薄壁（bì）件數控（kòng）銑削加工環節問題

.薄壁件數控銑削加工環節問題

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

由於薄壁零件本身結（jié）構比較脆弱，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（dìng）切削力或選擇刀具等工藝，保證操作過程不會對零件本身造成任何影響。

              這（zhè）一過程可能造（zào）成比較高的誤差率或者破損率，例（lì）如切削力參數設計不準確導致實際生產加工薄壁（bì）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（báo）壁件外表麵層的承載能力，造成薄壁件的變形。

同時，生產中的銑刀也可能因長時（shí）間的加（jiā）工而出現過熱問題，薄（báo）壁件本身外表麵的熱（rè）承載效（xiào）率（lǜ）比較低，其熱應力作用的極限值高於刀片或薄壁件的承（chéng）載極限值，就很容易（yì）產生（shēng）熱變形。

             在後期的（de）加工調整過程中，應（yīng）深入分析數控銑削加工中存在的（de）問題，結合操作工藝，改進薄（báo）壁（bì）件的生產加工程（chéng）序（xù）。

2、薄壁（bì）件數控銑削加工出（chū）現問題的原因（yīn）

             由於薄壁零件內部結構的複雜性，在加工時很容易出現各種問題。數控銑（xǐ）削加工中，薄壁零件可能（néng）產生（shēng）的問題比較多，主要原因是加（jiā）工工藝和（hé）零件本身的承載性（xìng）能存在差異（yì），導致零件（jiàn）在生（shēng）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（néng）出現以下問題：

(1) 切（qiē）削熱問題。 刀具高速旋轉或切削等都（dōu）會產生（shēng）熱值（zhí），會對薄（báo）壁零（líng）件內部的材料或結構產生影響，進而產生變形問題。薄壁（bì）零件的材料結構和形狀特（tè）殊，使薄壁零件因為加工熱的影響而產生相（xiàng）應的變形。

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

(3) 操作問題。 薄壁零件（jiàn）裝夾過程中，操作不規範會導致零件變形。薄壁零件內部材料較薄，脆（cuì）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（biàn）形問題。

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

           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（sù）度快慢或者逆序切割方法之間存在誤（wù）差而導（dǎo）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（yì）

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

           在對薄壁零件進（jìn）行數控銑削（xuē）加工時，主要考慮的是刀具（jù）對零件加工可能引起（qǐ）的熱影響。

同時，刀具在切削過程中，其所呈現的（de）力學性能也可能造成零件回彈現象，引發刀具的讓刀問題，降低零（líng）件加工（gōng）的精度。

           一般來（lái）說，航空鋁合金（jīn）材料（liào）對（duì）應的彈（dàn）性模量為（wéi）70~73MPa，該（gāi）值（zhí）比鋼材的彈性模量小（xiǎo），屈服強度也比較大，在加工時容易產生回（huí）彈，特別是大（dà）型薄壁件。

           實（shí）際加工過程中可能產生的（de）切削回彈參數比（bǐ）較大，應針對不同類型的薄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（qiē）削（xuē）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（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，為後（hòu）麵的精加工（gōng）工序預留相應的加工餘量（liàng）。

            在粗加工完成後，薄壁零件需要進行熱處理工藝，充分排除零件內部的殘餘應力（lì），為後期精加工工（gōng）序的實施（shī）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、刀具生產過程中的（de）彈性和塑（sù）性變化、以及零件材料等都有很大相關性。

           如果想要降低刀具與材料本身（shēn）摩擦產生的熱量，就需要根據工件不同部位的加（jiā）工或者受力情（qíng）況，分析生產（chǎn）過程中可能存（cún）在的熱變形問題（tí），再結合實（shí）際生產（chǎn）指（zhǐ）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）的厚度值超過了其極限值（zhí），其零件（jiàn）殘餘應力（lì）將（jiāng）無法全部排除（chú），在後期外力作用下很容易（yì）產生變形問題。

同時，零件加工時，根據精加工工藝的（de）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（de）影響。

另外，數控銑刀在走刀過程中，零件（jiàn）本身的殘餘應力（lì）也可能影響走刀精度，或在切削過程中產（chǎn）生多熱現象（xiàng），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（gōng）過程（chéng）中，應分析數控銑削加工過（guò）程中可（kě）能存在的差異，針對不同的切削量或刀具（jù）、零件應力狀態選（xuǎn）擇相應的加（jiā）工模式，如小切削加工模式、分層加工模式等，並配合刀具的行走過程，保證數控銑削過程中應力產生與消（xiāo）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（jiā）工，然後結（jié）合工件在加工過程中的受力變化，分析其是否（fǒu）符合（hé）加工過程的平穩性及可靠性，進而提升工件的使用（yòng）效果。

在此過程中，應盡可能避免刀具在加工過程中出現急（jí）停（tíng）或急轉（zhuǎn）彎，盡可能（néng）保證（zhèng）轉角區域的圓弧過渡，如通過控製（zhì）進給速（sù）度（dù）、切（qiē）入和（hé）切出（chū）的鉸接操作等，增強切削的平穩性（xìng）。

在（zài）按照規範的工藝進行操作時，應結合加工中（zhōng）可能出現的變形問題，確定工件的質量及其效率（lǜ）是否可以在既定的數控銑削加工工藝流程下，在維護（hù）的理論基礎之上，逐步通過工藝流程確定生產機理，增加（jiā）設計與（yǔ）實際生產之間的精度，避免生產中零（líng）部件發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參數的工藝流程

          在（zài）數控（kòng）銑削加工過程中，需要對（duì）薄壁零件的切削參數進行分析，切削參（cān）數會影響薄壁零件的精度，因此在數控銑削加工過程中，應慎重選擇切（qiē）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麵產生的切削熱（rè）相對較高，要（yào）進一步提高切削精（jīng）度（dù），需要對刀具加工材料、零件材料、數控（kòng）係統（tǒng）進行（háng）調整，有效防（fáng）止外界約束引起的加工誤差問題。

數控銑削加工（gōng）用量應（yīng）根據（jù）現有的加工指標指標進行設（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（chéng）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（xù）與生產條件（jiàn）之（zhī）間找到平衡（héng）點，進一步明確（què）刀具選擇、加工路（lù）徑、切削速度及進給參數等，提高生產（chǎn）效（xiào）率，降低刀具運轉時的磨損率。

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

         刀具在（zài）裝夾過程中，工作人員應結合薄壁零件的生產結構，分析銑刀加工過程中的受力變化點及熱變形因素，結合零（líng）件本身的薄（báo）弱部（bù）位（wèi），明（míng）確工件的定位形式和裝夾形式，盡量減少工件（jiàn）生產過程（chéng）中因外界（jiè）應力變化而產（chǎn）生的變形，從而（ér）提高薄壁（bì）零件的加工精度。

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