薄壁件數控銑（xǐ）削加工環節問（wèn）題

.薄壁件數（shù）控銑削加工環節問題

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

由於薄壁零件本身結構（gòu）比較脆（cuì）弱，為了獲得高精度、高質（zhì）量的零件，需要對其內部結構進行分析，設定切削力或選擇刀具（jù）等工藝，保證操作過程不會對零件本身造成任何影響。

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

同時，生產中（zhōng）的銑刀也可能因長時間的加工而出現過熱問題，薄（báo）壁件本身外表麵的熱承載效率比較低，其熱應力作用的極限值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（zài）後期的（de）加工調（diào）整過程中，應深入分析數控銑削加工中存在的問題，結合（hé）操作工藝，改進薄壁件的生（shēng）產加工程序。

2、薄壁件（jiàn）數控銑削加工出現問題的原因

             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（wèn）題。數控銑削加（jiā）工中，薄壁零（líng）件可（kě）能產生的問題比（bǐ）較多，主要原因是加（jiā）工工藝和零（líng）件本身的承（chéng）載性能存（cún）在差異，導致零件在生產過程中出現斷裂或者（zhě）微變形。

從零件生產（chǎn）情況（kuàng）來看，技術工（gōng）藝（yì）應用過程中可能（néng）出現以（yǐ）下問題（tí）：

(1) 切削熱問題。 刀具高速旋轉或切削等都會產生（shēng）熱值，會對薄（báo）壁零（líng）件內部的材料或結構產生影響，進而產生（shēng）變形問題。薄壁零（líng）件的材料結構和形狀特殊，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（jù）是連續消耗產品，長時間（jiān）的運轉方（fāng）式，內部結構可能被（bèi）破壞，一旦（dàn）刀具表麵出（chū）現缺口，對零件的影響是致命的。

(3) 操作問（wèn）題。 薄壁零件裝夾過程中，操作不（bú）規範會導（dǎo）致零件變形。薄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。

(4) 刀具降（jiàng）低方法不當問題。 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（chǎn）過程（chéng）中，如果下切刀的（de）位置在（zài）製件的末端，則很容易因切刀（dāo）速度快慢或者逆序切割方法（fǎ）之間存在誤差而導致製件質量不（bú）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（jiā）工的影響因（yīn）素有機械剛度係數（shù）、幾何精度係數、刀具振動係數、刀具磨損係（xì）數、工件熱變形係（xì）數等（děng）。

           在對薄壁零（líng）件進行數控銑（xǐ）削加工時，主要考（kǎo）慮的是刀具對零件（jiàn）加工可能引起（qǐ）的熱影（yǐng）響。

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

           一（yī）般來（lái）說，航空鋁合金材料對應的彈性模量為70~73MPa，該值（zhí）比鋼材（cái）的彈性模量（liàng）小，屈服強度也比較大，在（zài）加工時（shí）容（róng）易產生回彈，特別是大型薄壁件。

           實際加（jiā）工過程中可（kě）能（néng）產生的切削回（huí）彈參數比較（jiào）大，應針對不同類型的（de）薄壁零件調整（zhěng）加工（gōng）參數，合（hé）理設置數（shù）控銑削加工參數，在設（shè）置工藝流程的基礎上，盡量減少加（jiā）工過程中產生的（de）變形問（wèn）題（tí）。

同時，加工（gōng）過程中應根據加（jiā）工變形的控（kòng）製，實現不同（tóng）切削力參數或（huò）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（xuē）切除量（liàng），減少加（jiā）工量，為後麵的精加工工序預留相應的加工餘量（liàng）。

            在粗（cū）加工完成後，薄壁零件需要進行熱處理工藝，充分排除（chú）零件內部的殘餘應力，為後期精加（jiā）工工（gōng）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（dāo）具生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性。

           如（rú）果想要降低刀具與材料本身摩擦產（chǎn）生的熱量（liàng），就需要根據工件不同部位的加工或者受力（lì）情況，分析生產過程中可能存在的熱變形問（wèn）題，再結合實際生產指標，盡可能的把當前工序可（kě）能存在的殘餘應力控製在（zài）合理（lǐ）的範圍內。

          例如，在加工鋁（lǚ）合金薄壁零件時，一般需要（yào）將殘餘（yú）應力厚度值限製在0.1mm以內，如果這樣的厚度值超過了其極限值，其零件殘餘（yú）應力將無法全（quán）部排除，在後期外力作用下很容易產生變形問題。

同時（shí），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（líng）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（yīng）力的（de）影（yǐng）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（zài）切削過程中產生多熱現象，使數控（kòng）銑削加工在執行過程中存在較多的差異性問題，甚至可能使加工精度降低。

在實際加工過程中（zhōng），應分析數控銑削加工過程中可能存在（zài）的差異（yì），針對不同的切削量或（huò）刀具、零件應力（lì）狀態選擇相應的加工（gōng）模式，如小（xiǎo）切削加工模式、分層加（jiā）工模式等，並配合刀具的行走過程（chéng），保證數控銑削過程中應力產生與消除的穩定性。

         例（lì）如在大麵積腹板的加工（gōng）過（guò）程中，可以采用（yòng）循環走（zǒu）刀的方式對腹板（bǎn）進行（háng）逐級循環加工，然後結合工件在加工過程中的受（shòu）力變化，分析其是否符合加工過程的平穩（wěn）性及可靠性，進而提升工件的使用效（xiào）果。

在此過程中，應盡可（kě）能避免刀具在加工過程中出現急停或急轉彎，盡可能（néng）保證轉（zhuǎn）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（zuò）等，增強切（qiē）削的平穩性。

在按照規範的工藝（yì）進行操作時，應結合加工中可（kě）能出現的變形問題，確定工件的質量及其（qí）效率是（shì）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，逐步通過工藝流程確定生產（chǎn）機理，增加設計與實際生產之間的精度，避免生產中零部件發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於（yú）銑削參數（shù）的工藝流程

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

數控銑削加工過程中（zhōng），刀具產生的切削力作用及刀具作用於薄壁零件（jiàn）表麵產生的切削熱相對較高，要進一步（bù）提高切（qiē）削精度（dù），需要對刀（dāo）具加工材料、零件材料、數控係統進行調整，有效防止外界（jiè）約束引起的加工誤差問題。

數控銑（xǐ）削加工用量應根據現有的加工指（zhǐ）標指標進行設定，並分析現行加工設計與實際加工結果之間的關係，判（pàn）斷其是否與預先預測的基準相（xiàng）一致，結合生（shēng）產率、成本等可控性因素進行同步驅動控製，在（zài）數控加工過程的編程（chéng）程序與生產條件之間找到平（píng）衡點，進一步明確刀具選擇、加工路（lù）徑、切削速度及進給參數等，提高生產效率，降低刀（dāo）具運（yùn）轉時的磨損率。

除了切削參數的選擇外（wài），需要考慮的一個重要影響因（yīn）素是工件裝（zhuāng）夾方案，因為（wéi）它很容（róng）易導（dǎo）致薄壁零件在加工過程中發生變形（xíng）。

         刀具在裝夾過程中，工作人員應結（jié）合薄（báo）壁零件的生產結構（gòu），分析銑刀（dāo）加工過（guò）程中的受力變化點及熱變形因素（sù），結合零件本身的薄弱部（bù）位，明確工件的定位形式和裝夾形式，盡量減少工（gōng）件（jiàn）生產過程中（zhōng）因外界應（yīng）力變化而產生的（de）變形，從而提高薄壁零件的加（jiā）工精度。

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