薄壁件數（shù）控銑削加工環節問題

.薄壁件數控銑（xǐ）削加工環（huán）節問題

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

由於薄壁零件本身結構比（bǐ）較脆弱，為了獲得高（gāo）精度、高質量的零件，需要對其內部結構進行分（fèn）析，設定切削力或選擇刀具等工藝，保（bǎo）證操作過程不會對零件本身（shēn）造成任何影響。

              這一（yī）過程可（kě）能造成比較高的誤差率或者破（pò）損率，例如切削力參數設計不準確（què）導致實際生產加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載能力，造成薄壁件的變形。

同時，生產中的銑刀也（yě）可能因長時間的加工而出現過熱問題，薄（báo）壁件本身外表麵的（de）熱承載效率比較（jiào）低，其熱應力作用的（de）極限值（zhí）高於刀片或薄壁件的承載（zǎi）極限值，就很容易產生熱變形。

             在後期的加工調整過（guò）程中，應深入分析數控銑削加工中存在的問（wèn）題，結合操作工藝，改進薄壁件的生產（chǎn）加工程序。

2、薄壁件數控銑削加工出現問題的原因

             由於薄（báo）壁零件內部結構的複雜性，在加工時很容易出（chū）現各種問題。數控銑削加工中，薄壁零件可能產生（shēng）的（de）問題比較多，主要原因是（shì）加工（gōng）工藝和零件本身的承載性能存在差異（yì），導致零件在生產過程（chéng）中出現斷裂或者微變（biàn）形。

從零（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：

(1) 切削熱問題。 刀具（jù）高速旋轉或切（qiē）削等都會產生熱值，會對薄壁零件內部（bù）的材（cái）料或（huò）結構產生影響，進而產生變形問題。薄（báo）壁零件的材（cái）料結構和形狀特殊，使薄壁零件因為加工熱的影響而產生相應的變形。

(2) 應力負（fù）荷問題。 刀具長期的磨（mó）損會造成薄壁零件表麵的損傷。銑削刀具是連續消耗（hào）產品，長時間的運（yùn）轉方式，內部結構可能被破壞，一旦刀具表（biǎo）麵出現缺口，對零件（jiàn）的影響是致（zhì）命的。

(3) 操作問題。 薄壁零件裝夾過程中（zhōng），操作（zuò）不規範會導致零件（jiàn）變形。薄壁零件內部材料（liào）較薄（báo），脆性較大，如果夾具裝夾過（guò）程不遵循零件本身的物理特性，就會產生變形問題。

(4) 刀具降低方法不當問題。 下刀方法或參數設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（jiàn）。

           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切（qiē）割方法之（zhī）間存在誤差（chà）而導致製（zhì）件質量不合格。

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

           零件加工的影響因素有機械剛度係數、幾何精度係數、刀具振動係數、刀具磨損係數、工（gōng）件熱變形係數（shù）等。

           在對（duì）薄（báo）壁零件進行數控銑削加工時，主要考慮的是刀具對零件加工可能引起的熱影響。

同時，刀具在切削過程中，其所呈現的力學性能也可能造成（chéng）零件回彈現象，引發刀具的讓刀問題，降低零（líng）件加工的（de）精（jīng）度。

           一般來說，航（háng）空鋁合金材料對應的彈（dàn）性模量（liàng）為70~73MPa，該值（zhí）比鋼材的彈性（xìng）模量（liàng）小，屈（qū）服強度（dù）也比較大，在加工時容（róng）易（yì）產生回彈，特別是大型薄壁（bì）件。

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

同時，加工過程中應根據加工變形的控（kòng）製，實現不同切削力參數或裝夾工藝、加工輔助設備的調整。裝夾期間，應按照切削用量來（lái）定義參（cān）數（shù），當（dāng）切削用量較大時，要引入粗（cū）加工的工藝思路，逐級（jí）切削切除量，減少加工量，為後麵的精加（jiā）工工序預留相應的加（jiā）工餘量。

            在粗加工完成後，薄壁零件需要進行熱（rè）處理工藝，充分排除零件內（nèi）部的殘餘應力，為後期精加工工序的實施提供基本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於生產工裝（zhuāng）和加工順序的（de）工藝流程

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

           如果想要降低刀具與材料本身摩擦產生的熱量，就（jiù）需要根據（jù）工件（jiàn）不同部位的加工或者受力（lì）情況，分析生產過程中可能（néng）存在的熱變形問題（tí），再（zài）結合實際生產指（zhǐ）標，盡可能的把（bǎ）當前（qián）工序可能存在的殘餘應力控製在合理的（de）範圍內。

          例如，在加工鋁合金薄壁零件時，一（yī）般需要將殘餘應力厚度（dù）值（zhí）限製在0.1mm以（yǐ）內，如果這樣的厚度值超過了其極限值（zhí），其零件殘餘（yú）應力將無法全部排（pái）除，在後期外力作用下很（hěn）容易（yì）產（chǎn）生變形（xíng）問題。

同時，零件加（jiā）工時，根據（jù）精加工工藝的要求，需（xū）要對零（líng）件厚度進行逐級減少，當零件厚度（dù）減少量超過2mm時，需要分（fèn）析零（líng）件加工切削過程中（zhōng）殘餘應力的影響（xiǎng）。

另外，數（shù）控銑刀在走刀過程中，零件本身的殘餘應力也可（kě）能影響走（zǒu）刀精度，或在切削過程中（zhōng）產（chǎn）生（shēng）多熱現象，使數控銑削加工在執行過程中存在較多的差（chà）異性問（wèn）題，甚至可能使加工精度降低。

在實際加工過程（chéng）中，應分析數（shù）控銑削加工過程（chéng）中可能存在的差（chà）異，針對不同的切削量（liàng）或刀具、零（líng）件應力狀態選擇相應的加工模式（shì），如小切削（xuē）加工模式、分層加工模式等，並配合刀具的行（háng）走（zǒu）過程，保證數控銑削過程中應（yīng）力產生與消除（chú）的穩定性。

         例如在大麵積（jī）腹板（bǎn）的加工過程中，可以（yǐ）采用循環走刀的方式對腹板進行逐級循環加工，然後結合工件在加工過程中的（de）受力變化（huà），分析其是否符合加工過程的平穩性及可靠性（xìng），進（jìn）而提升工件的使用效果。

在此過程中，應盡可能避（bì）免刀具在加工過程中出現急停或急轉彎（wān），盡可能保證轉角區（qū）域的圓弧過渡，如（rú）通過控製（zhì）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（zhào）規範的工藝進行操作時（shí），應（yīng）結合加工（gōng）中（zhōng）可能出現的變形問題，確定（dìng）工（gōng）件的質量及其（qí）效率是否可以在既定的數控銑削加工工藝流程（chéng）下，在維護的理論基（jī）礎之上，逐步通過工藝流程確定生產機理，增（zēng）加設計與實際生產之間的精度，避免生產中零部件發生（shēng）變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參數的工藝流程

          在數控銑削加（jiā）工過程中，需要對薄壁零（líng）件的切削參數進行分析（xī），切削（xuē）參（cān）數會影（yǐng）響薄壁零件的精度，因此在數控銑（xǐ）削加工（gōng）過程中，應（yīng）慎重選擇切（qiē）削參數。

數控銑削加工過程中，刀具產生的切削力作用（yòng）及（jí）刀（dāo）具作用於（yú）薄（báo）壁零件表麵產生的切削熱相對較（jiào）高，要進一（yī）步提高切（qiē）削精度，需要對刀具加（jiā）工材（cái）料、零件材料（liào）、數控係統進行調整，有效防止外界約（yuē）束引起的加工（gōng）誤差問題。

數控銑削加工用量應根（gēn）據現有的加工指標指標進行設定，並分析現行（háng）加工（gōng）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（zhǔn）相一致，結合生產率、成（chéng）本等可（kě）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（gěi）參數等，提（tí）高生產效率，降低刀具運（yùn）轉時的磨損率。

除了（le）切削參數的選擇外，需要考慮的一個重要影響因素是工件（jiàn）裝夾方案，因為它很容易導致（zhì）薄壁零件在加工過程中發（fā）生變形。

         刀具在裝夾過（guò）程中（zhōng），工（gōng）作人員應結合薄壁（bì）零（líng）件的生產（chǎn）結構（gòu），分析銑刀加工過程中的受（shòu）力變化點及（jí）熱變形因（yīn）素，結合零件本身的薄弱部（bù）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生的變形，從而（ér）提高（gāo）薄壁零件的加工精度。

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