薄（báo）壁件數控銑削加工環節問題

.薄壁件數控（kòng）銑削加工環節問（wèn）題

            在薄壁（bì）零件數控銑削加工中，為了獲得高質量的薄壁零件，一般采（cǎi）用精（jīng）細（xì）加工。

由於薄壁零（líng）件本身結構比較脆弱，為（wéi）了獲得高精度、高質量的零件（jiàn），需要對其內部結構進（jìn）行分析，設定（dìng）切削力或（huò）選擇刀具等工（gōng）藝，保證操作過程（chéng）不會對零件本身造成任何影（yǐng）響（xiǎng）。

              這一過程可能造成（chéng）比較高的誤差率（lǜ）或者破損率，例如切削力參數設計不準確導（dǎo）致實際生產加（jiā）工薄壁件的過程中存在與規定參數的差異點，使切削速度超過了薄壁件外表麵層的承（chéng）載能力，造成薄壁件的變形。

同時，生（shēng）產中的（de）銑刀也可能因長時間（jiān）的加工而出現過熱問題，薄壁件本身外表麵的熱承（chéng）載效率比較低，其熱應力作用的極限（xiàn）值高（gāo）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在的問題（tí），結合操作工藝，改進薄壁件的生產加工程（chéng）序。

2、薄壁（bì）件數控銑削加工出現（xiàn）問題的原因

             由於薄壁零件內部結構的複雜性（xìng），在加工時（shí）很容易（yì）出現各種問題。數控銑削加工中（zhōng），薄壁零件可能產生的問題比較多，主要原因是加工工藝和零件本身的承載性能存在差異，導致零件在生產過程中出現斷裂或者微變形。

從零件生產情況來看，技術工藝應用過程中可能出現（xiàn）以下問題：

(1) 切削（xuē）熱問題。 刀具高速旋轉或切削等都（dōu）會產生熱值，會對薄壁零件內部的材料或結構產生影響，進而產生變形問題。薄壁零件的材料結構和形狀特（tè）殊（shū），使薄壁零（líng）件因為加工熱（rè）的影（yǐng）響而產生相應的（de）變形。

(2) 應力負荷問題。 刀具長（zhǎng）期的磨損會造成薄壁零件表麵的損傷。銑削刀具是連續消（xiāo）耗產品，長時間的運轉方式，內部結構可能被破壞，一旦刀具表麵出現缺口，對零件的影響是致命的。

(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（jiàn）變形（xíng）。薄壁零件內部材料較薄，脆性較大，如果夾具裝（zhuāng）夾過程不（bú）遵循零件本身的物理特性，就會產生變形問題。

(4) 刀具降低方法（fǎ）不當問題。 下刀方法或參數設置不當都會導致製件變（biàn）形，如果下刀方式有（yǒu）誤，還（hái）會（huì）毀壞薄（báo）壁（bì）製件。

           例如在生產過程中，如果下切刀的位置在製件的末端，則很容易因切刀速度快慢或者逆序（xù）切割方法之間存在誤差而導（dǎo）致製（zhì）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（lì）學特性的工（gōng）藝

           零（líng）件加工的影響因素有機械剛度（dù）係數、幾何精度係數、刀具振（zhèn）動（dòng）係數、刀具磨損係數、工（gōng）件（jiàn）熱（rè）變形係數等（děng）。

           在對薄壁零件（jiàn）進（jìn）行數控銑削（xuē）加工（gōng）時，主要考慮的是刀具對（duì）零件加工可能引起的熱影響。

同時，刀具在（zài）切削過程中，其所呈現的力學性能也可能造成零件回彈（dàn）現象，引發刀具的讓（ràng）刀問題，降低（dī）零件加工的精度。

           一般來說，航空鋁合金材料對應的彈性模量為70~73MPa，該值比鋼材的彈性模量小，屈服強度（dù）也比（bǐ）較大，在加（jiā）工時容易產生回彈（dàn），特別是（shì）大型薄壁件。

           實際加工過程中可能產生的切削回彈參數比較大，應（yīng）針對不同類型的薄（báo）壁零件調整加工參數，合理設置數控銑削加工參數，在設置工藝流程的基礎上，盡量減少加（jiā）工過程中產（chǎn）生的變形問題。

同時，加工過程中應根據加工變形的控（kòng）製，實現（xiàn）不同（tóng）切削力參數或裝夾工藝、加工輔（fǔ）助設備的調整。裝（zhuāng）夾期間（jiān），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（chú）量（liàng），減（jiǎn）少加工量，為後麵的精加工工序預留相應的（de）加工餘（yú）量。

            在粗加工完成後，薄壁零（líng）件需要進行熱處（chù）理（lǐ）工藝，充分排除零件內部的（de）殘餘應力，為後期精加工工序（xù）的實施（shī）提供基本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於生產工（gōng）裝和加工（gōng）順序（xù）的（de）工藝（yì）流程

          薄壁零件數控切削加工時，刀具的選擇、刀具（jù）生（shēng）產過程中的彈性和塑性變化、以及零件材料等都有很大相關（guān）性。

           如果想要降低刀（dāo）具與材料（liào）本身摩擦產生的（de）熱量，就需要根（gēn）據工件不同部位的加工或（huò）者受力（lì）情況，分析生產過程中可能存在的（de）熱變形問題，再結合實際生產（chǎn）指標，盡可能的把當前工序可能存在的殘餘應力控製在合理的範圍內。

          例如，在加工（gōng）鋁合金薄壁零件時，一般需要將殘餘應力厚度值限製在0.1mm以內，如果這樣（yàng）的（de）厚度（dù）值超過了其極限值，其零件殘餘應力將無法全（quán）部排除，在後（hòu）期外力作用下很（hěn）容易產生變形問題。

同時，零件加工時，根據精加工工藝（yì）的要求（qiú），需要對零件厚度進行逐級減（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中殘餘應力的影響。

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

在實際加工過（guò）程中，應（yīng）分析數控銑（xǐ）削加工過程中可能存在的差異，針對不同的切（qiē）削量或刀具、零（líng）件應（yīng）力狀態選擇相應的加工模式，如小切削加工模式、分層加工模式等（děng），並配合（hé）刀具的行走過程（chéng），保證數（shù）控銑削過（guò）程中應（yīng）力產生與消除的穩定性（xìng）。

         例如在大麵積（jī）腹板的加工過程中，可以采用循（xún）環走刀的方式（shì）對腹板進行逐級循環加工，然後結合工（gōng）件在（zài）加工過程中的受力變化，分（fèn）析（xī）其是否符合加工過程的平穩性及可靠性，進（jìn）而提升工件的使用效果。

在此過（guò）程中，應盡可能避（bì）免刀具在加工（gōng）過程中出現急（jí）停或（huò）急轉彎，盡可能保證轉角區域的圓弧過渡，如通過控製進給速度、切入和切出的鉸接操作等，增強切削的平穩性。

在按照規範的工藝進行操作時，應結合加工中可能出現的變形問題，確定工件的質量及其效率是否可以在既定的數控銑削加（jiā）工工藝流程下（xià），在維護的理論基（jī）礎之上，逐（zhú）步通過（guò）工藝流程（chéng）確定生產（chǎn）機理，增加設計與實際生產之間的精度，避免生產中零部件（jiàn）發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於（yú）銑削參數的工藝流程

          在數控銑削加工過程中，需要對薄（báo）壁（bì）零件的切削參數進行分析，切削（xuē）參數會影響薄壁零（líng）件的（de）精度，因（yīn）此在數控銑削加工過（guò）程中，應慎重選擇切（qiē）削參數。

數控銑削加工（gōng）過（guò）程中，刀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相對較高，要進一步提高（gāo）切削精度，需要對刀具加工材料、零件材料、數控係統進行調整，有效防（fáng）止（zhǐ）外（wài）界約束引起的加工誤差問題。

數控銑削加工用量（liàng）應根據現（xiàn）有的加（jiā）工指標指標進行設定，並分（fèn）析現行（háng）加工設計與實際加工結果之間的關係（xì），判斷其是否與預先預（yù）測的基（jī）準相一致，結合生產率、成本等可控性因素進（jìn）行同步驅動控製（zhì），在（zài）數控加工過程的（de）編程程序與生產條件之間找到平衡點，進一步明確刀具選擇、加工路徑、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損（sǔn）率。

除了切削參數的選擇外，需要考（kǎo）慮（lǜ）的一個重要影響因素是工件裝夾方（fāng）案，因（yīn）為它很容易導致薄壁零件在加工過程中發（fā）生變形（xíng）。

         刀具在裝夾（jiá）過程中，工作人員應結合薄壁（bì）零件的生產結構，分（fèn）析銑刀（dāo）加工過程中的受力變化點及熱變形因素，結合零件本身的薄弱部（bù）位，明（míng）確工件的定位形式和裝夾形式，盡量（liàng）減少（shǎo）工件生產過程中（zhōng）因外界應力變化而（ér）產生的變形，從而提高薄壁（bì）零件的加工（gōng）精度（dù）。

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