薄（báo）壁件數控銑削（xuē）加工環節問題

.薄（báo）壁件數控銑削加工（gōng）環節（jiē）問題

            在薄壁（bì）零件（jiàn）數控銑削加工中，為了獲得高質量的薄壁零件，一般（bān）采用（yòng）精細加工。

由於薄壁零件本身結構比較脆弱，為了獲得高精度（dù）、高質量的零件（jiàn），需要對其（qí）內部結構進行分析，設定切（qiē）削（xuē）力或選擇刀具等工藝，保證操（cāo）作過程不會對零（líng）件（jiàn）本身造成任何影響。

              這一過程可能造成比較高的誤差率或者破損率，例如切削力（lì）參數設計不準確導致（zhì）實際生產（chǎn）加工薄壁件的過程中（zhōng）存（cún）在與規定參數的差異點，使切削速度超過了（le）薄壁件外表麵層（céng）的承載能力，造成薄壁件的變（biàn）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較低，其熱應力作用的極限（xiàn）值高於刀片或薄壁件的承載極限值，就很容（róng）易產生熱變形。

             在（zài）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題，結合操作工藝（yì），改進薄壁件的生產加工程序。

2、薄壁件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（yì）出現各種問題。數控銑削加工中，薄（báo）壁零件可（kě）能產生的問題比較多，主要原因是加工工藝和（hé）零件本身的承載性能存在差異，導致零件（jiàn）在（zài）生產（chǎn）過程中出現斷裂（liè）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出現以下問題：

(1) 切削熱問題。 刀具高速旋轉或切削等都會（huì）產生熱值，會對（duì）薄壁零件內部的材料或結構產生影響，進而產生變形（xíng）問題。薄壁零件的材料結構和形狀特殊，使薄壁（bì）零件因為加工熱的影響而產（chǎn）生相應的（de）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。銑削刀具是連續消耗產（chǎn）品，長時間的（de）運轉方式（shì），內部結構可能被破壞，一旦刀具表麵出現缺口，對零件的影響是致命的。

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

(4) 刀具降低方法不當問題。 下刀方法或參數（shù）設置不當都（dōu）會導致製件變形，如（rú）果下刀方式有誤，還（hái）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（zé）很（hěn）容易因切刀速度快慢（màn）或（huò）者逆序切割方法之間存在誤差而導（dǎo）致製件質量不合格（gé）。

薄壁件數控銑削加工工藝的應用（yòng）

1.基於（yú）零件力學特性的工藝（yì）

           零件加工（gōng）的影響因素有機（jī）械剛度係數、幾何精度係數、刀具（jù）振動係數、刀具磨損（sǔn）係數、工件熱變形係數等。

           在對薄壁零件進行數（shù）控銑削（xuē）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（shí），刀（dāo）具在切削過程中，其所呈（chéng）現的力學性能也可能造成零件回彈現象，引發刀具（jù）的讓刀問題，降低零件加工的精度。

           一般來說，航空鋁（lǚ）合金（jīn）材料對應的彈（dàn）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（dà），在加工時（shí）容（róng）易產生回彈，特別是大（dà）型薄壁（bì）件。

           實際加工過程中可能產生的切（qiē）削回彈參數比較大，應針對不（bú）同類型的薄壁零件調（diào）整加工參（cān）數，合理設置（zhì）數控銑削（xuē）加工參數，在設置工藝流（liú）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（xíng）的控製（zhì），實（shí）現不同切削力參數或裝夾（jiá）工藝、加工輔（fǔ）助設備的調（diào）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（rù）粗加工的（de）工藝思路，逐級切削切除量，減少加工量，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（báo）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，為後期精（jīng）加工工序的實施提供基本（běn）保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於（yú）生（shēng）產工裝和加工順序的工（gōng）藝流（liú）程

          薄壁零件數控切削（xuē）加工時，刀具的選擇、刀具生產過程中的彈性和塑性變化、以（yǐ）及零件材料等（děng）都有很大（dà）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（jù）工件不同部位的加（jiā）工或者受力情況（kuàng），分析生產過程中可能（néng）存（cún）在的熱變（biàn）形問題，再（zài）結合實際生產指標，盡可能的把當（dāng）前工序可能存在的殘餘應（yīng）力控製在合理的（de）範圍內。

          例如，在加工鋁合金薄壁零件時，一般需（xū）要將殘（cán）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排除，在後期外力作用下很容易產生變形問題。

同時，零件加工時，根據精加（jiā）工工藝的要求，需要對零件厚度進行逐級減少，當零件（jiàn）厚度減少量超過2mm時（shí），需要分析零件加工切削（xuē）過（guò）程（chéng）中殘餘應力的影響。

另（lìng）外，數控銑（xǐ）刀在走刀過程中，零（líng）件本身（shēn）的殘餘應力也（yě）可能影響走刀精度，或在（zài）切削過程中產生多熱現象，使數控銑削加工在執行過程中存（cún）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，應（yīng）分析數控銑削加工過程中（zhōng）可（kě）能（néng）存在的差異，針（zhēn）對不同的切削（xuē）量或刀具、零件應力狀態選擇相應的加工（gōng）模式，如小切削加（jiā）工模式、分層加工（gōng）模（mó）式等，並（bìng）配合刀（dāo）具的行走過程，保（bǎo）證數控銑（xǐ）削過程中應力產生與消除的穩定性。

         例如在大麵積腹板（bǎn）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工，然（rán）後結合工件在加工過程中的受（shòu）力變化，分（fèn）析其是否符合加工過程的平（píng）穩性及可靠性，進而提（tí）升（shēng）工件的使用效果。

在（zài）此（cǐ）過程中，應盡可能避免刀具在加工（gōng）過程中出現急停或（huò）急轉彎，盡可能保證轉角（jiǎo）區域（yù）的圓弧過渡，如通過控製（zhì）進給速度（dù）、切入和切出的鉸接操作等（děng），增強切（qiē）削的平穩性。

在按照規範的工藝進（jìn）行操作時，應結合加工中可能出現的變形（xíng）問題，確定工件（jiàn）的質量及其效（xiào）率是否可以在既定的數控銑削加（jiā）工工藝流程下，在維護的理（lǐ）論基礎之上，逐步通過工藝流程確定生產機理，增加設計與實際生產之間的精（jīng）度，避免生產中零部件發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑（xǐ）削參數的工藝流程

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

數（shù）控銑削（xuē）加（jiā）工過程中，刀具產生的（de）切削力作用及刀具作用於（yú）薄壁零件表麵產生的切削熱相（xiàng）對較高，要進一步提高切削精度，需要（yào）對刀具加工材料、零件材料、數控係統進行調整，有效（xiào）防止外界約（yuē）束引（yǐn）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（zhǐ）標指標進行設定（dìng），並分析（xī）現行加工（gōng）設計與實際加工結果之間的關係，判（pàn）斷其（qí）是否與預先預（yù）測的基準相一致，結合（hé）生產（chǎn）率（lǜ）、成（chéng）本等可控性因素進行同步驅動控製，在數（shù）控加工（gōng）過程（chéng）的（de）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、切削速度及進給參數等，提高生產效率，降低刀具（jù）運轉時的磨損率。

除了切削（xuē）參數的選擇外，需要考慮的一個（gè）重要影響因素是工件裝夾（jiá）方案，因為它很容（róng）易導致薄壁零件在加工過程中發生變形。

         刀具（jù）在裝夾過程中，工作人員應（yīng）結合薄壁零件的生產結（jié）構，分析（xī）銑刀加工過程中的受力變化點（diǎn）及熱變形因素，結合零件本身（shēn）的（de）薄弱部位，明確工件的定位形式和裝夾形式，盡量（liàng）減少工件生產過程中因（yīn）外界應力變化（huà）而產生的變形，從而（ér）提高薄壁零件的（de）加工精度。

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