薄壁件數控銑削加工環節問題

.薄壁件數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（bì）零件，一般采用精細加工。

由於薄壁零件本身結（jié）構比較脆（cuì）弱，為了獲得高精度（dù）、高質量的零件，需要對其內部結構（gòu）進行分析，設定切削力或選擇刀具等工藝，保（bǎo）證（zhèng）操作過程不會對（duì）零件本身造成（chéng）任何影響。

              這一（yī）過程可能造成比較高的誤差率或者破損率，例如切削（xuē）力參（cān）數設計不準確導致實際生產加工薄壁件的過程中存在與規定參數的（de）差（chà）異點，使切削速度超過了薄（báo）壁件（jiàn）外表麵層的承載能力（lì），造成薄壁件的（de）變形。

同（tóng）時，生產（chǎn）中的銑刀也可能因長時間的加工而出現過熱問題（tí），薄壁件本身外表麵的（de）熱承載效率比較低（dī），其熱（rè）應（yīng）力作用的極限值高於刀（dāo）片或薄壁件的承載極限值，就很（hěn）容易產（chǎn）生熱變形。

             在後期（qī）的加工調整過程（chéng）中，應深入分（fèn）析數控銑（xǐ）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序。

2、薄壁件數控（kòng）銑削加工出現問題的原因

             由於薄壁零件內部結構的（de）複雜性，在加工時很容（róng）易出現各種問（wèn）題。數控（kòng）銑削加工中，薄壁零（líng）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（chéng）中出現斷裂或者微變形（xíng）。

從零件（jiàn）生產情況來看，技術工藝應（yīng）用過程中可能出（chū）現以下問題：

(1) 切削熱問題。 刀具高速旋（xuán）轉（zhuǎn）或切削等都會產生熱值，會對（duì）薄壁零件內部的材料或結（jié）構產生影響，進（jìn）而產生變形問（wèn）題。薄壁零件的材料結構和形狀特殊，使薄壁零件因為（wéi）加工熱的影響而產生相應的變形（xíng）。

(2) 應力負荷問題。 刀具長期的磨損會造成薄（báo）壁零件表麵的損傷。銑削（xuē）刀具是連續消耗產（chǎn）品，長時間的運（yùn）轉方式，內部結構可能被破壞（huài），一旦刀具表麵出現（xiàn）缺口，對零件的影響是致命的。

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

(4) 刀具降（jiàng）低方（fāng）法不（bú）當問題。 下刀方法或參數設置不當都會（huì）導致製件（jiàn）變形，如果下刀方式有誤（wù），還會毀壞（huài）薄壁製件。

           例如在（zài）生產過程（chéng）中，如果下切刀的位置在製件的末端，則（zé）很容易因切刀速度快慢或者逆（nì）序切割（gē）方法之間存在（zài）誤差而導致（zhì）製件質量不合格。

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（jiā）工的影響因素有機械剛度係數、幾何精度係數、刀具振動（dòng）係數、刀具磨損係數、工件熱變形係數等。

           在對（duì）薄壁零件進行數控銑削加工時（shí），主要（yào）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（chéng）中，其所呈現的力學性能也可能造成零件回彈現象，引（yǐn）發刀具的讓刀問題，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量為（wéi）70~73MPa，該值比（bǐ）鋼（gāng）材的彈性模量小，屈服強度也（yě）比較大，在加工時（shí）容易產生回彈（dàn），特別是（shì）大型薄壁件。

           實際加工過（guò）程中可能產生的切削回彈參（cān）數比較大，應針對不同類型的薄壁零（líng）件調整（zhěng）加工（gōng）參數，合理設（shè）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（gōng）過（guò）程中應根據加工變形的控製，實現不（bú）同切削力參（cān）數或裝夾工藝、加工輔助設備的調整。裝夾期間，應按照切削用量來定義參（cān）數，當切削用量較大時，要引入粗（cū）加工的工藝思路，逐級切削切除量，減少（shǎo）加工量，為後麵的（de）精加工（gōng）工序預留（liú）相應的加工餘（yú）量。

            在（zài）粗加工完（wán）成後，薄壁零件（jiàn）需要進行熱處理工藝（yì），充分排除零件內部的殘餘應力，為後期精加工工序的實（shí）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（báo）壁零件數控切削加工時（shí），刀具（jù）的選擇、刀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。

           如果想要降低刀具與材料本身摩擦產生的熱量，就需要根據工（gōng）件不同部位的加工或者（zhě）受力情況，分析生產過程中可（kě）能存在的熱變形問題，再結（jié）合實際生產指標（biāo），盡（jìn）可能的把（bǎ）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（líng）件時，一般需要將殘餘應力厚度值限製在0.1mm以內，如果這樣的厚度值超過了其極限值，其零件殘餘應力將無法全部（bù）排（pái）除，在（zài）後期外力作用下很容易產生變形問題（tí）。

同時，零件加工時，根（gēn）據精（jīng）加工工藝的要求，需要對零件厚度進行（háng）逐級（jí）減少，當零件厚度減少量超過2mm時，需要分析零件加工切削（xuē）過程中殘餘應力的影（yǐng）響。

另外，數控銑刀在走刀（dāo）過程中，零件本（běn）身的殘餘應力也可能影響走刀精度，或在切削過程中（zhōng）產生多熱現象（xiàng），使數控銑削加工在執行過程中存在較多的差異性問題，甚至可能（néng）使加工精度降低。

在實際（jì）加工過程中（zhōng），應分析數控銑（xǐ）削加（jiā）工過（guò）程中（zhōng）可（kě）能存在的差異，針對（duì）不（bú）同（tóng）的切削量或刀具、零件應力狀態選擇相應的加（jiā）工模式，如小切削加（jiā）工模式（shì）、分層加工模式等（děng），並配合刀具的行走過程，保證（zhèng）數控銑削過程中應力產生與消除（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（jìn）行逐級循環加工，然後結合工件在加工過程中的受力（lì）變化，分析其是否（fǒu）符（fú）合（hé）加工過程的平穩（wěn）性及（jí）可靠性，進而提升工（gōng）件的使用效果。

在此過程（chéng）中，應盡可能避免刀具在加工過程中出現急停或急轉彎，盡可能保證轉角區域（yù）的圓弧過渡，如通過控製進（jìn）給速度、切入和切出的鉸接操作（zuò）等，增強（qiáng）切削的平穩性。

在按（àn）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（de）質（zhì）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（lùn）基礎之上，逐（zhú）步通過工藝流程確定生產機理，增加設計與實際生產（chǎn）之間的精度，避免生產中（zhōng）零部件發生（shēng）變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參數的工藝流程

          在數控銑削加工過程中，需要對薄壁零件的切削參數進行分析，切削參數會影（yǐng）響薄壁零件（jiàn）的（de）精度，因此在數控銑削（xuē）加工（gōng）過程中，應慎重選擇切削參數。

數控銑（xǐ）削加工過程中，刀具產生（shēng）的切削力作用及刀具作用於薄壁零件表麵產生的（de）切削熱相對較高，要進一步提高切削精（jīng）度，需要（yào）對刀具加工材料、零件材（cái）料（liào）、數控係（xì）統進行調整，有效（xiào）防止外界約束引起的加工誤差問題。

數控銑削加工用量（liàng）應根（gēn）據現有的（de）加工指標指標進行設定，並分析（xī）現行加工設（shè）計與實際加工結果之間的（de）關係，判斷其是否與預先預（yù）測的基準相（xiàng）一致，結合生產率、成本等可控性因（yīn）素進行同步驅動控製，在數控加工過程的（de）編程程序與生產條件之間找到（dào）平衡點，進一步明確刀具選（xuǎn）擇（zé）、加工路徑、切削速度及（jí）進給參數等（děng），提高生產效率，降低刀具運轉時的磨（mó）損率。

除了切（qiē）削參數的選擇外，需要考慮的一個重要影（yǐng）響因素是工（gōng）件裝（zhuāng）夾方案，因為它很容易導致薄壁（bì）零件在加工過程中發生變（biàn）形。

         刀具在裝夾過（guò）程中，工作人員應結合薄壁零件的生（shēng）產結構，分析銑刀加工（gōng）過程中的受力變化點及熱變形（xíng）因素，結合零件本身的薄弱部位，明確工件的定位形式和（hé）裝夾形式，盡量減少工件生產過程中（zhōng）因外界應力變化而產生的變形，從而提高薄壁零件的加工精度（dù）。

        作為一家現代化精密機械零件製造商，深（shēn）圳市華（huá）正精技術有限公司以CNC加工為核心（xīn）工藝，擁有實體工廠、檢測設備，並整合快速成型、模具、後處理等配套的製造資源，為客戶（hù）提供（gòng）快速打樣（yàng）、中小批量生產製造和試裝，真正做到省心省力的一站式（shì）服務；企業擁有台灣進口的電（diàn）腦鑼、銑床（chuáng）、車床、磨床（chuáng）等（děng）精密機械加工設備以及富有非標產生產經（jīng）驗的技術團隊，生產（chǎn）經驗豐富。谘詢電話：15338735632（微信同號）