薄壁件數控銑削加工環節問題

.薄壁件數（shù）控銑削加工（gōng）環節問題

            在薄壁零件數（shù）控銑削加工中，為了獲得高（gāo）質量的薄壁零件，一般采（cǎi）用精細加工。

由於薄（báo）壁零件本（běn）身結構比較（jiào）脆（cuì）弱，為了獲得高精度（dù）、高質量的零件，需要對其內部結構進行分析（xī），設定切削力或選擇（zé）刀具（jù）等工藝，保證操作過程不（bú）會對零件本身造成任何影響。

              這一過程可能造成比較高的誤（wù）差率或者破損率（lǜ），例如切削力參數設計不準確導致實際生產加工薄壁件（jiàn）的過程（chéng）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（de）承載能力，造成薄壁件的變形。

同時，生產中的銑刀也可能因長時間的加工而出現過熱問題，薄壁件本身外表麵的熱承載效率比（bǐ）較低，其熱應力作用的極限值高於刀片（piàn）或薄壁件的承載極限值，就很容易產（chǎn）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（báo）壁件的（de）生產加工程序。

2、薄壁件數控（kòng）銑（xǐ）削加工出現問（wèn）題的（de）原因

             由於薄壁零件內部結構的複雜性，在加工（gōng）時很容（róng）易出現各種（zhǒng）問題。數控銑削加工中，薄（báo）壁零件可能產生的問題比較多，主要原因是（shì）加工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中（zhōng）出現斷裂或（huò）者微變形。

從零件生產情況來看，技術（shù）工藝應用過程中可能出現以下問題：

(1) 切削熱（rè）問題。 刀具高速旋轉或切削等都會產生熱值，會對薄壁零件內部的材（cái）料或結構產生影響，進而產生變形問題。薄壁零件（jiàn）的材料結構和形狀特殊，使薄壁零件因為（wéi）加（jiā）工熱的影響而產生相應的變形。

(2) 應力負荷（hé）問題。 刀具長期的磨損會造成薄（báo）壁零件表麵的損傷。銑削刀具是連續消耗產品，長時間的運轉方式，內部結構（gòu）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。 薄壁零件裝夾過程中，操作（zuò）不規範（fàn）會導致零件變形。薄壁零件內部材料較薄，脆性較大，如果夾（jiá）具裝夾過程不遵循零件本（běn）身的物理特（tè）性，就會產生變形問題。

(4) 刀具降低方法不當問（wèn）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（huǐ）壞薄壁製件。

           例如（rú）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（gē）方法之間存在（zài）誤差而導致製件質量（liàng）不合（hé）格。

薄（báo）壁件數控銑削（xuē）加工（gōng）工藝（yì）的（de）應用

1.基於零件力學特性的工藝

           零（líng）件加（jiā）工的影響（xiǎng）因素有機械剛度係（xì）數、幾何精度係數、刀具振動係數（shù）、刀具磨損（sǔn）係數、工件熱變（biàn）形係數等。

           在對薄壁零件進行數控銑（xǐ）削加工時，主要考慮的是（shì）刀具對零件加工（gōng）可能引起的熱影響。

同時，刀（dāo）具在切削過（guò）程中，其所呈現的力（lì）學性能也可能（néng）造成零件回彈現象，引發刀具的讓刀（dāo）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彈性模（mó）量為70~73MPa，該值比鋼材的彈性模量小，屈服強度也比較大，在加工時容易產生回（huí）彈，特別是大型薄壁件。

           實際加工過（guò）程中可能產生的切削回彈參數比較大，應針對（duì）不同類型的薄壁零件調整加（jiā）工參數，合理設置數控（kòng）銑（xǐ）削加工參數，在設置工藝流程的（de）基礎上，盡量（liàng）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（jù）加工變形的控製，實現不同（tóng）切削（xuē）力（lì）參數或裝夾工（gōng）藝、加工輔助設備的（de）調整。裝夾期間，應按照切削用量來定義參數，當切（qiē）削用（yòng）量較大（dà）時（shí），要引入（rù）粗加工的工藝思路（lù），逐級切削切除量，減少（shǎo）加工量，為後麵的精加工工序預留相應的加工餘量。

            在粗加工完成後，薄壁（bì）零件需要進行熱處理工藝，充分排除零件內部的殘餘（yú）應（yīng）力，為（wéi）後期精加工工序的實施提供基本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於（yú）生產工裝和加（jiā）工順序的工藝流程

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

           如果（guǒ）想要降低刀具與材料（liào）本身摩擦產生的（de）熱量，就需要（yào）根據工件（jiàn）不同部位的加工或者受力情況，分析生產過程中可能存在的熱（rè）變（biàn）形問題，再（zài）結合實際生產指標，盡（jìn）可能的把當前工序可能存在（zài）的殘餘應（yīng）力控製在合理的範（fàn）圍內。

          例如，在加工鋁合金薄壁零件時，一般（bān）需要將殘餘應力厚度（dù）值限製在（zài）0.1mm以內（nèi），如果這樣的厚度值超（chāo）過了其極限值，其零件殘餘應（yīng）力將（jiāng）無法全部排除，在後（hòu）期（qī）外力作用下很容易產生（shēng）變形問題。

同時，零件加工時，根據精加工工藝的要求，需要對零件厚度進行逐級減少，當零件厚（hòu）度（dù）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，數控銑刀在走刀過程中，零件本身的殘（cán）餘應力也可能影響走刀精（jīng）度，或在切削過程中產生多熱（rè）現象，使數控銑削加工在執行過（guò）程中存在（zài）較多的差異性問題，甚至可能使加（jiā）工精度降低。

在實際加工過程中，應分析數控銑（xǐ）削加工過程中可能存在的差異，針對不同的切削量或（huò）刀（dāo）具、零件應力狀態選擇相應的加工（gōng）模式，如小切削加工模（mó）式、分（fèn）層加工模式等（děng），並配合刀具（jù）的（de）行走過程，保證數控銑削（xuē）過程中應力產生與消除的穩定性（xìng）。

         例如（rú）在大麵積腹板的加工（gōng）過程（chéng）中，可以采用循環走刀的方式對腹板進行逐級循環加工，然後結合工件在（zài）加工過程中（zhōng）的受力變化，分析其是否符合（hé）加工過程的平穩性及可靠（kào）性，進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，盡（jìn）可能保證轉角區域的圓弧（hú）過渡，如通過控（kòng）製進給速（sù）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（háng）操作時，應結合（hé）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工工藝流程下，在維護的理論基礎之上，逐步通過（guò）工藝流程確定（dìng）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（xíng）問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參數的工藝流程

          在數控銑削加工過程中，需（xū）要對薄壁（bì）零件的切削（xuē）參數進行分析，切削參數會影響薄（báo）壁零件（jiàn）的精度，因此在數控銑削加工過程中，應慎重選擇切削參數（shù）。

數控（kòng）銑削加工過程中，刀具產生的切削力作用及刀具作用於薄（báo）壁零件表麵產生的切削熱相對較高，要進（jìn）一步提高切削精度，需要對刀具（jù）加工材料、零件材料、數控係（xì）統進行調整，有效防止外界約束（shù）引起的加工誤差問題。

數控銑削加工用量應根據現有的加工指標指（zhǐ）標進行設（shè）定，並分析現行加工設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，結合生產率、成本等可控性因素進行同步驅動控製，在數控加（jiā）工過程的編程程序與生產條件之間找到平衡點（diǎn），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（xiào）率，降低刀具運轉時的磨損率。

除了切（qiē）削參數的選擇外，需要考慮的一個重要影響因素是工件裝夾方案，因為（wéi）它很容易導致薄壁零件在加工過程（chéng）中發生變形。

         刀（dāo）具在裝夾過程中（zhōng），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（shòu）力變化點及（jí）熱變形因素（sù），結合零件本身的薄弱部位，明確工件的（de）定位形（xíng）式和裝（zhuāng）夾形式，盡量減少（shǎo）工件生產過程中因（yīn）外界應力變化而產生的變形，從而提高薄壁零件的加（jiā）工精度。

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