题：由于铸件毛坯问题，尽管在粗加工后采取了补焊处理，但在后续加工过程中仍然存在较多缺陷、裂纹。

尤其是两端轴承孔内，在精加工孔口经常会出现较大的疏松，夹砂、砂眼及裂纹等缺陷，由于本身留量不大，对后续处理难度加大。

而且由于该产品属于异形薄壁件，中间又是半圆结构，多次补焊后又没有回火的条件，焊接应力及加工应力不能及时消除，因此加工完后孔变形较大。

浅析复杂结构薄壁异形零件数控加工技术摘要：随着制造业的快速发展，人们对于高效加工技术的需求也越来越高。

在复杂结构薄壁异形零件加工领域，数控加工技术得到了广泛的应用。

本文就复杂结构薄壁异形零件数控加工技术进行了综述和探讨，分析了其优势与不足，指出了进一步发展的方向。

关键词：复杂结构薄壁异形零件；数控加工技术；优势与不足；发展方向。

正文：一、复杂结构薄壁异形零件的定义复杂结构薄壁异形零件一般指形状复杂、壁厚较小（一般小于3mm）、加工难度较大的零件。

具体来说，它们通常包括多种曲面和倒角等形状特征，需要高精度加工并且不能出现变形、断裂等缺陷。

二、数控加工技术在复杂结构薄壁异形零件加工中的应用数控加工技术因其高效、高精度、高质量的特点在复杂结构薄壁异形零件加工中得到了广泛应用。

数控加工可以实现复杂结构零件的CAD/CAM一体化加工，提高加工效率的同时保证加工精度和稳定性，还可以利用多轴加工、高速加工等先进技术来提高加工质量和效率。

三、优劣分析数控加工技术在复杂结构薄壁异形零件加工中有很多优点，但也存在一些不足之处。

优点主要包括：1.高效性：数控加工技术可以通过预处理和优化控制达到高效加工的目的，提高生产效率；2.高精度：数控加工技术可以达到高精度的加工要求，保证了零件的加工质量；3.高自动化：数控加工可以实现程控操作，提高生产的自动化水平。

不足之处主要包括：1.设备成本高：数控加工机床价格昂贵，不是所有企业都能承担；2.技术要求高：数控编程需要具有较高的技术基础，需要专业人员进行操作和维护；3.维护难度大：数控加工设备需要定期保养和维护，维修成本也比较高。

四、发展方向随着复杂结构薄壁异形零件加工技术的不断发展，数控加工也在不断创新和完善中。

建议在以下方面进一步发展：1. 加强对数控加工技术的推广和培训，提高企业的技术水平；2. 研发更加智能化、高效化的数控加工设备，提高生产效率；3. 加强数控加工技术的研发，拓宽其应用范围；4. 借鉴先进的数控加工技术和管理经验，提高加工质量和效率。

异形零件的加工工艺【摘要】本文主要介绍了关于异形零件的加工工艺。

在对异形零件加工工艺进行了概述。

在分别从异形零件的设计要求、加工工艺流程、技术、设备以及质量控制等方面展开讨论。

在对异形零件的加工工艺发展趋势进行了展望。

通过本文的内容，读者可以了解到异形零件加工的全过程，包括设计、加工流程、技术和设备选择、以及质量控制等方面。

随着科技的发展，异形零件的加工工艺也在不断改进和完善，有望为工业生产带来更多的便利和效益。

【关键词】异形零件、加工工艺、设计要求、流程、技术、设备、质量控制、发展趋势1. 引言1.1 异形零件的加工工艺概述异形零件是指在外形或内部结构上具有特殊形状或特殊功能需求的零件。

由于其特殊性，其加工工艺也相对复杂。

异形零件的加工工艺概述包括以下几个方面：异形零件的加工工艺与普通零件有所不同，需要根据零件的特殊形状和功能要求进行定制化加工。

这就要求加工过程更加精细，需要采用更高级的加工设备和工艺。

异形零件的加工工艺通常涉及到多种加工方法的组合运用，如铣削、车削、钻孔、切割等。

在实际加工过程中，需要根据零件的具体要求选择合适的加工方法，以确保零件的质量和精度。

由于异形零件通常要求精度高、表面光滑度好，因此在加工过程中需要严格控制加工参数，如加工速度、刀具刃口的选择和磨削等，以确保零件的加工质量。

异形零件的加工工艺相对复杂，需要在设计、加工和质量控制等方面都进行精心的处理，以满足零件的特殊要求。

随着加工技术的不断提高和设备的不断更新，相信异形零件的加工工艺将会不断发展和完善，为各行各业提供更加优质和定制化的零部件。

2. 正文2.1 异形零件的设计要求异形零件的设计要求是在满足功能需求的基础上，尽可能简化结构，降低成本，提高生产效率和产品质量。

设计要求主要包括以下几个方面：1.几何形状要求：异形零件的几何形状通常比较复杂，设计时需要考虑到加工难度和加工精度，避免设计过于复杂而导致加工困难。

2.材料选择要求：根据异形零件的使用环境和要求选择合适的材料，确保零件具有足够的强度、硬度和耐腐蚀性。

目录摘要 (2)关键词 (2)一、件分析及设计任务书 (2)（一）铝合金薄壁异型件的分析 (2)（二）零件结构特点 (2)（三）零件的技术要求 (2)（四）零件的加工要求 (3)（五）数控加工特点 (3)二、工规程的制定 (4)（一）生产类型及工艺特点 (4)（二）零件材料及毛坯 (4)(三) 定位基准选择 (5)（四）工艺路线的拟定 (5)（五）切削用量的选择 (5)（六）铣削功率的校验 (6)三、专用夹具 (7)（一）夹具的主要作用及分类 (7)（二）被加工零件工序图 (7)四、数控加工程序编程 (7)（一）A面程序加工 (8)(二)B面加工程序 (9)(三)、外侧面加工程序 (11)（五）、参考文献 (16)摘要在航空、航天等机载设备中，应用铝合金薄壁异形件是为了减轻重量，从而在运行过程中减轻阻力等其他干扰，以便节约能源。

本器件在数控机床上完成，设计过程中力求获得较高的强度、加工精度、可靠性，论文提出了强化处理与数控编程加工，从而让达到相应的目的。

在查阅相关资料的基础上，综合应用了各学科的知识，包括：《互换性与测量技术》、《机械制造工艺基础》、《机械制造基础》、《机械设计基础》、《数控加工编程与操作》。

主要完成工作：铝合金薄壁异形件的分析，工艺规程的制定，专用夹具的选择，数控加工程序的编制。

设计内容如下：零件分析及设计任务书工艺规程的制定专用夹具的选择数控加工编程关键词数控加工加工精度加工工艺铝合金薄壁异型件数控加工及工装一、零件分析及设计任务书（一）铝合金薄壁异型件的分析铝合金薄壁异型件主要应用在航天航空等机载设备中，因此要求壁薄厚已达到减轻重量的目的。

同时需要保证一定的强度、刚度，通过它将若干只微波器件按一定的相互位置装配在一起，按慰波设计要求，实现微波信号的发射与接收。

因此该类零件的加工精度要求更高。

（二）零件的结构特点铝合金薄壁异型件的种类很多，其尺寸、大小和结构形式随其用途的不同也有很大差异。