薄（báo）壁件（jiàn）數控（kòng）銑削（xuē）加工環節問題

.薄壁件數控銑削加工環節問題

            在薄壁零件數控銑削加工（gōng）中，為（wéi）了獲得高質（zhì）量的薄壁零件（jiàn），一般采用精細加工。

由於薄壁零件本身結構比較脆弱，為了獲得高精度、高質量的零件，需要對（duì）其內（nèi）部結構進行分析，設定切削力或選擇刀具等工藝，保證操作過程不（bú）會對零件本身造（zào）成任何影響。

              這一過程可（kě）能造成比較高的誤（wù）差率或者破損（sǔn）率，例如切（qiē）削力參數設計不準確導致實際生（shēng）產加工薄（báo）壁件的過程中存在與規定參數的差異點，使（shǐ）切削速度超過了薄壁件外表（biǎo）麵層的（de）承載能力，造成薄壁件的變形。

同時，生產中的銑刀也可能（néng）因長時間的加工（gōng）而出現過熱問題，薄壁件本身外表麵的熱承載效率比較低，其熱應（yīng）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（yì）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在的問題，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（xǐ）削加（jiā）工出現問題的原因

             由於（yú）薄壁零件內部結構的複雜（zá）性，在加工時很（hěn）容易出（chū）現（xiàn）各種問題。數控銑（xǐ）削加工中，薄壁零件可能產（chǎn）生的問題比（bǐ）較多，主要原因（yīn）是加工工藝（yì）和零件本身的承（chéng）載性（xìng）能存在差異，導致零（líng）件在生產過程中出現斷裂或（huò）者微（wēi）變形（xíng）。

從（cóng）零（líng）件生產情況來看，技術工藝應用過程中可能出現以下問題（tí）：

(1) 切削熱問題。 刀具高速（sù）旋轉或（huò）切削等都會產（chǎn）生熱值（zhí），會對薄壁零（líng）件內部的材料或（huò）結構產生影響，進而產生（shēng）變（biàn）形問題。薄壁零件的材料結構和形狀特殊，使薄壁零件因為加（jiā）工熱的影響而產生相應的變形。

(2) 應（yīng）力負荷問（wèn）題（tí）。 刀具長期的磨損會造成薄壁零件表麵的損傷。銑削刀具是連續消耗產品，長時間（jiān）的運轉方式，內部結構可能被破壞，一旦（dàn）刀具（jù）表麵（miàn）出現缺口，對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。薄（báo）壁零件內部材料較薄，脆性較大，如果夾具裝夾過程不遵循零件本身的物理特性，就會產生變形問題（tí）。

(4) 刀具（jù）降低（dī）方法不當問題。 下刀方法或參數設（shè）置不當都會導致製件變形，如果下刀方式有誤，還會毀壞薄壁製件。

           例如在生產過程中，如果下切刀的位（wèi）置在製件的末端，則（zé）很容易因切刀（dāo）速（sù）度快慢或者逆序切割方法（fǎ）之間存在誤（wù）差而導致（zhì）製件質量（liàng）不合格（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（yǒu）機械剛度係數、幾何精度係數、刀具（jù）振動係數、刀具磨損係數、工（gōng）件熱變形係數等（děng）。

           在對薄壁零件進行數控銑削加工時，主要考慮（lǜ）的是刀（dāo）具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（de）力學性能也可（kě）能造成零件回彈現象，引發刀具的讓刀問題，降低零件加工的精度。

           一般來說，航空鋁合金材料對應的（de）彈性模量為（wéi）70~73MPa，該（gāi）值比鋼材的彈性（xìng）模（mó）量小，屈（qū）服強度也比（bǐ）較大，在加工時容易產生回彈，特別是大型薄壁件（jiàn）。

           實際加工過程（chéng）中可能產生的切削回彈參數比較大，應針（zhēn）對不同類型的（de）薄壁零（líng）件調（diào）整加工參（cān）數，合理設置數控（kòng）銑削加工參數，在設置工藝流程的基礎（chǔ）上，盡量減少（shǎo）加工過程中產生的變形問題。

同時，加工過程中應根（gēn）據加工變形（xíng）的控製，實現不同切削力參數或裝夾工藝、加工輔助（zhù）設備的調整。裝夾（jiá）期間，應按照切削用量來定（dìng）義參數，當切削用量較大時，要引入粗加（jiā）工的工藝思（sī）路，逐級切削切除量，減少加工量，為後麵的精加工工序預留（liú）相應的加工餘量。

            在粗（cū）加工完成後（hòu），薄壁零件需要進行熱處理工藝，充分排除零件內部的殘（cán）餘（yú）應力，為後期精加工工序的實施提供基本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於生產工裝和加工順序的工藝流程

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

           如果想要降低刀（dāo）具（jù）與材料本身摩擦產生的熱量，就需要（yào）根據工件不同部位的加工或者受（shòu）力情況，分析生產（chǎn）過程中可能存在的熱變形問題，再結合實際生產指標，盡可能的把當前工序（xù）可能存在的殘餘應力控製（zhì）在（zài）合理（lǐ）的範圍內。

          例如，在加工鋁合金薄壁零件（jiàn）時，一般需（xū）要將殘餘應力厚度值限製（zhì）在0.1mm以內，如果這（zhè）樣的厚度值超過了其極限值，其零件殘餘應力將無法（fǎ）全部排（pái）除，在後期外力作用（yòng）下很容易產生變形問題。

同時，零件加工（gōng）時，根（gēn）據精加工工藝的（de）要（yào）求（qiú），需要對零件厚度進行逐級減少，當零件厚（hòu）度（dù）減少量（liàng）超過2mm時，需要分析零件加工切削過程中殘餘應力的影（yǐng）響。

另外，數控銑刀在走（zǒu）刀過（guò）程中，零件本身的殘餘應力（lì）也可（kě）能影響走刀精度，或在切削過程中產生多熱現象，使數控銑削加工在執行過程中存在較多的差異性問題，甚至可（kě）能使加工精度降低。

在實際加工過程中，應分析數控銑削加工過程中可能存在的差異，針對不同的切削（xuē）量或刀具、零件應力狀態選（xuǎn）擇相應的加工模式，如小切削加工（gōng）模式、分層加工模式等，並配（pèi）合刀具的行走過程，保證數控銑削過程中應力產生（shēng）與消除的穩定性。

         例如在大麵積腹板的加工過程中，可以采用循環走（zǒu）刀的方式對腹板進行（háng）逐級循環加工，然後結合工件在加（jiā）工過程中的受力變化，分析其是否（fǒu）符合加（jiā）工過程的平穩性及可靠性，進（jìn）而提（tí）升工件的使用效果（guǒ）。

在此過程中，應盡可能避免刀具在加工（gōng）過程中出現急停或急轉彎，盡可能保證轉角區域的圓弧（hú）過渡，如（rú）通過控製（zhì）進給速度、切入（rù）和切出（chū）的鉸接操作等，增強切削（xuē）的平穩性。

在按（àn）照規範（fàn）的工藝進行操作時，應（yīng）結合加工中可（kě）能出現的變形問題，確定工件的質量及其（qí）效率是否（fǒu）可以在既定的數控（kòng）銑削加工工藝流程下，在維護的理論基礎之上，逐步通過工藝流程確（què）定生產機理，增加設計與（yǔ）實際生（shēng）產之間的精度，避免生產中零部件發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參數的工藝流程

          在數（shù）控銑削加工過程中，需要對薄壁零件的切削參數進行分析（xī），切（qiē）削參數會影響薄壁零件（jiàn）的精度，因此在數控銑削加工過程中，應慎重選（xuǎn）擇切削參數。

數控銑削加工過程中，刀（dāo）具產生的切削力作用及刀具作用（yòng）於薄壁零件表麵產生的切削熱（rè）相對較高，要進一（yī）步提高（gāo）切削精度，需要對刀具（jù）加工（gōng）材料、零（líng）件材料、數控係統進行調整，有效防止外界約束引起的加工誤（wù）差問題。

數控銑削加工用量應根據現有的加工指（zhǐ）標指標進行設定，並分（fèn）析現行加工設計與（yǔ）實際加工結果之間的關係（xì），判（pàn）斷其是否與預先預測的基準相一致，結合生產率（lǜ）、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條（tiáo）件之間找到平衡點，進一步明（míng）確刀具選擇、加（jiā）工路徑、切削速度及進給參數等，提高生產效率，降低刀具運轉時的磨（mó）損率。

除了切削（xuē）參數（shù）的選擇外，需（xū）要考慮的一個重要影響因素是（shì）工（gōng）件裝夾方案，因為它（tā）很（hěn）容易（yì）導致薄壁零件在加工過程（chéng）中（zhōng）發生變形。

         刀具在（zài）裝夾過（guò）程中，工作人員應結合薄壁零件的生產結構，分析銑刀加工過程中的受力變化點及熱變形因（yīn）素，結（jié）合零件本身的薄（báo）弱部位，明確工件的定位形式和裝夾（jiá）形式，盡量減少工件生產過程中因外界應力變化而產（chǎn）生的變形，從而提高薄壁（bì）零（líng）件的（de）加工精度。

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