薄壁件數控銑削加工環節（jiē）問題

.薄壁（bì）件數控銑削加工（gōng）環節（jiē）問題

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

由於薄壁零件本身（shēn）結構比較（jiào）脆弱，為了獲得高精度、高質量的零件，需要對其（qí）內部結構進行分析，設定切（qiē）削力或（huò）選擇刀具等工（gōng）藝（yì），保（bǎo）證操作過程不會對零件本身造成（chéng）任何影（yǐng）響。

              這一過程可（kě）能造成比較高的誤差率或（huò）者破損率，例（lì）如切削力參數（shù）設（shè）計不準確（què）導（dǎo）致實際生（shēng）產加工薄壁件的過程（chéng）中存在與規定參數的差異點，使切（qiē）削速度超過了薄壁件外表麵層的承載能力，造成薄壁件的（de）變形。

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

             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，結合操作工藝，改進薄壁件的生產加工程序。

2、薄壁件數（shù）控銑削加工出現問題的原因

             由於薄壁零件內部（bù）結構的複雜性，在加工（gōng）時很容易出現各種問題。數控銑削加工中（zhōng），薄壁零件可能產生的問（wèn）題比較多，主要原因是加工工藝和零件本身的承載性能存在（zài）差異，導致零件在生產過程中出現斷裂或（huò）者微變（biàn）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（xià）問題：

(1) 切（qiē）削熱問題。 刀（dāo）具高速旋轉或切削等（děng）都會產生熱值，會對薄壁零（líng）件內（nèi）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（cái）料結構和形狀特殊，使薄壁零件因為加工（gōng）熱的（de）影響而產生相應的變形。

(2) 應力負荷問題。 刀具長（zhǎng）期的（de）磨損會造成薄壁（bì）零件表麵的損傷。銑削（xuē）刀具是連續消耗產品，長時間的運（yùn）轉方式，內部結（jié）構可能被破壞（huài），一旦刀具表麵出現（xiàn）缺口（kǒu），對零件的影響是致命的。

(3) 操作問題（tí）。 薄壁零件裝夾過程中，操作（zuò）不（bú）規範會導致（zhì）零件變形。薄壁零件內部材料（liào）較薄，脆性較大，如果夾具裝夾過程不遵循零件本身的物（wù）理（lǐ）特性，就會產生變形問題。

(4) 刀具（jù）降低方法不（bú）當問題。 下（xià）刀方法（fǎ）或參數設（shè）置不當都會導致製件變形，如果下刀方式有（yǒu）誤，還會毀壞薄壁製件。

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

薄壁件數（shù）控（kòng）銑削加工工藝（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（shù）、幾何精度係數、刀（dāo）具（jù）振動係數、刀具磨損係數、工件熱變形係數等。

           在對薄壁零（líng）件進行數控（kòng）銑削加工時，主要（yào）考慮的是刀具對零件加工可能（néng）引起的熱影響。

同時，刀具（jù）在切（qiē）削過程中，其所呈現的力學性能也（yě）可能造成零件（jiàn）回彈（dàn）現象（xiàng），引發刀具的讓刀問（wèn）題，降低零件加工的精度（dù）。

           一般來說，航空鋁合金材料對應（yīng）的彈（dàn）性模量為70~73MPa，該（gāi）值比（bǐ）鋼材的彈性模量（liàng）小，屈服強度（dù）也比較大，在加工時容易產生回彈，特別是大型（xíng）薄壁件。

           實際加工過程中可能產生的切削回彈參數比較大，應針對不同類型的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（liú）程的基礎上，盡量減少加工過程中產（chǎn）生的變形（xíng）問題。

同時（shí），加工過程中應根據加工變形的控製，實現不同切削力參數或裝夾工藝、加（jiā）工輔助設備的調整。裝夾期間，應按照切削用量來定義參數，當切削用量較大時，要引入粗加工的工藝思路，逐（zhú）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（jiā）工（gōng）完成後，薄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（wéi）後期精加工工序的（de）實施提供基本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於生產（chǎn）工裝和加工順序的工藝流程

          薄壁零件數控切削加工時，刀具的選擇、刀具生產過（guò）程中的彈性和塑性變化、以及零（líng）件材料等都有很大相（xiàng）關性。

           如（rú）果想要降低刀具與材料本身摩（mó）擦產生的熱量，就需要根據工件不同部位的加工（gōng）或者受力情況，分析生產過（guò）程（chéng）中可能存在的熱變形問題，再結合實際生（shēng）產指標，盡可能的把當前工序可能存在的殘餘應力控製在合理的範圍內。

          例如，在加工鋁合金薄壁零件時，一般（bān）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（chāo）過了其極限值，其（qí）零件殘餘應力將無法全（quán）部排除，在後期外力作用下很容易產生變形（xíng）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（zhú）級減少，當零件厚度減少量超過2mm時（shí），需要分析零件（jiàn）加工切削過程中殘餘應力的影響。

另外，數控銑刀在走（zǒu）刀過程中，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（shǐ）數控銑削加工在執（zhí）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降低（dī）。

在實際加工（gōng）過程中，應分析數控銑削加工過程中可（kě）能存在的差異，針對不同（tóng）的切削量或刀具、零件應力狀態選擇相應的加工模式，如小切（qiē）削加工模式（shì）、分層（céng）加工（gōng）模式等，並配合（hé）刀具的行走過程，保證數控銑（xǐ）削過程中應力產生與消除的穩定性。

         例如在大麵積腹板的加工過程中，可以采用循環走（zǒu）刀的方式對腹板（bǎn）進行逐級循環加工，然後結合工件在加工過程中（zhōng）的受力變化，分析其是否（fǒu）符合加工（gōng）過程的平穩性及可靠性，進而提升工件的使用效果。

在此（cǐ）過（guò）程中，應盡可（kě）能避免刀具在加工過程中出現急停或急轉彎，盡可能保證轉角（jiǎo）區域的圓弧過（guò）渡（dù），如通過控製進給速度、切入和切出的鉸接操作等，增強切削的平穩性。

在按（àn）照（zhào）規範（fàn）的工藝進行操作時，應結合加工中可能出現的（de）變形問題（tí），確定工件的質量及其效率是否可以在既定的數（shù）控銑削加工（gōng）工藝流程下，在（zài）維護的（de）理（lǐ）論基礎之上，逐步通過工藝流程確定（dìng）生產機理，增（zēng）加設計與實際生產之間的精度，避免生產中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中，需要對薄壁零（líng）件的切削參數（shù）進行分析，切削參數會影響薄壁零件的精度，因此（cǐ）在數控銑削加（jiā）工過程（chéng）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用於薄壁零件表麵（miàn）產生的切削熱相對較高，要進一步提高切削（xuē）精度，需（xū）要（yào）對刀具加工材料、零件（jiàn）材料、數控係統進行調整，有效防止外界約（yuē）束引起的加（jiā）工（gōng）誤（wù）差問題。

數控銑削加工用（yòng）量應根據現有的加工指（zhǐ）標指標（biāo）進行設定，並分析現行加工設計與實際（jì）加工（gōng）結果之間的關係（xì），判斷其是否與預先預測（cè）的基準相（xiàng）一致，結合生（shēng）產率、成本等可控性因素進行同步驅動控製（zhì），在數控加工過程的編程程序與生產條件之間找（zhǎo）到平（píng）衡點，進一步明確刀具選擇、加工路徑、切削速度及進給參（cān）數等（děng），提（tí）高生產效率，降低刀具運轉時的磨損率。

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加工過程（chéng）中發生變形。

         刀具在（zài）裝夾過程中，工（gōng）作人員應結合薄壁零件的生產（chǎn）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（de）薄弱部位，明確工件的定位（wèi）形式和裝夾形式，盡（jìn）量減少工件生產過程中因外界應力變化而產生的變形，從而提高薄壁零件的（de）加工精度。

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