薄（báo）壁件數控銑削加工環節問題

.薄壁件數控銑（xǐ）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（líng）件本身結構（gòu）比較脆弱，為了獲得高精（jīng）度、高質量的零件（jiàn），需要對其內部結構進行分析，設定切（qiē）削力或選（xuǎn）擇刀具等工藝，保證操作過程不（bú）會對零件本身造成任何影響。

              這一過程可能造成比較高（gāo）的誤差率或者破損率（lǜ），例如切削力參（cān）數設計不準確導致實際生產加（jiā）工薄壁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壁件外表麵層的承載能力，造成薄壁件的變（biàn）形。

同時，生產中的銑（xǐ）刀也可能因長時間的加工而出現過（guò）熱問題，薄壁件本身外表麵的熱承載效率比（bǐ）較低，其熱應（yīng）力作用的極限（xiàn）值高於刀片或薄壁件（jiàn）的承載極限（xiàn）值，就很容易（yì）產生熱變形。

             在後期的加工調整過程中（zhōng），應深入分析數控銑削加工中存在的問題（tí），結合（hé）操作（zuò）工藝，改進薄壁件的生產（chǎn）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（báo）壁（bì）零件內部結構（gòu）的（de）複雜性，在加工時很容易出現各種問題。數控銑削加工中，薄壁零（líng）件可（kě）能產生的（de）問（wèn）題比較（jiào）多，主要原因是加工工藝和零件本（běn）身的承載性（xìng）能存在差異，導致（zhì）零件在生產（chǎn）過（guò）程中出現斷（duàn）裂（liè）或（huò）者（zhě）微變形（xíng）。

從零（líng）件生產情況來看，技術工藝應用過程中可能出現以下（xià）問題：

(1) 切削熱問題。 刀具高速旋轉或（huò）切削（xuē）等都會產生（shēng）熱值，會對薄壁零件內部的（de）材料或結構（gòu）產生影響，進而產生（shēng）變形問題（tí）。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（rè）的影響而產生相（xiàng）應的變形。

(2) 應力負荷問（wèn）題（tí）。 刀具長期的（de）磨損會造成薄（báo）壁零件表麵的損傷。銑（xǐ）削刀具是連續消耗產品，長（zhǎng）時間的運轉方式，內（nèi）部結（jié）構可（kě）能被破壞，一旦刀具表麵（miàn）出現缺口，對零件的影響（xiǎng）是致命的（de）。

(3) 操作問題。 薄壁零件裝夾過程中，操作不規範會導致零件變形。薄壁零件內（nèi）部材（cái）料較薄，脆性較大，如（rú）果夾具裝夾過程（chéng）不遵循零件本身的物理特性，就會產生變形問題。

(4) 刀（dāo）具降（jiàng）低方法不當問（wèn）題。 下刀（dāo）方法或參數設置不當都會導致製（zhì）件變形，如果下刀方式有誤，還會毀壞薄壁（bì）製件。

           例如在生（shēng）產（chǎn）過程中，如（rú）果下切刀的位置（zhì）在製件（jiàn）的末端，則很容易因切刀速度快慢或者逆序切割方法之間存在誤差而導致製件質量不合格。

薄壁件數控（kòng）銑削加（jiā）工工藝（yì）的應用

1.基於零件力（lì）學特性的工藝

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

           在對薄壁零件進行數控銑削加工（gōng）時（shí），主要考慮的（de）是刀具對零件加工可能引起的熱影響。

同（tóng）時，刀具在切削過程（chéng）中，其（qí）所呈現（xiàn）的力學（xué）性能也可能造成零（líng）件回彈現象，引發（fā）刀具的讓刀問題（tí），降低零件加（jiā）工的精度。

           一般來（lái）說，航空鋁合金材料對應的彈性模量為70~73MPa，該值比鋼材的彈性模（mó）量小，屈服強度也比較大，在加工時容（róng）易產（chǎn）生回彈，特別是大型（xíng）薄壁件。

           實際（jì）加工（gōng）過程中可能產（chǎn）生的切削回彈參數比（bǐ）較大，應針對不同（tóng）類型的薄壁零件（jiàn）調整（zhěng）加工參數，合理設置數控銑削加工參數（shù），在設置工藝流程的基礎上，盡量減少加工（gōng）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製（zhì），實現不同切削力參數或（huò）裝夾工藝、加工輔助設備的調整（zhěng）。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（jiā）工（gōng）的工藝思路，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，薄壁零件需要進行熱處（chù）理工藝，充（chōng）分（fèn）排除零件內部的殘餘應力，為後期（qī）精加工工（gōng）序的實施提供基（jī）本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於生產（chǎn）工（gōng）裝和（hé）加（jiā）工順序（xù）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（chǎn）生的熱量，就需要根據工件不同部位的加工或者受力情況，分析生產過程中可能存（cún）在的熱變形問題，再結合實際生產指標，盡可（kě）能的把當前工序可能存在的殘（cán）餘應力控（kòng）製在合理的範圍內。

          例（lì）如，在加（jiā）工鋁合金薄壁零件時，一般需要將殘餘應力厚度值限（xiàn）製在0.1mm以內，如果這樣的厚度（dù）值超過了其極限（xiàn）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（chǎn）生變形問題（tí）。

同時，零件加工時，根據精加工工藝的要求，需（xū）要對零件厚度進（jìn）行逐級減少，當零件厚度減少量超過2mm時（shí），需要分（fèn）析零件（jiàn）加工切削過程中（zhōng）殘餘應力（lì）的影響。

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

在（zài）實（shí）際加工過程中，應分析數控銑削加工過程中（zhōng）可能存在的差異，針對不同的切削量或刀具、零件（jiàn）應力狀態選擇相應的加工模式，如小（xiǎo）切削加工模式、分層加工模式等，並（bìng）配合刀具的行（háng）走（zǒu）過程，保證數控銑削過程中應力產生與消（xiāo）除的穩定性。

         例（lì）如在大麵積腹板的加工過（guò）程中，可以采用循環走刀的方式對（duì）腹板進行逐級循環加工，然後結合工件在加工過程中的受力（lì）變化，分析其是否符合加工過程的平穩性及可（kě）靠性，進而提升工件的使用效果。

在此過程（chéng）中，應盡可能避免刀具（jù）在加工（gōng）過（guò）程中出現急停或急轉彎，盡（jìn）可（kě）能保（bǎo）證（zhèng）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（jiǎo）接操作（zuò）等，增強切削的平穩性。

在按照規範的工藝進行操作時，應結合加工中可能出現的（de）變形問題，確定工件（jiàn）的質量及其效率是否可以在既定的數（shù）控銑削（xuē）加工工藝流程下，在維護的理論（lùn）基礎之上，逐（zhú）步（bù）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（de）精度，避免生產（chǎn）中（zhōng）零部件發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參數的工藝流程

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

數控銑削加工過程中，刀具產生的切削力作用及刀具作（zuò）用於薄壁零件表麵產（chǎn）生的切削熱相對較高，要進一步提高切削（xuē）精度，需要對刀具（jù）加工材料、零件材料、數控（kòng）係統進行調整，有效防止外（wài）界約束引起的加工誤差問（wèn）題。

數控銑削加工用量應根據現有的加（jiā）工指標指（zhǐ）標進行設定，並分析現行加工設計與實際加工結果（guǒ）之（zhī）間的關係（xì），判斷（duàn）其是否（fǒu）與預先預測（cè）的基準相（xiàng）一致，結合生產率、成本（běn）等可控性因素進行同步驅動（dòng）控製，在數控加工過程的編程程序與生產條件之（zhī）間找到平衡點，進一步明確刀（dāo）具選擇、加工（gōng）路徑、切（qiē）削速度及進給參數等，提高生產效率（lǜ），降低刀具運轉時的磨（mó）損率（lǜ）。

除（chú）了切削參數的選擇外，需要（yào）考慮的一個重要影響因素是工件裝夾方案，因為它很容易導致薄壁零件在（zài）加工過程中（zhōng）發（fā）生（shēng）變形。

         刀具在裝夾過程中，工作人員應結合（hé）薄壁零件的生產（chǎn）結（jié）構，分（fèn）析銑刀加工過程中（zhōng）的（de）受力變化點及（jí）熱（rè）變形因素（sù），結合零件本身的薄弱部位，明確工件的定位形式和裝（zhuāng）夾形式，盡（jìn）量減少工件生產過程中因外界應力變化而產生的（de）變形，從而提（tí）高薄（báo）壁零件的加工精度。

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