浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点Word版
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。
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。
薄壁零件数控铣削加工工艺技术

薄壁零件数控铣削加工工艺技术摘要:零件结构的薄壁化、复杂化加大了零件加工难度。
想要打造高质量的薄壁零件,就必须突破传统加工技术局限,摸索更加先进和适用的加工工艺。
目前,针对此类零件,最为常用的是数控铣削加工工艺技术。
基于此,对当下部分薄壁零件数控铣削加工状况进行研究、整理和分析,阐述了薄壁零件加工现状以及加工中的常见问题,并从材料控制、工艺流程优化、参数设置、装夹方案设计等多个方面提出一些薄壁零件数控铣削加工工艺优化策略,用以全面提升薄壁数控铣削加工水平,为相关工作人员提供理论参考。
关键词:薄壁零件;数控铣削;加工工艺;0引言机械制造加工产业是现代工业的基础,在推进我国现代化发展过程中发挥着不可替代的作用。
在制造行业发展过程中,薄壁零件内部结构复杂,加工过程质量隐患较多,属于较高难度的加工零件类型。
又由于其轻量化、薄壁化、高强度等特点,薄壁零件被广泛应用于航空航天、造船等重要领域。
为了满足我国航空航天、汽车、造船等重点行业的关键性零件需求,必须加强薄壁零件加工质量控制,研发高质量薄壁零件制造阿技工技术。
于是,数控铣削加工工艺应运而生。
它具备加工精度高、加工速度快等诸多优点,可以有效解决薄壁零件的加工难题。
然而现阶段部分企业在应用数控铣削加工工艺加工薄壁零件时仍存在一些问题如工艺流程不规范、加工参数设置不合理等,严重影响了薄壁零件加工精度和效率,甚至造成零件变形。
新时期,应全面梳理影响薄壁零件加工质量的各类因素,持续完善和优化数控铣削加工工艺,积极探索提高薄壁零件加工成效的优化路径。
1薄壁零件数控铣削加工中的常见问题薄壁零件内部结构复杂,刚度小,加工难度较大。
铸成高质量的薄壁零件势必要求高精细的加工操作,倘若操作不当,就会影响薄壁零件整体加工的精准性。
目前在薄壁零件数控铣削加工过程中最为常见的问题便是工件变形。
工件变形的成因有许多,切削时产生的切削热和切削力、装夹力、刀具位移、下刀方式错误等都可能会造成工件变形。
浅谈高速铣床薄壁加工技术

浅谈高速铣床薄壁加工技术摘要:高速铣床不但具有高的机床转速,而且在加工中工件的受力小、热变形小,因此,可以实现各种复杂零件的加工,对簿壁零件的加工有其不可替代的优势,特别是在薄壁镂空零件的加工中高速铣削加工尤其不可替代的优势。
关键词:高速铣床薄壁零件镂空加工随着装备制造业的不断发展数控加工技术已占有主要的地位,特别是在高精高效加工中有其广泛的应用。
而高精度、薄壁腔体零件在军事电子行业的应用越来越广泛。
1、高数铣削加工高速铣削加工其加工速度在10000~40000r/min,进给速度可达20~30m/min,这对于小直径刀具在使用过程中有益于减小刀具的磨损,提高刀具的使用寿命,这对于薄壁零件加工以及精密模具加工具有实际意义,高速铣削以其高的加工精度以及小的切削变形,在薄壁零件加工中是首选的加工方法之一。
2、镂空件的加工薄壁零件加工中的一种类型薄壁镂空零件的加工,其加工难度在于如何解决加工中工件的变形问题,下面以六面镂空零件的高速铣削加工揭示在高速铣床上进行薄壁镂空加工的方法。
图1如图1所示镂空零件的加工,需要引起重视的是加工中的变形问题,高速铣削加工具有较高的稳定性,可加工高质量的薄壁零件,采用分层铣削的方法,可切削出壁厚0.2mm,壁高20mm的薄壁零件,刀刃和工件的接触时间非常短,避免了侧壁的变形。
2.1 镂空件的形状特点图例镂空件从其形状上观察可以看出是一个六面加工零件,每层为深度10mm,单边余量为0.10mm的圆形腔体加工零件,从零件的实体图中不难看出,零件在加工时,切削余量大,局部连接面积小,很难保证加工中工件的正常夹持状态,同时,加工材料为钢件,外形尺寸为55mm×55mm×55mm尺寸大,极易变形。
2.2 镂空件的加工难点分析零件加工的难点在于加工中工件变形的问题。
使其产生变形的主要原因是来自于零件的形状要求,从里至外的全镂空形状,零件的单边壁厚小,难以保证实现刚性加工。
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【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。
数控车床薄壁零件的加工-精品文档资料

数控车床薄壁零件的加工1. 数控加工过程中影响薄壁零件精度的因素分析薄壁零件的重要特点是轻,保证薄壁零件的加工精度是加工生产过程中的难点之一,要想保证加工过程中不出现变形、报废等情况,就必须在加工过程中严格控制加工工艺,严格地控制计算精度。
对薄壁零件的加工,要保证其精度以及避免加工过程中零件受热变形。
一般情况下,外壁比较薄的零件在加工过程中一旦受热,都会出现变形等现象,这将导致零件精度差,不符合质量标准。
另外,薄壁零件装夹完成后,在粗车、精车过程中,无法避免受热,结果就会出现零件变形等问题。
薄壁零件的材料一般是比较轻薄的,在外界压力下,它会变形,造成薄壁零件发生不同程度的变化。
一般而言,薄壁零件在加工过程中受到径向切削力的影响,会出现振动现象,对零件的外观以及表面的粗糙程度都会产生一定的影响。
在薄壁零件的加工过程中,刀具的主偏角一般决定径向的切削力和零件的分配角度,对薄壁零件来说,它的刚性较差,刀具的角度问题会直接造成零件表面粗糙度的不均匀。
2. 实际应用中提高薄壁零件加工精度从以上对比可以看出,简单地用一个命令用于车削螺纹是不科学的,G92和G76混合编程,螺纹粗加工采用G76, G92进行精加工,在薄壁螺纹加工中将有两个优点:一方面,可以避免因为切割的薄壁零件的变形量;另一方面,可以保证螺纹加工精度。
(2)优化夹具设计。
由于工件薄、刚性差,如果采用常规的方法对工件进行装夹和切削加工,将受到轴向切削力和热变形的影响,工件变形,则很难满足技术要求。
因此,有必要设计一套适合上述零件的专用夹具。
(3)合理选择刀具。
①内镗孔刀采用机夹刀,刀具更换时间缩短,不用刃磨工具,具有良好的刚度,可减少振动变形,防止产生振动痕。
②外圆粗、精车均选用硬质合金90°车刀。
③螺纹刀选用机夹刀,尖端角度标准,耐磨,易更换。
(4)切削用量。
①内孔粗车时,主轴转速每分钟500〜600 转,进给速度F0.2〜F0.25,留精车余量0.2〜0.3mm②内孔精车时,主轴转速每分钟1100〜1200转,为了获得更好的表面粗糙度,进给速度F0.1〜F0.15,采用一次走刀加工完成。
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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浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点
摘要:薄壁零件的数控铣削加工因薄壁件自身的特点决定了其加工难度极大,制造工艺复杂。
本文就薄壁件的特点及加工方法理论进行分析,提出薄壁零件的数控铣削加工中变形控制的相应措施及改善方法。
关键词:薄壁零件加工;数控铣;加工变形
薄壁零件在工程上应用广泛,具有重量轻、强度高、造型美观等突出特点,薄壁零件按照空间几何形态通常可分为以细长轴为代表的二维薄壁构件和以薄壁件为代表的三维
薄壁零件。
此类零件的共同特点是受力形式复杂,刚度低,加工时极易引起误差变形或工件颤振,从而降低工件的加工精度。
特别是当零件的形状和加工精度要求较高时,对振动、切削力大小及波动、切削温度、装夹方式均十分敏感,往往未加工到规定的尺寸,零件已经超出了精度要求,因此,薄壁零件的加工制造难度极大,成为国际上公认的复杂制造工艺问题。
1 薄壁零件加工技术发展的现状
薄壁零件在现代工业技术中占有很重要的战略意义,国内外的学者专家都做了很深入的研究。
欧美等制造业比较发达的国家针对薄壁零件的结构特点,应用的技术主要有:(1)
从加工工艺系统的整体刚度考虑,提出充分利用零件的整体刚性变形控制方案;(2)在机床方面,提出了平行双主轴联动精度控制方案;(3)在装夹方面,提出了用低熔点合金填充或使用真空夹具精加工零件的方案;(4)在切削用量方面,提出了变进给速度加工方法,通过工艺方法实验与计算机模拟仿真相结合,提高效率和可靠性;(5)采用有限元仿真预测加工变形,再利用数控补偿技术进行适当主动误差补偿,从而提高薄壁零件的加工精度。
而在我国,由于缺少高精的理论计算和相关的试验数据,在这方面的研究还处于起步阶段,无论是振动加工技术还是高速切削技术都是处于摸索阶段,缺少必要的工艺技术数据,在实践中应用还不深入精准。
在实际生产加工中,大多采用低转速、小进给、多次空走刀等方法控制加工变形,应用手工或三坐标检验。
2 薄壁零件的加工方法
随着工业的高速发展,各类薄壁零件已?越来越多的应用于各种机器与场合。
由于薄壁零件的结构形状特殊性,在其加工过程中受工件材料等诸多因素的影响。
引起变形的因素有很多,如加工过程中的受力变形、工件内部产生的残余应力变形、加工中的工件装夹变形等等,所以,在薄壁件的加工中,变形是不可避免的。
薄壁件的实际加工中,虽然工件的变形是必然存在的,但我们可以对变形进行控制,可以采取一些相应有效的措施,使变形量降到最小,达到零件加工的误差的范围内。
采用小进给量、大切削速度的高速加工切削形式,可降低加工中工件受到的切削力,同时使大部分的切削热被高速飞离工件的切屑带走,进而降低工件温度,减小工件的热变形。
在薄壁件的加工过程中,相对普通数控加工,高速切削加工可省去半精加工、实效处理等其它环节的辅助时间,进而缩短了工件的加工周期,提高了生产效率。
3 薄壁零件的加工变形的控制措施
通过理论研究和生产实践,在实际生产中可以采用以下方法来减小铝合金薄壁件在高速切削加工中的变形:
3.1 振动时效工艺。
振动时效工艺对有效的降低残余应力40%以上,并且峰值降低,残余应力均与化,减小变形,满足尺寸加工要求,提高零件的加工精度。
3.2 对耳形薄壁件采用三个辅助支撑。
采用三个辅助支撑加工后的零件与标准件间的误差相差仅为2%左右,表面无明显的振纹,加工精度表面质量好;少于散的辅助支撑加工表面会产生明显的振纹,而更多的辅助支撑虽能更好的抑制薄壁件的加工震动,但同时增加了夹具的复杂性,不具有经济性。
3.3 柔性辅助支撑。
利用射流产生的冲击力抵消薄壁件在加工过程中产生的切削力。
提高零件的工艺刚性,减小零件变形和抑制工艺系统振动。
柔性支撑不会破坏工件,不会产生压痕等机械损伤,不会将支撑部分的误差映射到工件
上,同时由于射流作为介质,射流本身就具有冷却、润滑、清洗和防锈的作用,同时降低切削热,避免刀具工件的干涉。
但柔性辅助支撑需要具有具备喷射的喷流机构,另外还需依据不同的厚度确定喷流的压力的大小,这些具体的参数需要具体的计算,对操作者的经验要求较高。
薄壁零件的加工,因其结构特点与工艺要求,成为数控铣削加工的技术和技能难题。
小进给量、大切削速度的高速加工切削形式,是目前主要的解决薄壁零件的加工方法,辅以有效的加工辅助措施,才能更好地控制加工变形,保证切削的质量,达到相应的数控铣削的技术要求。
参考文献
[1]刘学杰.薄壁零件加工的切削力模型分析与试验研究
[D].南京航空航天大学,2008:1.
[2]沈耿.薄壁件切削加工控制变形的工艺措施[J].工艺与工艺装备,现代制造工程,2003(4):50.
[3]崔惠婷.装夹优化抑制薄壁件加工振动研究组合机床与自动化加工技术,2016.
[4]梁岩里.动时效在铝合金薄壁件加工过程中的应用.学术论文,2016.
[5]周勇.航空薄壁件加工动态特性及控制工具技术,2015.
[6]张永强.高速切削雷达结构件的工艺研究[D].南京航
空航天大学,2001.
[7]姚荣庆.薄壁零件的加工方法[J].机床与液压,2007,8,251-252.。