薄壁件數控銑削加工環節問題（tí）

.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零（líng）件，一（yī）般采用（yòng）精細加工。

由於薄壁零件（jiàn）本身結構比較脆弱，為了獲得高精度、高質量的零件，需要（yào）對（duì）其內部（bù）結構進行分析，設定切削力或選擇（zé）刀具（jù）等工藝，保證（zhèng）操作過程不會對（duì）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（guī）定參數（shù）的差異點，使切削速度超（chāo）過（guò）了薄壁件外表麵層的承載（zǎi）能力，造成薄壁件的變形。

同時，生產中的銑刀也可能（néng）因長時間的加（jiā）工而（ér）出現過熱問題，薄壁件本（běn）身外表麵的熱承載效率比較低，其熱應力（lì）作用的（de）極限值（zhí）高（gāo）於刀片或薄壁件的承載極（jí）限值，就很容易產生熱變形。

             在後期的加工調整過程中，應深入（rù）分析（xī）數控銑削加工中存在的問題，結合操作工藝，改（gǎi）進薄壁件的生產加工程（chéng）序（xù）。

2、薄壁件數控銑削加工出現問題的原因

             由於薄壁零（líng）件內部結（jié）構的複雜性（xìng），在加工時（shí）很容易出現各種問題。數控銑削加工中，薄壁零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（xìng）能存在差異（yì），導致零件在生產（chǎn）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（guò）程中（zhōng）可（kě）能出現以下問題：

(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（jiàn）內部的材料或結構產生影響，進而產生變形問題。薄壁零件的材料（liào）結構和形（xíng）狀特殊（shū），使薄壁零件因為加工熱的影響而產生相應（yīng）的變形（xíng）。

(2) 應力（lì）負荷問題。 刀具長（zhǎng）期的磨（mó）損會造成薄壁（bì）零件表麵的損傷。銑削刀（dāo）具是連續消耗產品，長時間的運轉方式，內部結構可能被破壞（huài），一旦刀（dāo）具表麵出現缺口，對零件（jiàn）的影響是致命的。

(3) 操作問題。 薄（báo）壁零件裝夾（jiá）過（guò）程中，操作不規範會導致零件變形。薄（báo）壁零件（jiàn）內部材料較薄，脆性較大，如果夾具裝夾（jiá）過程不遵循零件本身的物理特性，就會產生變形問（wèn）題。

(4) 刀具降低（dī）方法不當問題。 下刀方（fāng）法或（huò）參數設置不當（dāng）都會導致製件變（biàn）形，如果（guǒ）下刀方式有誤，還會毀壞薄（báo）壁製件。

           例如在生產過程中，如果下切刀的位置在製件的（de）末端，則很（hěn）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（báo）壁件（jiàn）數控銑削加工工藝的應用

1.基於零件力（lì）學特性的工藝

           零（líng）件加工（gōng）的影響因素有機（jī）械剛度係（xì）數、幾何（hé）精（jīng）度係數、刀具振（zhèn）動係數、刀具磨損（sǔn）係數、工件熱變形係數等（děng）。

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

同時，刀具在切削過程中，其所呈現的力學（xué）性能也（yě）可能造成零件回彈現象（xiàng），引發刀（dāo）具的讓刀（dāo）問題，降低零件加工的（de）精度（dù）。

           一般來（lái）說（shuō），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（xìng）模量小，屈服強度也比較大，在加（jiā）工時容易產生回彈，特別是大型薄壁件（jiàn）。

           實際加工過程（chéng）中可能產生的切削回彈參數比（bǐ）較大（dà），應針對不同類（lèi）型的（de）薄壁零件調整加工參數，合理設置數控銑削加工參數，在設置工藝流程（chéng）的（de）基礎上，盡量減少加工過程中產生的變形問題。

同時，加工過（guò）程中應根據加工變形的（de）控製，實現不同切削力參數（shù）或裝夾工藝、加工（gōng）輔助設備的調整。裝夾（jiá）期間，應按照切削用量（liàng）來定義參數，當切削用量較大時，要引入粗加工的工藝思（sī）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（yīng）的加工餘量。

            在粗加（jiā）工完成（chéng）後（hòu），薄壁零件需要進行熱處（chù）理工（gōng）藝，充分排除零件內部（bù）的殘餘應力，為後期精加工（gōng）工序的實施提供基本保（bǎo）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（de）選擇、刀（dāo）具生產（chǎn）過程中（zhōng）的彈性和塑性（xìng）變化、以及零件材料等都有很大相關性（xìng）。

           如果想要降低（dī）刀具與材（cái）料本身摩擦產生（shēng）的熱量，就需要根據工件不同部位的加工或（huò）者受力情況（kuàng），分析生產過程中可能存在的熱變形問題，再結合實際生產指標，盡可能的把（bǎ）當（dāng）前工序可能存在的殘餘（yú）應力控製在合理的範圍內。

          例如（rú），在加工鋁合金薄壁零件時，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，根據精加工工藝的要求，需要對零件厚度進行逐級減少，當零件厚度減少量超過2mm時，需要（yào）分析（xī）零件加工切（qiē）削過程中殘餘應力的影響。

另（lìng）外，數（shù）控銑刀在走刀過程中，零件（jiàn）本身的（de）殘餘應力也可能影響走刀精度，或（huò）在切削過（guò）程中產生（shēng）多熱現象，使數（shù）控（kòng）銑削加工在執行過程中存在較多的差異性（xìng）問題，甚至可能（néng）使加工精度降低。

在實際加工過程中，應分析數控銑削（xuē）加工過程中可能（néng）存在的差異，針對不同的切削量（liàng）或刀具、零件應力狀（zhuàng）態選擇相應的加工模式，如小切削加工模式、分層加工（gōng）模式等，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（rú）在大麵積腹板（bǎn）的加工過程中，可以采用循（xún）環走刀的方式對腹板進（jìn）行逐級（jí）循環加工，然後結合工件（jiàn）在加（jiā）工過程中的受力變化，分析其是否符合加工過程的平穩性及可（kě）靠性，進而提升（shēng）工件的使用效果。

在此（cǐ）過程中，應盡可能（néng）避（bì）免（miǎn）刀具在加工過程中出（chū）現急停或急轉彎，盡（jìn）可能保證轉角區域的圓弧過渡，如通過（guò）控製（zhì）進給速度、切入（rù）和切（qiē）出的鉸接操作等，增強切削的平穩性。

在按照規（guī）範的工藝進行操作時，應結（jié）合加工中可能出現的變形問題，確定工件的質量及其效率是否可以在既定（dìng）的數（shù）控銑削（xuē）加工（gōng）工（gōng）藝流程下，在維護的理論基礎之上（shàng），逐步通（tōng）過工藝流程確定生產機理，增加設計與實（shí）際生產之間的精度，避免生產中零部件（jiàn）發（fā）生變形（xíng）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，需要對薄壁零件的切削參數進行分析，切削參數會影響薄（báo）壁零件（jiàn）的精度，因此在（zài）數控銑削加工過程中（zhōng），應慎重選（xuǎn）擇（zé）切削參數。

數控銑削加工過（guò）程中，刀具產生的切削力作用及刀具作用（yòng）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，需要（yào）對刀（dāo）具加工材料、零件材料、數控係統進（jìn）行調整，有效防止外界約束引起的加工誤（wù）差問題。

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果之間的關係，判斷其是否（fǒu）與預先（xiān）預（yù）測（cè）的基準相一致，結合生產率、成本等可控性因素進行同步驅動控製，在數控加工過程的編程程（chéng）序與生產條件之間（jiān）找到平衡點，進一步明確刀具選擇、加工路徑（jìng）、切削速度及進給參數等，提高生產效率，降低刀具運轉時的磨損率。

除了切削參數的（de）選（xuǎn）擇外，需要考慮的一個重要影響因素是工（gōng）件裝夾方案，因為它很容易（yì）導（dǎo）致薄（báo）壁零件在加工過程中發生（shēng）變形（xíng）。

         刀具（jù）在裝夾過程中，工作人員應結合薄壁零（líng）件的生產結構，分析銑刀加工過程中的受力變化點及熱變形因素，結合零件本身的薄弱部（bù）位，明確工（gōng）件的定位形（xíng）式和裝夾形式，盡量減少（shǎo）工件生產過程中（zhōng）因外界應力變化（huà）而產生（shēng）的變形，從而提（tí）高薄（báo）壁零件的加工精度。

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