薄壁结构的高效铣削加工

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典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺数控铣削是一种高精度、高效率的数控加工方法,广泛应用于模具、航空航天、船舶、汽车、电子、仪器仪表等行业。

在零件加工中,薄壁零件因其结构特殊、加工难度大,对加工工艺要求较高。

本文将针对典型薄壁零件的数控铣削加工工艺进行介绍和分析。

一、工件材料及加工要求1. 工件材料:典型薄壁零件常用的材料有铝合金、钛合金、不锈钢等,材料硬度一般在28-45HRC之间。

2. 加工要求:薄壁零件加工一般要求表面光洁度高、尺寸精度要求高、壁厚薄、结构复杂等特点。

二、数控铣削工艺分析1. 工艺方案选择:根据零件的结构特点和加工要求,选择合适的数控铣削刀具和切削参数。

对于铝合金等材料,一般选择硬质合金刀具,切削参数选择合适的进给速度和转速。

2. 夹紧方式选择:薄壁零件加工时,应选择合适的夹紧方式,避免加工过程中因变形而影响加工质量。

一般可采用夹具夹紧或磁力吸盘夹紧等方式,根据零件尺寸和形状特点选择合适的夹紧方式。

3. 切削力控制:在数控铣削过程中,控制切削力对薄壁零件加工至关重要。

要合理选择切削参数和刀具几何角度,降低切削力,避免引起零件变形和加工质量不稳定。

4. 节渣处理:薄壁零件加工过程中,切屑容易产生,特别是在高速切削时更为显著。

应采取合适的节渣方式,避免切削刀具堵塞,影响加工质量。

5. 冷却润滑:在数控铣削过程中,及时有效的冷却润滑对加工质量和刀具寿命有着重要影响。

对薄壁零件加工,更需要合理选择喷淋位置和冷却润滑液的使用方式,以防止零件变形和表面质量不稳定。

6. 加工精度控制:薄壁零件加工时,对尺寸精度和表面质量要求较高。

在数控铣削过程中,应严格控制切削参数,采取合适的刀具路径和切削刀具轨迹,避免因加工过程中引起加工质量问题。

7. 加工工艺优化:针对典型薄壁零件的形状特点和加工要求,应综合考虑工艺方案和加工工艺优化,在保证加工质量的前提下,提高加工效率和降低成本。

例如采用高速切削、干法加工等新技术,以提高加工效率和节约成本。

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺薄壁零件是指在加工过程中,其壁厚相对较薄的零件。

这类零件通常在航空航天、汽车、电子等领域中广泛应用,具有重要的技术和经济价值。

数控铣削是一种高效、精度高的加工方法,可以对薄壁零件进行高精度的加工。

本文将介绍几种典型的薄壁零件数控铣削加工工艺。

铣削薄壁盒式零件的工艺主要包括以下几个步骤:1. 铣削外轮廓:通过数控铣床进行铣削,根据零件的设计要求确定切削刀具的路径和参数。

在铣削过程中,要注意避免因过大的切削力导致零件变形或破裂。

2. 镗削孔径:使用合适的刀具进行孔径的加工。

为了保证加工的精度和表面质量,可以采用慢进刀和高转速的方式进行铣削。

3. 铣削倒角和平面:根据零件设计要求,使用合适的刀具进行倒角和平面的加工。

可以根据加工原理和经验,选取合适的刀具和加工参数,确保加工的质量和效率。

三、铣削薄壁工件的工艺注意事项在进行薄壁零件的数控铣削加工时,需要注意以下几个方面:1. 刀具选择和切削参数的确定:根据零件材料和设计要求,选择合适的刀具和切削参数,以保证加工的质量和效率。

对于薄壁零件来说,应选择刚性好、切削力小的刀具,并采用适当的切削速度和进给速度,避免因切削力过大而导致零件变形或破裂。

2. 工件固定方法的选择:对于薄壁零件来说,由于其刚度较小,容易发生变形或破裂。

应选择合适的工件固定方法,确保零件在加工过程中的稳定性和精度。

3. 加工顺序的确定:对于复杂的薄壁零件来说,应根据加工难度和工艺要求,合理确定加工顺序。

通常情况下,应先进行外形轮廓的加工,再进行孔径的加工,最后进行倒角和平面的加工。

薄壁零件的数控铣削加工需要综合考虑材料、刀具、切削参数等因素,选取合适的工艺和方法,以保证加工质量和效率。

通过合理设计和优化工艺,可以实现对薄壁零件的高精度加工。

如何高速铣削加工薄壁件?

如何高速铣削加工薄壁件?

影响薄壁件变形的多种因素及解决措施(1)工件本身的结构及材料汽车工业及航空航天领域存在大量回转类、板框类和曲面类工件,不同结构工件的强度、刚度存在差异。

材料不同、力学性能不同,切削加工性就会产生很大的差异。

(2)夹具工装夹具的结构和夹紧力对薄壁零件变形影响很大。

工件若受夹紧力不均,则形位会发生变化,从而影响加工精度。

预防措施一是采用圆弧形卡爪,将点接触变为面接触,增加接触面积;二是采用开口套,将卡爪的点受力转化成开口套的面夹紧,使得受力均匀,变形均匀;三是采取可溶性胶灌注,在工件内注入可溶性胶,之后夹紧[2]。

(3)工艺参数根据工件图样选择相应的刀具,匹配合理的进给速度、转速及切削深度。

可以采用高速切削技术来降低加工时的切削力,以减少变形。

由于随着吃刀量的增大,切削力增大,工件的振动也会增大,因此在加工薄壁件时,应选择较小的吃刀量,以减少振动,从而保证加工精度[3]。

(4)其他影响因素主要是工件受热变形。

若冷却性能不理想,切削过程中刀具及工件摩擦产生的热量也会导致工件变形,从而降低加工精度。

工件结构图1所示工件材质为LY12CZ铝合金,外圆直径514mm,厚度7mm。

外圆直径大、厚度薄,属于典型的薄壁零件。

外圆上有加工环槽,且环槽尺寸较长,圆周端面上均布12个加工孔和4个支耳,工件刚性差,装夹和加工过程中极易发生变形。

同时零件的平面度有较高的要求,沟槽及外表面的表面粗糙度要求也较高,使得工件加工难度较大,如加工工艺路线选择不当,则加工精度无法控制,工件质量得不到保证。

图1 工件03工艺分析(1)结构分析工件为环形零件,结构整体规则,圆周上小孔均匀分布,支耳对称分布,沟槽沿圆周均匀分布,无异形面,无复杂结构,工件结构规整简单。

(2)材料分析零件材料牌号为LY12CZ,属于含镁铜基铝合金,材料强度较高,在退火、淬火状态下有较好的性能,切削性能尚可。

(3)精度要求该工件重点要求平面度≤0.05mm,要求环形槽表面粗糙度值Ra=1.6mm,其他表面粗糙度值Ra=3.2mm,其余皆为自由公差,精度要求并不苛刻。

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺数控铣削是一种精密加工方法,广泛应用于各种零件的加工过程中。

而对于薄壁零件的加工,由于其结构特点,需要特殊的加工工艺,以确保加工质量和效率。

下面介绍一种典型的薄壁零件数控铣削加工工艺。

1. 设计加工方案首先需要对零件进行结构设计和加工方案设计。

针对薄壁零件,需要注意材料选择、壁厚尺寸和加工顺序等问题。

在设计方案中,需要将零件分解为不同的加工步骤,并分析每个步骤中的工艺要求和工序参数。

2. 材料选择对于薄壁零件的加工,材料选择至关重要。

一般来说,薄壁零件使用的材料应该具有一定的塑性和韧性,以便于加工过程中的变形和切削。

常见的材料包括铝合金、钛合金和不锈钢等。

3. 刀具选择根据加工方案和零件设计要求,选择合适的刀具进行加工。

对于薄壁零件的加工,一般选择刚度较小、切削性能好的刀具。

还需要注意刀具的锋利度和几何参数等,确保切削效果和加工精度。

4. 加工顺序在进行数控铣削加工时,需要合理确定加工顺序。

对于薄壁零件而言,一般应先进行空间徐铣,即去除零件表面的余料和毛刺,然后再进行精确加工和表面处理。

加工顺序应根据零件结构和切削特点进行选择。

5. 加工参数在数控铣削加工过程中,需要合理设置加工参数。

对于薄壁零件而言,刀具进给速度和转速应适当降低,以减少切削力和热变形。

还需要注意切削深度和切削速度等参数,以确保加工质量和表面粗糙度。

6. 加工控制数控铣削加工需要精确的加工控制。

对于薄壁零件而言,需要特别注意切削力和卸刀等问题。

在加工过程中,应及时监控加工状态和切削力,以避免加工过程中的变形和划伤。

7. 加工精度检测加工完成后,需要进行加工精度的检测。

对于薄壁零件而言,主要检测加工尺寸、平行度和表面粗糙度等指标。

根据检测结果,可以进行调整和改善,以提高加工质量。

薄壁零件的数控铣削加工需要在材料选择、刀具选择、加工顺序、加工参数、加工控制和加工精度检测等方面进行精心设计和操作。

只有合理选择工艺和控制加工过程,才能确保薄壁零件的加工质量和效率。

铝合金薄壁零件的高速铣削加工研究的开题报告

铝合金薄壁零件的高速铣削加工研究的开题报告

铝合金薄壁零件的高速铣削加工研究的开题报告
一、选题的背景和意义
随着现代工业的不断发展,铝合金材料已经成为了广泛应用于机械、汽车、航空航天、电子等领域的优质材料。

而铝合金薄壁结构零件的加
工难度较大,同时其强度要求又比较高,因此在加工过程中需要采用一
些高精度的加工方式,以保证加工质量和降低不良率,提高生产效率。

而高速铣削则是一种相对高效且能够满足精度要求的加工方式,因此本
文以铝合金薄壁结构零件的高速铣削加工为研究对象,旨在探究高速铣
削在零件加工中的应用及其加工效果,从而提高铝合金薄壁结构零件的
加工质量和生产效率。

二、研究的主要内容和思路
本文的研究内容主要分为以下四个方面:
1. 铝合金薄壁结构零件的加工特点及现有加工方法研究分析:介绍铝合金薄壁结构零件的特点和现有的加工方法,分析存在的问题和不足。

2. 高速铣削加工技术的研究:介绍高速铣削技术的基本原理和加工过程,并比较高速铣削与传统铣削的不同之处。

3. 铝合金薄壁结构零件的高速铣削加工实验:设计高速铣削加工实验方案,进行实验加工,记录加工参数和加工效果,并进行数据分析。

4. 铝合金薄壁结构零件的高速铣削加工优化研究:基于实验数据,对高速铣削加工中的加工参数进行优化,在保证加工质量的前提下提高
生产效率。

三、预期研究成果及其意义
本研究预期能够深入探究高速铣削在铝合金薄壁结构零件加工中的
应用和效果,通过实验数据的收集和分析,得出优化方案并进行实现,
最终提高铝合金薄壁结构零件的加工精度和生产效率。

同时,本研究结
果对于工业生产和科技发展都有重要的意义,为相关领域的工程技术提供参考,促进其科技进步和技术革新。

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺随着制造业的发展,数控加工技术逐渐成为最常用的加工方法之一。

而在数控加工领域中,数控铣削技术是常见的加工方法之一。

本文将介绍典型薄壁零件数控铣削加工工艺,包括工艺准备、加工流程、刀具选择和切削参数等方面的内容。

一、工艺准备1.1 材料选择因为薄壁零件通常是轻型结构件,所以材料一般选择铝合金、镁合金、不锈钢等轻质、高强度的材料。

1.2 工件夹紧在加工薄壁零件时,一定要保证工件夹紧牢固。

否则,易造成加工过程中工件的振动或位移,导致加工精度降低。

1.3 加工精度要求由于薄壁零件的厚度较小,所以在加工过程中要保证加工精度高,以防加工出错或造成损失。

二、加工流程2.1 预处理将所选材料进行预处理,包括去表面氧化层、去毛刺等。

2.2 下刀编制好数控加工程序后,进行下刀和切割。

2.3 清洗清洗零件,以便检查和测试。

2.4 检测检测零件的精度、结构、特性等。

如果不合格,要重新加工。

进行表面处理,包括抛光、喷漆、防锈等。

三、刀具选择在加工薄壁零件时,需要选用比较特殊的刀具。

常用的刀具主要包括切割刀具、削铣刀具、倒角刀具、钻头等。

3.1 切割刀具为了保证零件表面的质量和精度,需要选用切割刀具。

切割刀具的作用是将零件中的材料割离,形成所需的几何形状。

在进行倒角时,需要选用倒角刀具。

倒角刀具能够将薄壁零件边缘处的角进行倒角处理,使其具有更好的平滑度和美观度。

3.4 钻头在加工薄壁零件时,常常需要进行孔加工。

钻头是一种常用的刀具,在加工孔时经常被使用。

四、切削参数在加工薄壁零件时,需要注意切削参数的选择。

切削参数对加工质量起着重要的影响。

4.1 切削速度切削速度是指刀具在切割过程中移动的速度。

切削速度过快,容易导致刀具磨损、表面质量差等问题。

切削速度过慢,加工效率低下。

切削深度是指刀具在一次切削过程中切入材料的深度。

切削深度过大,会导致切屑对切削影响的加重,影响加工质量和效率。

总之,在加工薄壁零件时需要注意工艺准备、加工流程、刀具选择和切削参数等方面的内容。

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺【摘要】本文针对典型薄壁零件的数控铣削加工工艺进行了全面分析和总结。

首先介绍了薄壁零件的特点及加工要求,包括对形状精度、表面质量和结构稳定性等方面的要求。

然后详细阐述了数控铣削加工工艺流程,包括铣削顺序、切削参数和进给速度等内容。

接着就刀具选择与加工参数进行了探讨,指导读者在实际加工过程中如何选择合适的工具和设定参数。

随后分析了薄壁零件加工中常见的问题,并提出了解决方案。

对优化薄壁零件数控铣削加工工艺进行了探讨,包括加工效率和质量的提升策略。

结论部分总结了本文的研究成果,并展望了未来发展趋势。

通过本文的阐述,读者可以深入了解薄壁零件加工过程中的关键技术,为相关领域的工程师和研究人员提供了有益参考。

【关键词】薄壁零件、数控铣削、加工工艺、刀具选择、加工参数、常见问题、优化、总结、未来发展趋势、展望。

1. 引言1.1 典型薄壁零件数控铣削加工工艺薄壁零件数控铣削加工工艺是一种用于加工形状复杂、壁薄的零件的精密加工技术。

随着现代制造业的发展,对零件精度和质量的要求越来越高,薄壁零件的加工难度也相应增加。

在传统加工方法下,薄壁零件容易受到变形、扭曲等问题影响,而数控铣削技术的出现为解决这些难题提供了有效途径。

典型薄壁零件数控铣削加工工艺包括薄壁零件特点及加工要求、数控铣削加工工艺流程、刀具选择与加工参数、薄壁零件加工中的常见问题以及优化薄壁零件数控铣削加工工艺。

通过合理选择刀具和加工参数,结合先进的数控技术,可以有效提高薄壁零件的加工精度和质量,同时减少加工过程中产生的浪费和损耗。

本文将重点探讨典型薄壁零件数控铣削加工工艺的特点、加工流程、技术要点以及发展趋势,以期为相关领域的从业者提供参考和借鉴。

通过不断优化工艺,提高加工效率和质量,为推动薄壁零件加工技术的发展作出积极贡献。

2. 正文2.1 薄壁零件特点及加工要求薄壁零件是指在其最小截面的厚度很薄的零件,通常用于航空、汽车、电子等领域。

薄壁件铣削加工工艺

薄壁件铣削加工工艺

薄壁件铣削加工工艺一、工艺概述薄壁件铣削加工是指对于壁厚较薄的工件进行铣削加工的一种工艺。

在这种加工过程中,需要注意避免因切削力过大而导致变形、破裂等问题。

二、加工前的准备1. 选择合适的材料:薄壁件通常使用铝合金、钢材等材料,需要根据具体情况选择合适的材料。

2. 设计合理的结构:在设计薄壁件时,需要考虑到其结构是否合理,是否容易变形、破裂等问题。

3. 确定加工方向:在进行薄壁件铣削加工时,需要确定切削方向和进给方向,以避免产生过大的切削力。

4. 准备好所需刀具:根据具体情况选择合适的刀具,并确保其磨损程度符合要求。

三、加工过程1. 切割前处理:将薄壁件固定在机床上,并使用夹具固定好位置。

同时检查夹具是否牢固,以避免因夹具不牢导致的误差。

2. 粗铣:根据加工要求选择合适的切削速度和进给速度,并进行粗铣。

在粗铣时,需要注意切削深度和切削宽度的控制,以避免过大的切削力。

3. 半精铣:在粗铣完成后,进行半精铣。

在半精铣时,需要控制好刀具的磨损程度,并根据加工要求选择合适的切削参数。

4. 精铣:最后进行精铣。

在精铣时,需要控制好加工温度和表面质量,并使用合适的冷却液降低温度。

四、加工后处理1. 去毛刺:在加工完成后,需要去除薄壁件表面的毛刺,以保证其表面质量。

2. 洗净清理:将薄壁件洗净并清理干净,在检查其尺寸是否符合要求。

3. 包装运输:将薄壁件包装好,并妥善运输到指定地点。

五、注意事项1. 避免过大的切削力:在进行薄壁件铣削加工时,需要注意避免因切削力过大而导致变形、破裂等问题。

2. 选择合适的刀具:根据加工要求选择合适的刀具,并确保其磨损程度符合要求。

3. 控制好加工温度:在进行薄壁件铣削加工时,需要注意控制好加工温度,以避免因过高的温度导致变形、破裂等问题。

4. 检查夹具是否牢固:在进行薄壁件铣削加工时,需要检查夹具是否牢固,以避免因夹具不牢导致的误差。

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《航空精密制造技术 》 !""! 年第 #$ 卷第 % 期
(’ ) ) (见图 & 。为防止 加工, 充分利用零件整体刚性 刀具对侧壁的干涉, 可以选用或设计特殊形状铣刀, 以降低刀具对工件的变形影响和干扰(见图 & (( ) ) 。
薄壁零件的加工变形问题 9 零件的加工精度和加工 效率显著提高 9 可以应用于简单形状的侧壁加工。 但是其局限性也在于该方法仅能加工简单薄壁零件 的侧壁9 而且对机床双主轴的间距有要求,结构复 杂, 不适合普遍采用。
:
薄壁结构的侧壁加工
:; : 充分利用零件整体刚性的刀具路径优化方案 应用高速切削技术加工薄壁零件的关键在于切 削过程的稳定性。大量的实验工作证明 ’ 随着零件 壁厚的降低 ’ 零件的刚性减低 ’ 加工变形增大 ’ 容易 发生切削振颤,影响零件的加工质量和加工效率。 VO (>A@=K 等人提出了充分利用零件整体刚性的刀具 路径优化方案。其思想在于在切削过程中’ 尽可能 的应用零件的未加工部分作为正在铣削部分的支 撑, 使切削过程处在刚性较佳的状态。 如图 " 所示, 对于侧壁的铣削加工, 在切削用量 允许范围内, 采用大径向切深、 小轴向切深分层铣削
图直边铣削示意图
持稳定切削,减小因切削力突变而引起的加工变形 ・!"・
《航空精密制造技术 》 !""! 年第 #$ 卷第 % 期
和可能发生的切削振动, 提高了零件的加工质量。 当然, 在圆角切削力实验中, 我们还发现, 逆铣 时切屑厚度是由薄到厚, 由于刃口尺寸效应, 在刀刃 刚接触工件时, 后刀面与工件之间的摩擦较大, 易于 引起振动,拐角处会出现严重的斜向振纹。顺铣则 刚好相反,虽然顺铣的切削力稍大于逆铣时的切削 力, 但是在切削拐角处时, 不会产生明显的振纹。不 过顺铣时切屑厚度是由厚到薄,对工件和刀具的冲 击力较大,在加工时尽可能减少刀具的悬伸长度和 增加工件的刚性。
介绍了国内外关于薄壁结构的高效铣削加工技术研究状况 ’ 并对其中一些问题进行了分析、 探讨。 薄壁结构; 高效铣削; 制造工艺 % 文献标识码 & + % 文章编号 & "##,-*.*" / !##! 0 #$-"!-#.
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随着飞机性能要求的进一步提高,现代航空工 业中大量使用整体薄壁结构零件。其主要结构由侧 壁和腹板组成, 结构简洁、 尺寸较大、 加工余量大、 相 对刚度较低 ’ 故加工工艺性差。在切削力、 切削热、 切削振颤等因素影响下, 易发生加工变形, 不易控制 加工精度和提高加工效率。加工变形和加工效率问 题成为薄壁结构加工的重要约束。为此,国内外学 者针对铣刀的特殊结构与机床特性 ’ 通过大量的理 论分析和实验研究建立若干种动、 静态铣削模型, 利 用有限元技术模拟分析刀具和工件的加工变形,并 由此提出了一些有效的铣削方法,使薄壁件的加工 技术有了一定的突破。本文概述了国内外关于薄壁 结构的高效铣削加工技术 ’ 并进行了分析讨论。
"
结论
以上介绍和分析了当今国内外有关薄壁结构的
高效铣削加工技术研究状况。目前,国内外对于薄 壁结构的加工变形研究主要在静态分析方面,而对 于薄壁结构的加工变形研究的动态分析还不成熟。 当然, 对于薄壁结构的高效铣削加工技术研究, 可以 从机床、 夹具、 刀具、 工件以及切削参数与走刀路径 等不同方面进行优化分析。 随着高速切削技术与有限元技术的进一步发展 与完善,数控加工前期的工艺优化和质量保证研究 工作日显突出。 利用理论分析和实验相结合建立 工件变形模型;通过模拟分析替代大量的实验研究 工作来优化切削参数与走刀路径;根据批量生产的 实际需要研究、 开发新型刀具、 夹具, 努力提高机床 的性能。薄壁结构的高效铣削加工技术定会得到较 大的发展, 薄壁结构的应用会更加广泛。
图N 图! 单轴铣削示意图 图# 双轴铣削示意图
薄壁 ) 腹板 * 加工示意图
例如在对一个带有腹板的矩形框体件加工中, 铣刀从试件中间位置倾斜下刀,在深度方向铣到最 终尺寸,然后一次走刀由中间向四周螺旋扩展至侧 采用平行双主轴加工薄壁零件 9 有效的控制了
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薄壁结构的高效铣削加工
壁。实验研究表明,该方法较为有效的降低了切削 变形及其影响,降低了由于刚性降低而能发生的切 削振动的可能,零件的质量和加工效率也有了显著 提高。 对于腹板的铣削加工,文献中介绍的工艺方法 也值得参考。其具体方法如下: !刀具轨迹避免重 复, 以免刀具碰伤暂时变形的切削面; "粗加工分层 铣削, 让应力均匀释放; # 采用往复斜下刀方式以减 少垂直分力对腹板的压力;$ 保证刀具处于良好的 切削状态。 当然, 该方法仅在走刀路径方面进行优 (如使用真空夹具等) 化, 还需结合其它方法 进一步 控制加工变形。
问题就是要解决由于装夹力或切削力引起的加工变 形。 :’;/<4 =>?@? 等 人提出 的低熔 点合金 (A5B 辅助切削方案可有效解决薄板的加工 C7.14DE ?..52) 变形问题。 该方案指出, 利用熔点低于 &""F 的 AC? “G 3 ?AA=HI"” 作为待加工薄板的基座,或者将 AC? 浇注入薄壁结构型腔,也可以将 AC? 与真空 吸管相配合组成真空夹具。通过浇注 AC?, 填补型 腔空间, 可大大提高工件的刚度, 有效抑制了加工变 形,在精铣时可实现加工壁厚达到 ", "JKK。 G 3 可以起到一定的 ?AA=HI" 具有凝固时的膨胀特性, 填充装卡作用;而且其熔点为 I"F ,可以在沸水中 熔融回收再利用。该方法不仅可以加工高精度的薄 板, 也可以加工高精度的侧壁。 #" # 无辅助支撑的腹板加工 对于一个未附加辅助支撑或不能添加辅助支撑 的薄壁零件腹板的加工 9 L, LK41M 等人提出的有效利 用零件未加工部分作为支撑的刀具路径优化方案可 以有效的解决腹板的加工变形问题,其思想类似于 &, & 节介绍的充分利用零件整体刚性的刀具路径优 (见图 N) 化方案 。
图. 圆角铣削示意图
对应于该图有如下公式: (3) 01) , #$ / 2 3 4 %& ’ ( 01) , #$ / 2 3 4 %) ’ ( 4 %) , ( 4 5& $ %) / 6 (* , 7) 式中: — 切入角; #$—— — 直边铣削时的径向切深; %&—— — 圆角铣削时的径向切深; %)—— — 铣刀半径; (—— — 刀具中心轨迹在圆角处的半径。 *—— 显然, 当 %& + %) 时, 在刀具由直线走刀过渡到 圆弧走刀的时候,由于切入角的增大而使刀具与工 件的接触面积增加# 从而引起切削力的突然增大并 容易产生振动。切削力的突变造成刀具和工件的加 工变形增大, 零件的尺寸误差加大, 而切削振颤则会 在圆角处产生振纹, 影响零件的加工质量。 细化圆角刀具路径的方法,其思想就是在走刀 过程中, 保持刀具切入角恒定 # 或者附加走刀路径, 即减小刀具在圆角处的径向切厚,从而避免切削力 的超值突变。具体的细化刀具路径图如图 8、 9 所 示。
参考文数控补偿技术
作为数控加工前期的工艺优化和质量保证研究,分 别从抑制加工变形和有效补偿加工变形的思想出 发,二者均应用了有限元技术来建立零件的加工变 形模型, 并分析处理加工过程中的加工变形状况。 进给量的局部优化方法是针对恒定进给量提出 的。因为零件某一表面上各部分的刚性及切削力的 大小不同 & 受力变形情况也不一样。利用有限元分 析软件进行分析后得到变形分布图 & 可以看到有些 位置的变形大 & 有些位置的变形小。如果采用恒定 的进给量 & 为了保证变形量最大的位置能达到质量 要求, 整个表面就得全部采用很小的进给量 & 而进给 量的局部优化就是在变形小的地方采用大进给量 & 而在变形大的地方采用小的进给量。这样可以在保 证变形量的同时 & 提高效率& 减少成本。实验研究表 明 & 采用该方法在提高加工质量的同时可以节省约 %"’ 的加工时间。 刀具偏摆数控补偿技术,是在有限元分析基础 上 & 根据模拟仿真加工变形的大小, 在数控编程时让 刀具在原有走刀轨迹中按变形情况附加补偿运动 & 补偿因切削力作用而产生的变形。对侧壁加工,通 过偏摆刀具进行补偿;对腹板加工,则补偿轴向切 深。通过数控补偿 & 可以将因变形而产生的残余材 料切除& 一次走刀即可保证薄壁件侧壁或腹板精度 & 从而达到高效、 经济、 优质加工薄壁零件的目的。
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