数控铣加工精密薄壁零件的有关分析

成晓军

摘 要：随着科技的进步和时代的发展，我国工业化进程逐渐加快，在这一发展趋势下，我国现代航空航天兵器等相关国防工业领域更是要在此基础上进一步提升自身的技术发展水平，从而为工业领域的进一步发展贡献更多的力量。数控铣加工精密薄壁零件作为现代航空领域以及兵器等相关工业领域制造过程中的重要部件，决定着整个设备的质量，鉴于此，文章着重分析研究了当前数控铣加工精密薄壁零件的工艺，并对其难点进行了分析，旨在为我国工业化的发展献力。

关键词：数控铣加工；精密零件；分析研究

中图分类号：TG547 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）24-0106-02

Abstract： With the progress of science and technology and the development of the times， China's industrialization process is gradually accelerating. Under this development trend， our country's modern aerospace weapons and other related fields of national defense industry should further upgrade their own technical development level on this basis. So as to contribute more strength to the further development of the industrial field. As an important part in the manufacturing process of modern aviation and related industrial fields such as weapons， CNC milling precision thin-walled parts determine the quality of the whole equipment， in view of this， This paper focuses on the analysis and study of the current NCC milling process for precision thin-walled parts， and analyzes its difficulties in order to contribute to the development of industrialization in China.

Keywords： CNC milling； precision parts； analysis and research

前言

近年来我国与工艺技术的发展较以往得到了明显的提升，较高的刚度以及精确的运动控制更是为工业领域的发展提供了巨大的帮助。但在这过程中仍存在一定的问题，主要体现在数控铣加工精密薄壁零件的刚性较差，在加工的过程中容易受到切削震动以及加工变形等因素，造成数控铣加工精密薄壁零件的表面质量有损，甚至会造成零件的报废。因此，如何有效保证工艺加工的效率，并提升数控铣加工精密薄壁零件的刚性是亟待解决的问题。

1 数控铣加工精密薄壁零件加工工艺及质量分析

1.1 质量

数控铣加工精密薄壁零件的最大外形尺寸为120*80*

27，作为一个长方体对称零件，在四面分别切开有一个凹性的缺口，中间的部分较为复杂，主要是由圆形的台阶以及正无形的薄壁构成，且圆弧曲面与上平面处于相切的情况，在中间部分的圆弧曲面更是决定着数控铣加工精密薄壁零件需要具有较高的加工精度。由于切削加工作为机床、夹具以及相关零件所构成的机械加工工艺系统所组成的，对零件的加工精度起到了一定决定性的作用。因此，数控铣加工精密薄壁零件质量是需要值得关注的，几何误差、受力以及受热变形、震动变形等方式都会在一定程度上造成数控铣加工精密薄壁零件的质量出现问题。正是因为其零件的刚度较低，在进行铣削的过程中，很容易受到外力的影响而造成工件变形，若是进行粗加工，较大的切削力和热更是会促使零件造成较大的变形。因此，为了有效的防止此类事情的发生，并提升数控铣加工精密薄壁零件的整体质量，在要有效控制工件因刚度不足引起的加工变形、毛坯内应力释放隐私的变形、装夹变形以及卸载回弹等因素，以此来其不利影响控制在最低，并提升数控铣加工精密薄壁零件的整体质量。

1.2 工艺

在对数控铣加工精密薄壁零件进行加工的过程中主要以粗加工、半精細加工、精加工、钻孔加工为主，首先是粗加工，在这一过程中，要根据毛坯的尺寸进行大致的拦截，保证加工间距为刀具直径的75%，并对零件进行整体开粗，不仅要铣去四周边的余量，还要对其进行铣削，其中主要包括平行铣削、等高外形铣削以及挖槽式铣削，当前数控铣加工精密薄壁零件进行粗加工的过程中主要以挖槽式为主。其次为半精加工，在进行粗加工的过程中由于切削的深度较大，且可能会留下较多的残料，在进行刀具选择的过程中需要考虑刀具可以有效的承受粗加工所残留料且不断刀的情况，这就需要选择直径为8MM的平底刀，等高外形加工的过程中，也要保证刀具在一平面内做轮廓进行加工。然后是精加工，对于精加工来说，主要是要采用球刀进行加工，在进行切削行为时，要保证刀具的切触点的线速度不宜过快，并选用合理的速度进行转速，以此来提升加工质量。最后是清角加工和孔加工，其中的清角加工主要是在球刀加工的过程中选用数控铣加工精密薄壁零件的反面圆角衔接的部位，并在此留下残料，在此部位可以选择平底刀来进行清角的加工，孔加工主要是采用打中心孔、钻孔、扩孔等相关方式依次进行，并选用深孔啄钻，有助于排屑。

2 数控铣加工精密薄壁零件加工的难点

在对数控铣加工精密薄壁零件进行加工的过程中可能会遇到两个难点，首先是在0，88mm薄壁加工的过程中，很容易在加工时受到外力，造成壁面外偏甚至是出现裂痕，且铝材作为一种较难加工的材料，在进行加工的过程中可能会引起粘刀严重等情况的发生。与此同时，数控铣加工精密薄壁零件R4圆弧的位置具有一定的特殊性，在进行加工的过程中会很难处理，特别是在对圆弧的另一半进行反面加工时，很容易出现偏差。

3 提升数控铣加工精密薄壁零件加工的方式方法

3.1 提高数控铣加工精密薄壁零件工艺刚度

通过增大数控铣加工精密薄壁零件的刚度可以有效的减少在施工生产的过程中造成的装夹变形和加工变形，对于这一情况可以选择采用增加壁厚的方式来有效的提升其工件的刚度，作为加固的方法，在实际应用的过程中主要是在内部加工部件中添加一些容易去除的物质，并以此来达到提升工件刚度的最大目的。例如，对于一些浇灌石膏以及低熔点合金等等都可以用于进行加固，但在进行加固的过程中，要特别注意冷却液的使用，以此来有效的规避冷却液对固物产生溶解。与此同时，由于数控铣加工精密薄壁零件的制作工艺与其本身的结构是具有一定关联性的，在工件加工过程中与定位加紧的方式以及装夹位置等有一定的管理，这就需要在实际工作的过程中增加其精度以及表面的光洁度，以此来提高接触的刚度，此外，若是采用具有较高弹性模型材料，也可以实现提升数控铣加工精密薄壁零件精度的目的。

3.2 加强数控铣加工精密薄壁零件加工刀具的选择

在进行数控铣加工精密薄壁零件加工的过程中需要选择合适的道具来进行加工，特别是对于一些凹形表面的零件在进行加工的过程中，特别是在精加工和半精加工的过程中更是要选择球形的刀头，以此来提升零件的表面质量，但在进行粗加工的过程中，需要选用平端立铣刀或是圆角形状的立铣刀，但一般主要是以圆角立铣刀为主，在进行精加工的过程中，开粗的刀具需要固定在一个的合适的范围内，所选用的最小型刀具半径也需要小等于加工零件上的圆角半径，在进行粗加工的过程中，需要考虑到采用大直径的原则，以此来为后续的精加工提供可行之处。

4 制定合理的走刀策略

在进行数控铣加工精密薄壁零件加工的过程中，另一需要进行注意的方面，便是要制定合理的走刀策略，由于数控铣加工精密薄壁零件进行加工的顺序会影响装夹设计和工件刚度的整个变化过程，从而对工件的大小起到一定的影响，在进行加工的过程中，随着材料的逐渐去除，更是会促使切削过程逐渐处于刚性最佳的状态，在进行走刀的过程中需要保证进行顺序的正确，特别是加工的路径要选择应使被加工材料处于对称切除的方式，并采用分层切削，小切深，中进给的方式，对于腹板的加工主要以环节的方式进行，对于面积较大的腹板加工可以采用分部环切法，以此来在提升数控铣加工精密薄壁零件刚性的基础上，进行合理的截割。

5 结束语

总而言之，当前我国航空航天事业的发展离不开数控铣加工精密薄壁零件加工，作为重要的生产元件之一，数控铣加工精密薄壁零件的质量和工艺水平都会影响甚至决定整个工艺的质量。因此，提高数控铣加工精密薄壁零件工艺刚度、加强数控铣加工精密薄壁零件加工刀具的选择、制定合理的工艺路线是提升数控铣加工精密薄壁零件加工水平的重要举措，更是必经之路。

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