薄壁件數控銑削加工（gōng）環節問題

.薄（báo）壁件數控銑削加工環節問題

            在薄壁零件數控銑削加（jiā）工中，為了獲得高質量的薄壁零件，一般采用（yòng）精細加工（gōng）。

由於薄（báo）壁零件（jiàn）本身（shēn）結構比較（jiào）脆弱，為了獲得高精度、高質量的零件，需要對其內部結構進行分析，設定切削力或選擇刀具（jù）等工藝，保證操作過程不會對零件本身造成（chéng）任何影響。

              這一過程可能造成比較（jiào）高的誤（wù）差率或者破損率，例如切削力參數設計不準確導致實（shí）際生產加工薄（báo）壁件的（de）過程中存在與規（guī）定參數（shù）的差異點，使（shǐ）切削（xuē）速度超過了（le）薄壁件外表麵層的承載能力，造成薄壁件的變形（xíng）。

同時，生（shēng）產中的銑刀也可能因長時間的加工而出現過熱（rè）問題，薄壁件本身外表（biǎo）麵（miàn）的熱（rè）承（chéng）載效率比較低，其熱應力作用的極限值高於刀片或薄壁件的承載極限值，就很容易產生熱變形。

             在後期的加工調整過程中，應深入分析數控銑削加工中存（cún）在的（de）問題，結合操作工藝，改進薄壁件的生產加工程序。

2、薄壁件數控銑削加工出現問題的原因

             由（yóu）於薄壁零（líng）件（jiàn）內部結構的複雜性，在加工時很容易出現各種問題。數控銑削加工中（zhōng），薄壁零件可（kě）能產生（shēng）的問題比較多，主（zhǔ）要原因是（shì）加工工（gōng）藝（yì）和零件（jiàn）本身的承載性（xìng）能存在差異，導致零件在生產過程（chéng）中（zhōng）出現（xiàn）斷（duàn）裂或者微變形。

從零件生產情況來看，技術工藝應用過程中可能出現以下問題：

(1) 切削熱問題。 刀具高（gāo）速旋轉或切削等都會產生熱值，會對薄壁零件內部（bù）的材料或結構產生影響（xiǎng），進（jìn）而（ér）產生變形（xíng）問題。薄壁零件的材料結構和形狀特殊，使薄壁零件因為加工熱的影響（xiǎng）而產生（shēng）相應的變形。

(2) 應力負（fù）荷（hé）問題。 刀具長期的磨損會造成（chéng）薄壁零件表麵的損（sǔn）傷。銑（xǐ）削刀具是連續消耗（hào）產品，長（zhǎng）時間的運轉方式，內部結構可能被破壞，一（yī）旦刀具表麵出現缺口，對（duì）零件的影響是致命的（de）。

(3) 操作（zuò）問題。 薄壁零件裝夾（jiá）過程中，操作不規範會導致零件變形（xíng）。薄壁零件（jiàn）內部材料較薄，脆性較大，如果夾具裝夾過程不遵循零件本身的（de）物理特性，就會產生變形問題。

(4) 刀具降低方法不當問題。 下刀方法或參數設置不當都會導致（zhì）製件變形，如果下刀方式有誤，還會（huì）毀壞薄壁製件。

           例如在生產過程中（zhōng），如果下切刀的位置在（zài）製（zhì）件的末端，則很容易（yì）因切刀速度快慢或者逆序切割方法之間存在誤差而導致製件質量不（bú）合格（gé）。

薄壁件數控銑削加工工藝的應用

1.基於零件力學特性的工藝

           零件（jiàn）加工的影響因素有機械剛度（dù）係數、幾何精度係數、刀具振動係數、刀具磨損係數、工件熱變形係數等。

           在（zài）對薄壁零件進行（háng）數控銑削加工時，主要考慮的是刀具（jù）對零件加工可能引起的熱影響。

同時，刀具在切削過程中，其所呈現的力學性能也可能造成零（líng）件回彈現象，引發刀具（jù）的讓（ràng）刀問題，降低零（líng）件加工的精度。

           一般來說，航空鋁合金材料（liào）對應的彈（dàn）性模量為70~73MPa，該值（zhí）比（bǐ）鋼材的（de）彈性模量小，屈（qū）服強度也比較（jiào）大，在加工時容易產生回彈，特別是大型薄（báo）壁件。

           實（shí）際加工過程中可能產生的（de）切削回彈參數比較大，應針對不同類（lèi）型的薄壁零件調整加工參數，合理設置數控銑削加工（gōng）參數，在設置工藝流（liú）程的基礎上，盡量（liàng）減少加（jiā）工過程中產生的變形問題。

同時，加（jiā）工過（guò）程中應根據加工變形的（de）控製，實現不同切削力參數或（huò）裝夾（jiá）工藝、加（jiā）工輔助設備的調整。裝夾期間，應（yīng）按照切削用（yòng）量來定義參數，當切削用量較大時，要引入粗加工的工藝思路，逐級切削切除量，減少加工量，為（wéi）後麵的精加工工序預留相應（yīng）的加工餘量。

            在粗加工完成後，薄壁零件需要進行（háng）熱處理工藝，充分排除零件內部的殘餘應力，為後期精（jīng）加工（gōng）工序的實施提（tí）供基本保障（zhàng）。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於（yú）生產工裝和加工順序的工藝（yì）流程（chéng）

          薄壁零件數控切削加工時，刀具的選擇（zé）、刀具生產過程中（zhōng）的彈性和塑性變化、以及零件材料等都有很大相（xiàng）關性。

           如果想要降低刀具與材料本（běn）身摩擦產生的熱量，就需要根據工件不同部位的加工或者受力情況，分析生產過程中可能存在（zài）的熱變（biàn）形問題，再結合實際生產指標，盡可能的把當前工序（xù）可能（néng）存（cún）在的殘餘應力控製在合（hé）理的範圍內（nèi）。

          例如，在加（jiā）工鋁合（hé）金（jīn）薄壁零件時，一般需要將殘餘應力厚度（dù）值限製在0.1mm以（yǐ）內（nèi），如果這樣的厚（hòu）度值超過了其極限值，其零件殘餘應力將無法全部排除，在後期外力作（zuò）用下（xià）很容易產生變（biàn）形問題。

同時，零（líng）件加工時，根據精加工工藝（yì）的要求，需要對零件厚度進行逐（zhú）級減（jiǎn）少，當零件厚度減少量超過2mm時，需要分析零件加工切削過程（chéng）中殘餘應力的影響。

另外，數控銑刀在走刀過程中，零件本身的殘餘應（yīng）力也可（kě）能影響走刀精度，或在切削過程中產生多熱現象（xiàng），使（shǐ）數控銑削加工（gōng）在執行過程中存在較多的差異性（xìng）問題（tí），甚至可能使（shǐ）加工精度降低。

在實際加工過程中，應分析數控（kòng）銑削加工過程中可能存在的差異，針對不同的切削量（liàng）或刀具、零件應力狀態選擇相應的加工（gōng）模式，如小切削（xuē）加工模式、分層加工（gōng）模式等，並配合刀具的行（háng）走（zǒu）過程，保證數控銑削過程中應力產（chǎn）生與消除（chú）的穩定性。

         例如在大麵積腹板的加工過程中，可以采用循環走刀的方式對腹板進行逐級循環加工，然後結合（hé）工件在加工過程中的受力變化，分析其是否符合加工（gōng）過程的平穩（wěn）性及（jí）可靠性（xìng），進而（ér）提升工件的使（shǐ）用效果。

在此過（guò）程中，應盡可能避免刀具在加工（gōng）過程中出現急停或急轉彎，盡可能保證轉角（jiǎo）區域的圓（yuán）弧過渡，如（rú）通過控製進給速度、切入和切出（chū）的鉸接（jiē）操作等（děng），增強切削的平穩性。

在按照規範的工藝進行操作時，應（yīng）結（jié）合加工中可能出現的變形問題，確定工件的質量（liàng）及其效率是否可以在既定的數控銑（xǐ）削加工工藝流程下，在維（wéi）護（hù）的理論基礎之上，逐步通過（guò）工藝流程確定生產機理，增（zēng）加設計與實際生產（chǎn）之間的精度，避免生產中零部件發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參（cān）數的工藝流程

          在數控銑削加工過程中，需要對（duì）薄（báo）壁零件的切（qiē）削參數進行分（fèn）析，切削參（cān）數會影響薄（báo）壁零件的精度，因此在數控（kòng）銑削加工過程中，應慎重選擇切削參數。

數（shù）控銑削加工過程中，刀具產生的切削力作用及刀具作用於薄壁零件表（biǎo）麵產生的切削熱相對較（jiào）高，要（yào）進一步提（tí）高切削精度，需要對刀具加工材料、零（líng）件材料、數控係統進行調整，有效防止（zhǐ）外（wài）界約束引起的加工誤差問題。

數（shù）控銑削加工用量應根據現有的加工指標指標進（jìn）行設定，並分析（xī）現行加工設（shè）計與實際加工結果之間的關係，判斷其是否與預先預測的基準相一致，結合生產（chǎn）率、成本等可控性因素進行同步驅動控製，在數控加工過程的編程程序與生產（chǎn）條件之間找到平衡點，進一步明確刀具選擇、加工路徑、切削（xuē）速度及進給參（cān）數等，提高生（shēng）產效率，降低刀具運轉時的磨損率。

除了切削參數的選擇外，需要（yào）考慮的一個重要影響因素是工件裝夾方案，因為它很容易導致薄壁零件在加工過（guò）程中發生變（biàn）形。

         刀具在裝夾過程中，工作人員應結合薄壁零件的生產結構，分析銑刀加（jiā）工過（guò）程中的受力變化點及熱變形因（yīn）素（sù），結合零件本身的薄弱部位，明確工件的定位形式和（hé）裝夾形（xíng）式，盡（jìn）量減少（shǎo）工件生產過程中因外界（jiè）應力變（biàn）化而產（chǎn）生的變形，從（cóng）而提高薄壁零件的加工（gōng）精度。

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