薄壁件數控銑削加工環（huán）節問題

.薄壁件數控銑削加工環節問題

            在薄壁（bì）零件數控銑削加工中，為了獲得高質量的薄壁零件，一般（bān）采（cǎi）用精細加工。

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

              這一過程可能造成比較高的誤差率或者破損率，例如切削力參數設計不準確導致實際生（shēng）產加工薄壁件（jiàn）的過程中存在與規定參數的（de）差異點，使切削速度（dù）超過了薄壁件外表麵層的承載能（néng）力，造成薄壁件的變形。

同時，生產中的銑刀也（yě）可能（néng）因長時間的加工而（ér）出現過熱問題，薄壁件本身外表麵的熱承載效率比較低，其熱應力作用的（de）極（jí）限（xiàn）值高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（gōng）調（diào）整過程中（zhōng），應深入分析（xī）數控銑削加工（gōng）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、薄壁件（jiàn）數控銑削加工出現問題的原因

             由於薄壁（bì）零件內部結構的複雜性，在加工時很（hěn）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（jiā）工工藝和零件本身的承載性能存在差異，導致零件在生產過（guò）程中出現斷裂或者微變形（xíng）。

從零（líng）件生產情況來看，技術工藝應用過程中可能出現以下問題：

(1) 切削熱問題。 刀具高速旋轉（zhuǎn）或切削等都會產生熱值，會對薄壁零（líng）件內部的材料或結構產生影響，進而產生變形問題。薄壁（bì）零件的材料結構（gòu）和（hé）形狀特殊，使薄壁零件因為加工熱的影響而產（chǎn）生相應的變形。

(2) 應力負荷（hé）問（wèn）題。 刀具長期的磨損會造（zào）成（chéng）薄壁零件表麵的損傷。銑削刀具是連續消耗（hào）產品，長（zhǎng）時間的運轉方式，內部結構可能被破壞，一旦刀具表麵出現缺口，對零件的影響是致命的。

(3) 操作問題。 薄壁零件（jiàn）裝夾過程中（zhōng），操作不規範會導致零件變形。薄壁零（líng）件內部材料較薄，脆性較大，如果夾具裝夾過程不遵（zūn）循零件本身的物理特性，就會產（chǎn）生變形問題。

(4) 刀具降低方法不（bú）當問題。 下刀方法（fǎ）或（huò）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件的末端（duān），則很容易因切刀（dāo）速度快慢或者逆序切割方法之間存在誤（wù）差（chà）而導致製（zhì）件質量不合格。

薄壁件數控（kòng）銑削加工（gōng）工藝的應用

1.基於零件力學特性的工藝

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

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

同時，刀具在（zài）切削過（guò）程中（zhōng），其所呈現的力學性（xìng）能也可能造成零件回彈現象，引發刀具的讓刀問題，降低零件加工的精度（dù）。

           一般來說，航（háng）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量小，屈服強度也比（bǐ）較大，在加工時容易產生回彈（dàn），特別是大型薄壁件。

           實際加工過程中（zhōng）可能（néng）產生的切削回彈參數（shù）比較（jiào）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（guò）程中產生的變形問題。

同時，加工（gōng）過程中（zhōng）應根據加工變（biàn）形的控製，實現不同切削（xuē）力參數或裝夾工藝、加工輔助設備的（de）調整（zhěng）。裝夾期間，應按照（zhào）切削用量來定義參數，當切削用量（liàng）較大時（shí），要引入粗加工的工（gōng）藝思路（lù），逐（zhú）級切削（xuē）切除量，減少加工量，為（wéi）後麵的精（jīng）加工工序預留相應的加工餘量（liàng）。

            在粗加工完（wán）成後，薄壁零件需要進行熱處理工（gōng）藝，充分排除零件內部的殘餘應（yīng）力，為後期精加工工序（xù）的實（shí）施提供基本保障。                                                                                                                                                                                                                                                                             

2. 基於生產工裝和加工順序的（de）工藝流程

          薄壁零件數控（kòng）切削加工時，刀具的選擇、刀具生產過程（chéng）中的（de）彈性和塑性（xìng）變化（huà）、以及零件材料等都有（yǒu）很（hěn）大相關性。

           如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（bù）位的加工或者受力情況，分析生產過程中可能存在的熱變形問題，再結合實際生（shēng）產（chǎn）指標，盡可（kě）能的把當前工序可（kě）能存在（zài）的殘餘應力控製在合理的範圍內。

          例（lì）如（rú），在加工鋁合金薄壁零件時，一般需要將殘（cán）餘應力厚度值限製在0.1mm以內，如（rú）果這樣（yàng）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（wài）力作用下很容易產生變形問題。

同時，零件加工時，根（gēn）據精加工工藝的要（yào）求，需要對零件（jiàn）厚度進行逐級減少，當零件厚度減少量超過2mm時，需要分析零件加工切削過程中殘（cán）餘應力的影（yǐng）響。

另外，數控銑刀在走刀（dāo）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（chéng）中產生多熱現象，使數控銑削加工在執行過程中存在（zài）較多的差異性（xìng）問題，甚至可能使加工精度降低。

在實際加工過程中（zhōng），應（yīng）分析數控銑削加工過程中可能存在的差異，針對不同的切削量或刀具、零件應力狀態選（xuǎn）擇相應的（de）加（jiā）工模（mó）式（shì），如小切削加工模式、分層（céng）加工模式等（děng），並配合刀具的行走過程，保證數控銑削過程中應力產（chǎn）生與消除的穩定（dìng）性。

         例如在（zài）大麵積腹板的加工過程中，可以采（cǎi）用循環走刀的方（fāng）式對腹板進行逐級循（xún）環加工，然後結合工件在加工（gōng）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靠（kào）性，進而提升工（gōng）件的使用效果。

在此過程中，應盡可能避免刀具在加工過程中（zhōng）出現（xiàn）急停或急（jí）轉彎，盡（jìn）可能保證轉角（jiǎo）區域的（de）圓弧過渡，如通過控製進給速度、切入（rù）和切出的鉸接操作等，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變形問題，確定工件的質量及其效率是否可以（yǐ）在既定的數控銑削加工工藝流程下，在維護的理論基礎之上，逐步通過工藝流程確定（dìng）生產機理，增加設計與實（shí）際生產之間的精度，避免生產中（zhōng）零部件發生變形問題。                                                                                                                                                                                                                                                                    

3. 基於銑削參數的工藝（yì）流程

          在數控銑削加工過程中，需要（yào）對薄壁（bì）零（líng）件的切削參數進行分析，切（qiē）削參數會影響薄壁零件的精度（dù），因此在數控銑削加工過程中，應慎重選擇切削參（cān）數。

數控銑削加工過程中，刀具產生的切削力作用（yòng）及刀具（jù）作用於（yú）薄壁零件（jiàn）表麵產生的切削熱相對較高，要進一步提高切削精度，需要對刀（dāo）具（jù）加工材料、零件材料、數控係統進行調整，有效防止外界約束引起的（de）加工誤差問題。

數控銑削加工（gōng）用量應根據現有的加工指標指標進行設定，並分析現（xiàn）行（háng）加工設計與（yǔ）實（shí）際加（jiā）工結果之間的關係，判斷其（qí）是否與預先預測的基準相一致，結合生（shēng）產率、成本等可（kě）控性因素進行同步驅動控製，在數控加工（gōng）過程的編程程序與生產條（tiáo）件（jiàn）之（zhī）間找（zhǎo）到平衡點（diǎn），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（shí）的磨損率。

除了（le）切（qiē）削參數的選擇外，需（xū）要考慮的一個重要影響因（yīn）素是（shì）工件裝夾方案，因為它很容易導致薄壁（bì）零（líng）件在（zài）加工過程中發生變形。

         刀具在裝（zhuāng）夾過程（chéng）中，工作人員應結合薄壁（bì）零件的生產結構，分析銑刀加工過程中的受力（lì）變化點及熱變（biàn）形因素（sù），結合零件本身（shēn）的薄弱部位，明確工件的定位形（xíng）式（shì）和裝夾形式，盡量減少工件（jiàn）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（líng）件的加（jiā）工精度。

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