薄壁件數控（kòng）銑削加工環節問題

.薄壁件數（shù）控銑削加工環節問題

            在薄（báo）壁零件數控銑削加工中，為了獲得高質量的薄壁零件，一（yī）般采用精細加工。

由於薄壁零件本身結構比較脆弱，為了獲得高精度（dù）、高（gāo）質量的零件，需要對其內（nèi）部結構進（jìn）行分析，設（shè）定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。

              這一過程可能（néng）造成比較高的誤（wù）差率或者破（pò）損率，例如切削力參數（shù）設計不（bú）準確導致實際生產（chǎn）加工薄壁件的過程中存在與規定參數的差異點，使切削速度（dù）超過了薄壁件外表麵層的承載能力，造成薄壁（bì）件的變形。

同時，生產中的銑刀也可能因長時間（jiān）的加工而出現過熱問題，薄壁件本身外表麵的熱承（chéng）載效率比較低，其熱應力作用的極限值高（gāo）於刀片或薄壁（bì）件的承（chéng）載極限值，就很容易產生熱變形。

             在後期的（de）加工調整過程中，應深入分（fèn）析（xī）數控銑削加工中存在的問題，結合操作工藝，改進（jìn）薄壁件的生產加工程序。

2、薄壁（bì）件數控銑削加工出（chū）現問題的原因

             由於薄壁零件內（nèi）部結構的複雜性，在加工時很容易（yì）出現各種問題。數控（kòng）銑削加工中，薄壁零件可（kě）能產生的問題比（bǐ）較多，主要原因是加工工藝和零（líng）件本身的承載性能存在差異，導致零件在生產過程中出現斷裂或者微變形。

從零件生（shēng）產情況來看，技術工（gōng）藝應用過程（chéng）中可（kě）能出現（xiàn）以下問題：

(1) 切削熱問題。 刀具高速（sù）旋轉或切削等都會產生熱值，會對薄壁零件內部的材料或結構產生影響，進（jìn）而產生（shēng）變形問題。薄（báo）壁零件的材料結構和形（xíng）狀特殊，使薄壁（bì）零件因為加工熱的影響而產生相應的變形。

(2) 應（yīng）力負荷（hé）問題。 刀具長期（qī）的磨損會造成薄壁零件表麵的（de）損傷（shāng）。銑削刀具是連續消耗（hào）產品，長（zhǎng）時間的運轉方式（shì），內部結構可能被破壞，一旦刀具表（biǎo）麵出現（xiàn）缺口，對零（líng）件的影響是致命的。

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

(4) 刀具降低方法不當問題。 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，還會毀壞薄（báo）壁製件。

           例如（rú）在生產過程中，如果下切刀的位置在製（zhì）件的末端，則很容易因（yīn）切（qiē）刀速度快慢或者逆序切割方法之間存在（zài）誤差而導致製件質量（liàng）不合格。

薄壁件（jiàn）數控銑削加工工藝的應用

1.基於零件力學（xué）特性的工（gōng）藝

           零件加（jiā）工的影響因素有機械剛度係數（shù）、幾何精度（dù）係數、刀具振動係數、刀具磨損係數（shù）、工件熱（rè）變形係數等。

           在對薄壁零件進行數（shù）控（kòng）銑削加工時，主要考慮的是刀具（jù）對零件加（jiā）工（gōng）可能引起的熱影響。

同時，刀具在（zài）切削過程中（zhōng），其（qí）所呈現（xiàn）的（de）力學性能也可能造成零（líng）件回彈現象，引發刀具的讓刀問題，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70~73MPa，該值比鋼材的（de）彈性模量小，屈服強度也比較大，在加工時（shí）容易產生回彈，特別是大型薄壁件。

           實際加工過程中可能產生的切削回彈參數比較大（dà），應針對不同（tóng）類型的薄壁零件（jiàn）調（diào）整加工參數，合理設置數控銑削（xuē）加工參數，在（zài）設置工藝流程的基礎上，盡量（liàng）減少加工過程（chéng）中（zhōng）產生的變形問題。

同時，加工過程中應根據加工變形的控製（zhì），實現不同切削力參（cān）數或裝夾工藝、加工輔助設備的調整。裝（zhuāng）夾期間，應按照切削用量來（lái）定（dìng）義參數，當切（qiē）削用量較大時，要引入粗加工的工藝思路（lù），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（zài）粗加工完成後，薄壁零件需要（yào）進行熱處理（lǐ）工藝，充分排除零件內部的殘餘應力，為（wéi）後期精加工工序的實施（shī）提供基本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基（jī）於生產工裝和加工順序（xù）的工藝流程

          薄壁（bì）零件（jiàn）數控切削加工時，刀具的選擇、刀具（jù）生產過程中的彈性和（hé）塑性變化、以及零件材料等都有很大相關（guān）性。

           如果想要降（jiàng）低（dī）刀具（jù）與材料本身摩擦產生的（de）熱量，就需要根據工件（jiàn）不同部（bù）位的加工或者受力情況，分（fèn）析生產過程中可能存在的（de）熱變形問題，再（zài）結合實際生產指標（biāo），盡可能的把當前工序（xù）可能存在的殘（cán）餘應（yīng）力（lì）控製在合理的範圍內（nèi）。

          例如，在加工鋁合金薄壁零件時，一般（bān）需要將殘餘應（yīng）力（lì）厚度值（zhí）限製在0.1mm以內（nèi），如果這樣的（de）厚度值超過了其極限值，其（qí）零件殘餘應（yīng）力將無法全部排除，在後（hòu）期外力作用下很容易產生變形（xíng）問題（tí）。

同時，零件加工時，根據（jù）精加工工藝的要求，需要對零件厚度進（jìn）行逐級減少，當零件厚度減少量超過（guò）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（dāo）在走刀過程（chéng）中，零件本身的殘餘應力（lì）也可能影響走刀精度，或在切削過程中產生多熱現象，使數控（kòng）銑削加工（gōng）在執行過程中存在較多的（de）差（chà）異性問題，甚至可能使加工精度（dù）降低。

在實際加（jiā）工過程（chéng）中，應分析數控銑（xǐ）削加工（gōng）過程中可能（néng）存在的差異，針對不（bú）同的切削量或刀（dāo）具、零件應（yīng）力狀態選擇相應的加工模式，如小切削加（jiā）工模式、分層加（jiā）工模（mó）式等（děng），並配（pèi）合刀具的行走過程，保證數控銑削過程中應力產生與消除的穩定性。

         例如在大麵積腹（fù）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（jí）循（xún）環加工，然後結合工件在加工（gōng）過程中的受力變化（huà），分析其是否符合加工過程的平穩性及可靠性，進而提（tí）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（jí）停或（huò）急轉彎，盡可能保證轉角區域的圓弧過渡，如通過控製進給速度、切入和切出的鉸接操作（zuò）等，增強切削的平穩（wěn）性。

在按照規範的工藝進行操作時，應（yīng）結合加工中可能出（chū）現的變形（xíng）問題，確定工件（jiàn）的質量及其效率是（shì）否可以（yǐ）在既（jì）定的數控銑削加工工藝流程下，在（zài）維護的理論基礎之（zhī）上，逐步（bù）通過工藝流（liú）程確定生產機理，增加設計與實際生產之間的精度，避免（miǎn）生產中零（líng）部件發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基（jī）於銑削參數的工藝流程

          在數控銑削加工（gōng）過（guò）程中，需要對（duì）薄（báo）壁零件的切削參數進行分析，切削參數會（huì）影響薄壁零件的精度，因此在數（shù）控銑削加工過程中，應慎重（chóng）選擇切削參數。

數控銑削加工過程中，刀具產（chǎn）生的切削力（lì）作用及刀具作用於薄壁零件表麵產生的切削熱相對較高，要進一步提高切削精度，需（xū）要對刀具加工材料、零件材料、數（shù）控係（xì）統進行調整，有效防止外界約束（shù）引起的加工誤差（chà）問（wèn）題。

數控銑削加工用量應根據現有的加工指標指標進行設定，並分析現行加工設計與實際加工結（jié）果之間的關係，判（pàn）斷其是否與預先預測（cè）的（de）基準相一致，結合生產（chǎn）率、成本等可控性因素進（jìn）行同步（bù）驅動控製，在數控加工過程的編程程序與生（shēng）產條件之間找到平衡點，進一步明確刀具選（xuǎn）擇、加工（gōng）路徑、切削速度及進給參（cān）數等，提高（gāo）生產（chǎn）效率，降（jiàng）低刀具運轉時的（de）磨損率。

除了（le）切削參數（shù）的選擇外，需要考慮的一個重要影（yǐng）響因素是工件裝夾方案，因為它很容（róng）易導致薄壁零件在加（jiā）工過程（chéng）中發生（shēng）變形。

         刀具在（zài）裝夾過程中，工作人員應結合薄壁（bì）零件（jiàn）的（de）生產結（jié）構，分析銑刀加（jiā）工過程中的受力（lì）變（biàn）化點及熱變形因素，結合零件本身的薄弱部位（wèi），明確（què）工件的定位形式和裝夾形式，盡量減少（shǎo）工件生（shēng）產過程中因外界應力變（biàn）化而產生的變形，從（cóng）而提高薄壁零件的（de）加工精度（dù）。

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