薄（báo）壁（bì）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（jiā）工中，為了獲得高質量的薄壁零件，一般采用精細加工。

由於薄壁（bì）零件本身結構比較脆弱，為了獲得高精度、高質量（liàng）的零件，需要對（duì）其內部結構（gòu）進行分（fèn）析，設定切削力（lì）或選擇刀具等工藝，保證（zhèng）操作（zuò）過程不會對零（líng）件本身造成任何影響。

              這（zhè）一過程可能造成比較高（gāo）的誤差率或者（zhě）破損率，例如切削力參數設計（jì）不準確導致實（shí）際生（shēng）產加工薄壁件的（de）過程中存在（zài）與規定參（cān）數的差異點，使切（qiē）削速度超（chāo）過了薄壁件外（wài）表麵層的承載能力，造成薄壁件的變形。

同時，生產中的銑刀也可能因長時間的（de）加工而出現過熱問題，薄壁件本身外（wài）表麵的熱承載效率比較（jiào）低，其熱應（yīng）力作用的極限（xiàn）值（zhí）高於（yú）刀片或薄（báo）壁件的（de）承（chéng）載（zǎi）極限值，就很容易產生熱變形。

             在後期的加工調整過程中，應深入分析數控銑削加工中存（cún）在的問題，結（jié）合操作工藝，改（gǎi）進薄壁件的生產加工程序。

2、薄壁件數控銑（xǐ）削加工出現（xiàn）問題（tí）的原因

             由於薄壁零件內部（bù）結構的複雜性，在加工時很容易出現各種（zhǒng）問題。數控銑削加工（gōng）中，薄壁零件可能產生的問題（tí）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，導致零件在生產過（guò）程中出現斷裂或者微變形（xíng）。

從零件生產情況來看，技術工藝應（yīng）用過程中可能出現以下問題：

(1) 切削熱（rè）問題。 刀具高速旋轉或切削等都（dōu）會產生熱值，會對薄壁零件內（nèi）部的（de）材（cái）料或結構產生影響（xiǎng），進而產生變形問題。薄壁零件的材料（liào）結構和形狀特殊，使薄壁零件因為加工熱的影響（xiǎng）而產生相應的變形（xíng）。

(2) 應力負荷（hé）問題。 刀具長期的磨損會造成（chéng）薄壁零件（jiàn）表（biǎo）麵的損傷。銑削刀具是連（lián）續消（xiāo）耗產品，長時間的運轉方式，內部結構可能被破壞，一（yī）旦刀具表麵出現缺口（kǒu），對零件的影響是（shì）致命的。

(3) 操作問題。 薄壁零件裝夾過程中，操作不規範會導（dǎo）致零件變形。薄壁零件內（nèi）部材（cái）料較（jiào）薄（báo），脆性較大，如（rú）果（guǒ）夾具裝夾過程不遵循零件（jiàn）本身的物（wù）理特性，就（jiù）會產生（shēng）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，還會毀壞薄壁製件。

           例如在生產過程中，如果下切刀的位置在製（zhì）件的末端，則很容易因切刀速度（dù）快慢或者逆序切割方法之間存在誤差而導致製（zhì）件質量不合格。

薄壁件（jiàn）數控銑削加工工藝的應用

1.基於零（líng）件力學特性的工藝

           零件加（jiā）工的影響因素（sù）有機械剛度（dù）係數、幾（jǐ）何精度係（xì）數、刀（dāo）具振動係數、刀具磨損（sǔn）係數、工件熱變形係數等。

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

同時，刀（dāo）具在切削過程中，其所呈現的力（lì）學性能也可能造成零件回彈現象（xiàng），引（yǐn）發刀具的讓刀問題，降低零件加工（gōng）的精度。

           一般來說，航空鋁（lǚ）合金材料對應的彈性模（mó）量為70~73MPa，該值比鋼材的彈性模量小，屈服強度也比較大，在加工時容易（yì）產生（shēng）回彈，特（tè）別（bié）是大型（xíng）薄壁件。

           實際加工過程中可能產生的切削回（huí）彈參數比較大，應（yīng）針對不同類型（xíng）的薄壁零件調整加工參數，合理設置數控銑（xǐ）削加工參數（shù），在設置工藝流程的基礎上（shàng），盡（jìn）量減少（shǎo）加工（gōng）過程中產生的（de）變（biàn）形問題。

同（tóng）時，加工過程（chéng）中應根據加工（gōng）變形的控製（zhì），實現不同切削力參數或裝夾工藝、加工輔助設備的調整（zhěng）。裝（zhuāng）夾期間（jiān），應按照切削用量來定義參數，當切削用量較大時，要引入粗加工的工藝思（sī）路，逐級切削切除量，減少加工量，為（wéi）後麵的（de）精加工工序預（yù）留相應的加（jiā）工餘量。

            在粗加工完成後，薄壁零件需要進行熱處理（lǐ）工藝，充分排除零件（jiàn）內部的殘餘應力，為後期精加工工（gōng）序的實施提（tí）供（gòng）基本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於（yú）生產工（gōng）裝和加工（gōng）順（shùn）序的（de）工藝流程

          薄壁零（líng）件數（shù）控切（qiē）削加（jiā）工時（shí），刀具的選擇、刀具生產過程中（zhōng）的彈性和塑性變化、以及零件材料等都（dōu）有很大相關性（xìng）。

           如（rú）果想要降低刀具與材料本身摩擦產生的熱量，就需要根據工件不同部位的加（jiā）工（gōng）或者受力情況，分析生產過程中可（kě）能存在的熱變形（xíng）問題，再結合實（shí）際（jì）生產指標，盡可能的把當前工序（xù）可能（néng）存在的殘餘應力控製在合理的範（fàn）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（yàng）的厚度值超過了其極（jí）限值，其零件殘餘應力將無法全（quán）部排除，在後（hòu）期外力作（zuò）用下很容易（yì）產（chǎn）生變形問題。

同（tóng）時，零（líng）件加工時，根據精加（jiā）工工（gōng）藝的要求，需要對零件厚度（dù）進行逐級減少，當零件厚度減少量超過2mm時，需要分析零件加（jiā）工切削過程中殘餘應力的影響。

另外（wài），數控銑刀在走刀過（guò）程中，零件本身的殘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（cún）在（zài）較多的差異性問題，甚至可能使加工精度降低。

在（zài）實際加工過程中，應分析數控銑削加工（gōng）過程中可能存在的差異，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（mó）式，如小切削加工模式、分層加工模式等，並配合刀具的行走過程，保（bǎo）證數控（kòng）銑削過程（chéng）中應（yīng）力產生與消除的（de）穩定性。

         例如在大（dà）麵積腹板的加工過（guò）程中，可以采用循環走刀的方式對腹板進行逐級循環加工（gōng），然後結合工件在加工過程中的受力變化，分析（xī）其（qí）是否符合加工過程的平穩性及可靠性，進而提升（shēng）工件的使用效果。

在此過程（chéng）中，應盡可能（néng）避免刀具在加工過程中出現（xiàn）急停或急轉彎，盡可能保證轉角（jiǎo）區域的圓（yuán）弧過渡，如通（tōng）過控製進給速度、切入和切出的鉸接（jiē）操作等，增強切（qiē）削的平穩性。

在按照規範的工藝（yì）進行（háng）操作時，應結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（jì）定的數控銑削加工工藝流程下，在維護的理論基礎（chǔ）之（zhī）上（shàng），逐步通過工藝流程確定生產機（jī）理，增（zēng）加設（shè）計與實（shí）際生產之間的精（jīng）度，避免生（shēng）產中零部件（jiàn）發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參數的工藝流程

          在數控銑削（xuē）加工過程（chéng）中，需要對薄壁零件的切削參數（shù）進行分析，切削參數會（huì）影響薄壁零件的（de）精度，因此在數控銑削（xuē）加工過程中，應慎重選擇切（qiē）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用於薄壁零件表麵產生的切削（xuē）熱相對較高，要進一步提高切削精度，需要對刀（dāo）具加工材（cái）料、零件材（cái）料、數控係統進行調整，有效防止外界約束引起（qǐ）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（jiān）的關係，判（pàn）斷其是否與預先預測的基（jī）準相一致，結合（hé）生產率、成本等可控性因素（sù）進行（háng）同（tóng）步驅動控製，在（zài）數控加工過程的編程程序與生產條件之間找到平衡點（diǎn），進一步明確刀具選擇、加工路徑、切削（xuē）速度及進給參數等（děng），提高（gāo）生（shēng）產（chǎn）效率（lǜ），降低（dī）刀具運轉時的磨損率。

除了切（qiē）削參數的選擇外，需要考慮的一個重要影響因素是工（gōng）件裝夾方案，因為它很容易導致薄壁零件在加工（gōng）過程中發生變形。

         刀（dāo）具在裝夾過程中，工作人員應結合薄壁零件的生產結構，分析銑刀加工過程（chéng）中的受力變化點及熱變（biàn）形因素，結合零件本身的（de）薄弱部位，明（míng）確工（gōng）件（jiàn）的定位形式和裝夾形式，盡量減少工件生產過程中因外（wài）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）。

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