CN113182786B - 一种零件中薄壁部分的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述薄壁部分的形状包括凹陷状；所述薄壁部分包括第一侧壁、第二侧壁和底面，所述第一侧壁、第二侧壁分别与底面相接形成凹陷；所述加工方法包括在薄壁部分的凹陷处依次添加软性材料和硬性材料进行填充后，对薄壁部分的外侧进行加工，所述加工方法中软性材料的使用使得硬性材料与零件贴合紧密，加工时能够取得较好强度，降低加工薄壁部分的困难，且软性材料自带弹性，起到减震效果，避免出现震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形的现象，能够加工出更薄的零件。
Description
技术领域
本发明涉及薄壁加工技术领域，尤其涉及一种零件中薄壁部分的加工方法。
背景技术
半导体设备零部件中有些薄壁部分加工困难，易出现各种震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形，影响后续使用。现阶依靠刀具调整和加工参数调整来改善加工效果，但还无法根本解决问题，且现阶段采用降低加工速度的方式，加工后再进行手工打磨来完成加工，费时费力。
CN112338289A公开了一种非圆类环形薄壁件加工工艺及其薄壁件装夹工装，利用薄壁件装夹工装对非圆类环形薄壁件装夹，进行侧壁加工，通过内外环分别进行粗加工、半精加工和精加工，加工过程中不会产生颤动，且提高待加工件表面质量，提高工作效率，但所述装夹工装结构复杂。
CN106271716B公开了一种用于薄壁零件加工的支撑装置及薄壁零件加工方法，支撑装置包括：安装座；多个缓冲装置，安装在安装座上且沿安装座的周向间隔排列；多个支撑件，分别连接在各缓冲装置上，各支撑件具有用于支撑薄壁零件的支撑面，缓冲装置能对支撑件支撑的薄壁零件进行缓冲，，但所述支撑装置结构复杂，加工方法难以操作。
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因此，有必要开发一种能够有效解决零部件的薄壁部分加工困难问题，且加工效率高的加工方法。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法通过在薄壁部分的凹陷处依次填充软性材料和硬性材料后，再对薄壁部分的外侧进行加工，软性材料的使用使得硬性材料与零件贴合紧密，加工时能够取得较好强度，降低加工薄壁部分的困难，且软性材料自带弹性，起到减震效果，避免出现震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形的现象，能够加工出更薄的零件。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述薄壁部分的形状包括凹陷状；所述薄壁部分包括第一侧壁、第二侧壁和底面，所述第一侧壁、第二侧壁分别与底面相接形成凹陷；所述加工方法包括在薄壁部分的凹陷处依次添加软性材料和硬性材料进行填充后，对薄壁部分的外侧进行加工。
本发明通过在薄壁部分的凹陷处依次填充软性材料和硬性材料后，其中在零件壁厚余量充足的情况下，先加工好零件薄壁部分的内侧，此时零件刚性便于加工到位，将软性材料揉捏均匀后平铺入零件凹陷处底部，再将硬性材料装入零件凹陷处，并挤压零件凹陷处底部的软性材料，将其挤入零件与硬性材料的缝隙中，随后再对薄壁部分的外侧进行加工，软性材料的使用使得硬性材料与零件贴合紧密，加工时能够取得较好强度，降低加工薄壁部分的困难，且软性材料自带弹性，起到减震效果，避免出现震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形的现象，能够加工出更薄的零件。
优选地，所述第一侧壁的厚度为4～6mm，例如可以是4mm、4.2mm、4.4mm、4.6mm、4.8mm、5mm、5.2mm、5.4mm、5.6mm、5.8mm或6mm等。
优选地，所述第二侧壁的厚度为1～2mm，例如可以是1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2mm等。
优选地，所述软性材料包括硅橡胶印模材料。
优选地，所述填充和加工之间进行固化。
软性材料填充之前为半液体状态，进行填充后需进行一段时间的固化，从而对填充部分中硬性材料无法填充的部分进行填充，既能够满足对与零部件贴合紧密，又能够起到减震效果，避免出现震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形的现象。
优选地，所述固化的时间为25～35min，例如可以是25min、26min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min或35min等。
优选地，所述软性材料需填充薄壁部分被硬性材料填充之外的空间。
本发明对硬性材料的种类没有限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于挤压的硬性材料。
优选地，所述软性材料被硬性材料挤压充分填充所述薄壁部分的凹陷底部、第一侧壁的侧面和第二侧壁的侧面。
优选地，所述凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比为(0.1～0.2):1，例如可以是0.1:1、0.11:1、0.12:1、0.13:1、0.14:1、0.15:1、0.16:1、0.17:1、0.18:1、0.19:1、或0.2:1等。
本发明将软性材料的高度与薄壁部分的深度之比设置(0.1～0.2):1范围内，既能够满足对与零部件贴合紧密，又能够起到减震效果，避免出现震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形的现象。
优选地，所述填充前对薄壁部分的内侧进行加工。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法通过在薄壁部分的凹陷处依次填充软性材料和硬性材料后，再对薄壁部分的外侧进行加工，软性材料的使用使得硬性材料与零件贴合紧密，加工时能够取得较好强度，降低加工薄壁部分的困难，且软性材料自带弹性，起到减震效果，避免出现震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形的现象，能够加工出更薄的零件，薄壁部分外侧的表面粗糙度≤1.24μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚≤1.75mm，在优选条件下，薄壁部分外侧的表面粗糙度≤0.85μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚≤1.58mm；
(2)本发明提供的零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法操作简单，成本低。
附图说明
图1是本发明实施例1零件中薄壁部分的结构示意图。
图中：1-第一侧壁；2-第二侧壁；3-软性材料；4-硬性材料；5-底面。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
一、实施例
实施例1
本实施例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述薄壁部分的形状包括凹陷状；所述薄壁部分包括厚度为5mm的第一侧壁1、厚度为1.5mm的第二侧壁2和底面5，所述第一侧壁1、第二侧壁2分别与底面5相接形成凹陷，如图1所示；所述加工方法包括对薄壁部分的内侧进行加工后，在薄壁部分的凹陷处依次添加软性材料3和硬性材料4进行填充，软性材料3被硬性材料4挤压充分填充薄壁部分的凹陷底部、第一侧壁1的侧面和第二侧壁2的侧面，填充后进行固化30min，凹陷底部的软性材料3的高度与薄壁部分的深度之比为0.15:1，软性材料3填充薄壁部分被硬性材料4填充之外的空间，对薄壁部分的外侧进行加工。
本实施例中软性材料为美佳印的硅橡胶印模材料C型，硬性材料为金属铁块。
实施例2
本实施例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述薄壁部分的形状包括凹陷状；所述薄壁部分包括厚度为4mm的第一侧壁、厚度为1mm的第二侧壁和底面，所述第一侧壁、第二侧壁分别与底面相接形成凹陷；所述加工方法包括对薄壁部分的内侧进行加工后，在薄壁部分的凹陷处依次添加软性材料和硬性材料进行填充，软性材料被硬性材料挤压充分填充薄壁部分的凹陷底部、第一侧壁的侧面和第二侧壁的侧面，填充后进行固化25min，凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比为0.1:1，硬性材料填充薄壁部分被软性材料填充之外的空间，对薄壁部分的外侧进行加工。
本实施例中软性材料为美佳印的硅橡胶印模材料C型，硬性材料为金属铁块。
实施例3
本实施例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述薄壁部分的形状包括凹陷状；所述薄壁部分包括厚度为6mm的第一侧壁、厚度为2mm的第二侧壁和底面，所述第一侧壁、第二侧壁分别与底面相接形成凹陷；所述加工方法包括对薄壁部分的内侧进行加工后，在薄壁部分的凹陷处依次添加软性材料和硬性材料进行填充，软性材料被硬性材料挤压充分填充薄壁部分的凹陷底部、第一侧壁的侧面和第二侧壁的侧面，填充后进行固化25min，凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比为0.2:1，硬性材料填充薄壁部分被软性材料填充之外的空间，对薄壁部分的外侧进行加工。
本实施例中软性材料为美佳印的硅橡胶印模材料C型，硬性材料为金属铁块。
实施例4
本实施例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比为0.05:1，其余均与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比为0.25:1，其余均与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于填充后进行固化的时间为20min，其余均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于填充后进行固化的时间为40min，其余均与实施例1相同。
二、对比例
对比例1
本对比例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于不使用软性材料，其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于不使用硬性材料，其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于不使用软性材料和硬性材料，其余均与实施例1相同。
三、测试及结果
薄壁部分外侧的表面粗糙度的测试方法：采用型号为SJ-210的粗糙度测量仪进行测量。
以上实施例和对比例的测试结果如表1所示。
表1
从表1可以看出以下几点：
(1)本发明提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法通过在薄壁部分的凹陷处依次填充软性材料和硬性材料后，再对薄壁部分的外侧进行加工，软性材料的使用使得硬性材料与零件贴合紧密，能够起到减震效果，避免出现震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形的现象，能够加工出更薄的零件，具体而言，实施例1～7中薄壁部分外侧的表面粗糙度≤1.24μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚≤1.75mm，在优选条件下，薄壁部分外侧的表面粗糙度≤0.85μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚≤1.58mm；
(2)结合实施例1和实施例4～5可知，实施例1中凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比为0.15:1，相较于实施例4～5中凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比分别为0.05:1和0.25:1而言，实施例1中薄壁部分外侧的表面粗糙度为0.8μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚为1.5mm，而实施例4～5中薄壁部分外侧的表面粗糙度分别为1.12μm和1.15μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚分别为1.64mm和1.68mm，由此表明，本发明将凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比控制在一定范围内，能够进一步降低薄壁部分外侧的表面粗糙度和薄壁部分的第二侧壁的壁厚；
(3)结合实施例1和实施例6～7可知，实施例1中填充后进行固化的时间为30min，相较于实施例6～7中填充后进行固化的时间分别为20min和40min而言，实施例1中薄壁部分外侧的表面粗糙度为0.8μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚为1.5mm，而实施例6～7中薄壁部分外侧的表面粗糙度分别为1.24μm和1.22μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚分别为1.75mm和1.72mm，由此表明，本发明将填充后进行固化的时间控制在一定范围内，能够进一步降低薄壁部分外侧的表面粗糙度和薄壁部分的第二侧壁的壁厚；
(4)结合实施例1和对比例1～3可知，实施例1中在薄壁部分的凹陷处依次添加软性材料和硬性材料进行填充，相较于对比例1～3中分别为不使用软性材料，不使用影响材料和不使用软性材料和硬性材料而言，实施例1中薄壁部分外侧的表面粗糙度为0.8μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚为1.5mm，而对比例1～3中薄壁部分外侧的表面粗糙度分别为1.6μm、1.75μm和1.7μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚分别为2mm、2.2mm和2.4mm，由此表明，本发明在薄壁部分的凹陷处依次添加软性材料和硬性材料进行填充，能够降低薄壁部分外侧的表面粗糙度和薄壁部分的第二侧壁的壁厚。
综上所述，本发明提供一种零件中薄壁部分的加工方法，所述加工方法通过在薄壁部分的凹陷处依次填充软性材料和硬性材料后，再对薄壁部分的外侧进行加工，所述方法能够起到减震效果，避免出现震动刀纹，使零件表面粗糙甚至变形的现象，能够加工出更薄的零件，薄壁部分外侧的表面粗糙度≤1.24μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚≤1.75mm，在优选条件下，薄壁部分外侧的表面粗糙度≤0.85μm，薄壁部分的第二侧壁的壁厚≤1.58mm。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (7)
1.一种零件中薄壁部分的加工方法，其特征在于，所述薄壁部分的形状包括凹陷状；所述薄壁部分包括第一侧壁、第二侧壁和底面，所述第一侧壁、第二侧壁分别与底面相接形成凹陷；所述加工方法包括在薄壁部分的凹陷处依次添加软性材料和硬性材料进行填充后，对薄壁部分的外侧进行加工；
其中，所述软性材料包括硅橡胶印模材料；所述软性材料需填充薄壁部分被硬性材料填充之外的空间；所述软性材料被硬性材料挤压充分填充所述薄壁部分的凹陷底部、第一侧壁的侧面和第二侧壁的侧面。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述第一侧壁的厚度为4～6mm。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述第二侧壁的厚度为1～2mm。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述填充和加工之间进行固化。
5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述固化的时间为25～35min。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述凹陷底部的软性材料的高度与薄壁部分的深度之比为(0.1～0.2):1。
7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述填充前对薄壁部分的内侧进行加工。
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