薄壁结构的高效铣削加工
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?
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
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。
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。
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不断发展,数控铣削加工技术已经逐渐取代了传统的手工加工和传统的机械加工。
特别是在薄壁零件的加工中,数控铣削技术更是具有独特的优势。
本文将介绍典型薄壁零件数控铣削加工工艺。
一、数控铣削加工的优势1. 高精度数控铣削加工可以实现高精度的加工,尤其是对于薄壁零件加工,数控铣削可以轻松实现高精度的加工要求,保证零件的尺寸精度和表面质量。
2. 高效率数控铣削加工利用计算机数控技术,可以实现高效率的加工。
通过优化加工路径和加工参数,可以提高加工效率,节约加工时间,提高生产效率。
3. 灵活性数控铣削加工可以根据不同工件的加工要求进行程序调整,具有较高的加工灵活性。
尤其是对于薄壁零件的加工,可以根据零件的特点和加工要求进行定制化的加工方案,满足不同的加工需求。
4. 自动化程度高数控铣削加工实现了机床的自动化,可以实现自动换刀、自动测量、自动调整等功能,减少了人工干预,提高了加工的稳定性和一致性。
二、典型薄壁零件数控铣削加工工艺为了实现薄壁零件的高精度加工,提高数控铣削加工的效率和质量,需要设计合理的加工工艺。
1. 材料选择薄壁零件通常采用金属材料进行加工,常见的材料有铝合金、钢材、铜材等。
在选择材料时,需要考虑零件的用途、强度要求、耐腐蚀性等因素,选择合适的材料进行加工。
2. 工艺规划在进行薄壁零件数控铣削加工前,需要对加工工艺进行规划。
首先需要确定加工工艺路线,包括粗加工、精加工、半精加工等。
其次需要确定加工工艺参数,包括切削速度、进给速度、切削深度、切削宽度等。
最后需要确定夹持方式和夹具设计,保证零件加工时的稳定性和安全性。
3. 刀具选择在薄壁零件数控铣削加工中,需要选择适合的刀具。
常见的刀具有立铣刀、球头铣刀、麻花刀等。
在选择刀具时,需要考虑刀具的材料、刀具的结构、刀具的刃数等因素,以及刀具的适用范围和刀具寿命等。
4. 加工路径规划在设计加工程序时,需要合理规划加工路径。
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指的是壁厚比较薄的机械零部件,其加工工艺要求高,因为薄壁零件具有易变形、易损坏等特点,所以数控铣削加工工艺尤为重要。
本文将介绍典型薄壁零件数控铣削加工的工艺流程、注意事项以及优化方案。
1. 零件设计和准备在进行数控铣削加工前,首先需要进行零件的设计和准备。
设计时需要根据零件的实际情况,合理确定加工工序、夹持方式和刀具选择。
在准备阶段,需要准备好数控铣床和相应的工具。
2. 夹持工件夹持工件是数控铣削加工的第一步,对于薄壁零件需要特别注意夹持方式。
通常采用夹具夹紧的方式,可以增加工件的稳固性,同时需要保证夹持力不会对薄壁零件造成变形。
3. 刀具选择和加工参数设定选择合适的刀具和加工参数对于数控铣削加工来说至关重要。
对于薄壁零件来说,需要选用合适的刀具和适当的进给速度、转速等加工参数,以减小切削力,降低对工件的影响。
4. 加工操作在进行数控铣削加工时,需要严格按照程序要求进行操作。
特别是在对薄壁零件进行加工时,需要小心谨慎,避免发生碰撞、振动等情况,以免对工件造成损坏。
5. 检测和修整加工完成后,需要对工件进行检测和修整。
特别是对于薄壁零件来说,需要注意检测工件的尺寸精度和表面质量,及时修整不合格的部分。
二、典型薄壁零件数控铣削加工的注意事项1. 选择合适的材料对于薄壁零件来说,材料的选择至关重要。
需要选择具有较好加工性能和机械性能的材料,以减小加工难度和提高工件的使用寿命。
4. 避免振动和冲击在进行数控铣削加工时,需要小心谨慎,避免对薄壁零件产生振动和冲击。
合理选择刀具和加工参数,以避免产生不必要的振动和冲击。
1. 刀具选用对于薄壁零件的数控铣削加工,需要选择具有良好刚性和稳定性的刀具,以减小切削力和振动。
同时应该根据工件的实际情况,选择不同的刀具类型以提高加工效率。
2. 加工参数优化在数控铣削加工时,需要根据薄壁零件的实际情况,合理选择进给速度、转速、切削深度等加工参数,以减小切削力,提高加工效率。
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一、加工工艺概述在现代机械加工中,数控铣削技术已经成为广泛采用的一种加工方式。
它具有高效率、高精度、高稳定性等诸多优点,能够满足各种复杂形状的零部件加工需求。
而在制造业中,薄壁零件的加工一直以来都是一个难点,因为它们具有较大的面积,容易发生振动和变形,导致加工质量不佳。
因此,采用数控铣削加工工艺来生产薄壁零件,显得尤为重要。
1. 材料准备首先需要选定适合薄壁零件加工的材料,一般采用铝合金、镁合金、钛合金等轻合金材料。
然后进行材料的切割、碾磨等预处理工作,以优化后续加工的效果。
2. CAD制图在进行数控铣削加工前,需要对零件进行三维模型设计,以制定详尽的加工工艺方案。
在CAD制图过程中,需要考虑加工精度、表面质量、加工时间等多个因素,确定好各种加工参数,包括加工路径、刀柄发生器等。
3. CAM编程在CAD制图完成后,需要进行CAM编程,将机器指令和实际加工过程相一致。
在CAM编程中,需要考虑加工路径,以及刀柄进给速度、切削进给速度等参数,调整加工节奏和刀具尺寸等。
4. 加工调试CAM编程完成后,需要先进行一次加工调试。
调试过程中,需要不断调整加工参数,以充分发挥数控铣削加工的优势,并保证加工精度和表面光洁度达到标准要求。
5. 实际加工过程综合考虑加工条件、切削速度、进给速率等因素,进行实际的数控铣削加工。
在加工过程中,需要密切关注加工状态,调整加工参数,以保证产品精度和表面质量。
三、关键问题控制1.加工稳定性的控制薄壁零件加工面积较大,容易发生振动和变形,因此需要掌握加工稳定性的控制方法。
首先要选择合适的工件夹持方式,确保工件在加工过程中不产生任何变形。
同时,合理设计加工刀具尺寸和结构,采用具有高刚性的刀具,以提高加工精度和稳定性。
2.表面光洁度的控制薄壁零件加工表面质量要求较高,表面光洁度是一个很关键的指标。
因此,在加工过程中需要选用具有高刚度、高切削能力的刀具,并适当降低装夹紧密度,避免过度压缩,从而保证零件表面光滑克服表面氧化和氧化皮的形成。
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壁厚相对较薄的零件,通常包括薄壁壳体、薄壁盒体、薄壁结构等。
薄壁零件的加工工艺相对来说比较复杂,需要采用特殊的工艺和设备来保障加工质量。
下面我将介绍一种典型的薄壁零件数控铣削加工工艺。
1. 材料选择:首先要选择适合加工薄壁零件的材料,常见的有铝合金、不锈钢、钛合金等。
材料的选择要考虑到零件的性能要求和加工难度,一般来说,薄壁零件要求材料的刚度和强度较高。
2. 工件夹紧与定位:薄壁零件在加工过程中容易变形,因此在夹紧与定位时要采用合适的方法,以避免变形。
可以使用夹具来加固工件,同时通过调整夹具的力度和位置来控制工件的变形。
3. 刀具选择:薄壁零件的加工需要使用特殊的刀具,一般选用硬质合金切削刃,其刀具尺寸和刃数要根据零件的形状和尺寸来选择。
要保证刀具的锋利度和良好的自清洁性,以减少切削力和表面的热变形。
4. 加工参数:薄壁零件的加工参数要细心调整,以保证加工过程中的切削质量和表面光洁度。
一般来说,要注意控制切削速度、进给量和切削宽度等参数,以避免过大的切削力和热变形。
5. 加工策略:在数控铣削加工中,采用合适的加工策略对薄壁零件进行加工。
一般来说,可以采用小范围高速切削技术、切中法加工、螺旋进给等方法,以减少切削力和振动,提高加工质量。
6. 加工表面处理:薄壁零件的表面处理要根据零件的要求,可以采用研磨、抛光、喷涂等方法,以提高零件的外观质量和表面性能。
通过采用以上典型的薄壁零件数控铣削加工工艺,可以有效地保证薄壁零件的加工质量和加工效率。
还可以采用先进的数控铣床和CAD/CAM软件,实现对薄壁零件的精确加工和自动化加工,提高加工的精度和一致性。
薄壁零件的加工工艺具有很大的挑战性,需要不断的探索和改进,以满足工业发展的需求。
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数控铣削加工是一种常见的零件加工技术,可以用于生产各种复杂形状的薄壁结构零件。
这种加工工艺具有高效、精确和稳定的特点,已经广泛应用于航空航天、汽车、船舶、机械制造等领域。
薄壁零件数控铣削加工的工艺流程通常包括以下几个关键步骤:设计零件形状、选择适当的加工工艺参数、准备加工设备和工具、进行数控编程、装夹工件以及进行实际加工。
设计零件形状是薄壁零件数控铣削加工的第一步。
设计师需要根据零件的功能要求和制造工艺特点,确定零件的几何形状和尺寸,包括壁厚、孔径、倒角和表面浮动等参数。
然后,选择适当的加工工艺参数是确保加工效果和质量的关键因素之一。
加工工序的选择、进给速度、切削深度和刀具材料等因素都将直接影响到加工效率和加工质量。
接着,准备加工设备和工具是进行薄壁零件数控铣削加工的前提条件。
数控铣床通常配备有高精度的主轴和加工刀具,可以实现高速、高精度的加工效果。
还需要准备好夹具和辅助工具,以确保零件的固定和加工过程的顺利进行。
然后,进行数控编程是薄壁零件数控铣削加工的重要环节。
根据零件的设计要求和加工工艺参数,程序员需要编写数控程序,指导数控铣床完成零件的加工过程。
数控编程的好坏将直接影响到加工效率和加工质量。
接下来,装夹工件是薄壁零件数控铣削加工中的关键一步。
由于薄壁零件的特殊性,必须采用适当的夹具和装夹方法,以确保零件在加工过程中的稳定性和精度。
具体的夹具设计和装夹方法将根据零件的形状和尺寸进行选择。
薄壁零件数控铣削加工工艺是一项复杂而又精细的加工技术,需要设计师、程序员和操作员的共同努力。
只有在合理设计和严格控制加工过程的基础上,才能生产出符合要求的高质量薄壁零件。
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
随着数控技术的不断发展和普及,传统的机械加工方式已逐渐被数控加工所取代。
具
有复杂形状的零件加工越来越受到重视,薄壁零件的加工也成为数控铣削加工中的一个重
要领域。
本文将介绍几种常见的典型薄壁零件数控铣削加工工艺。
一、空间曲面薄壁零件的加工
1. 先导铣削法:先导铣削法是指在进行数控铣削之前,通过手工或其他加工方式,
先将工件的主要外形进行加工,以便在数控铣削中能够准确定位和定位,确保加工精度。
这种方法通常适用于工件的结构单一,不涉及过多曲面的薄壁零件。
2. 内壁铣削法:对于空间曲面薄壁零件的加工,往往会涉及到一些内壁的加工。
内
壁铣削法是指利用特殊形状的刀具进行内壁加工,通常采用搅拌刀或球头刀进行加工。
这
种方法相比传统的刀具在内壁加工过程中更容易掌握,提高加工质量和效率。
3. 全固定装夹法:对于薄壁零件的加工来说,固定装夹是一个非常关键的环节,直
接关系到加工精度和质量。
全固定装夹法是指在加工过程中,将工件的切削力用于装夹上,使其实现稳定加工。
这种方法适用于一些形状复杂、精度要求高的薄壁零件。
典型薄壁零件的数控铣削加工工艺有很多种,根据不同的零件形状和要求,选择合适
的加工工艺能够提高加工效率和质量,满足工程的需求。
随着数控技术的不断发展和应用,相信在将来的发展中,还会出现更多的创新加工工艺,以适应各种需要。
浅谈薄壁类零件高效铣削加工方式
浅谈薄壁类零件高效铣削加工方式作者:谢蓓来源:《中国新技术新产品》2019年第05期摘要:航空零部件具有结构复杂、壁薄、精度要求高和制造工艺性差等特点,在切削力作用下极易产生变形而引起表面误差,严重影响加工精度,是近年来航空制造技术中比较突出的问题之一。
该文通过理论研究总结并对现场典型薄壁零件加工效果分析论证,对工件装夹、定位方法、工艺加工方法、刀具路径优化进行探讨,寻找薄壁类零件高效铣削加工方式。
关键词:薄壁件;刀具路径;高效铣削中图分类号:TG506 文献标志码:A1 变形原因分析薄壁类零件加工变形产生的原因很多,与毛坯内应力、毛坯形状、刀具材料、刀具几何角度、刀具刚度和磨损、夹紧力、定位精度、夹紧位置、机床精度、机床刚性、切削参数(包括切削深度、切削速度、进给量)、零件材料和结构、刀具路径、加工顺序、冷却液、环境等因素都有关系。
这些因素中起主导作用的也有所不同,产生的加工变形形式与变形程度也会有些交互影响,其中以切削力、切削热、切削振颤的影响最为严重,是造成大部分零件加工变形,尺寸超差,装配失效的主要因素。
2 解决零件加工变形的有力措施2.1 刀具路径优化通过实验论证可以发现,零件壁厚与零件整体刚性成正比,即随着零件壁厚降低零件刚性也降低。
而在机械加工中均会随着不同程度得到切削振动,当零件刚性不足时,会加速和加重这种切削振颤,极大地影响零件的加工精度和加工质量。
为了使切削过程具备稳定性和可靠性的特点,保证加工质量,一般普遍采用而且最为有效的方法就是从刀具路径优化着手。
主要方法有:第一,合理安排切削加工顺序,配合粗、半精、精加工方式合理选择各个加工平面顺序,选择相对尽可能少的走刀路径、换刀次数、装夹次数;第二,铣削复杂型腔或镂空面积较大的零件时,可以先将零件未铣削部分做为正在铣削部分的支撑面,这种分步铣削的方式可以有效提升复杂型面的加工刚性;第三,在切削参数方面,采用大径向切深、小轴向切深的分层铣削方式,特别是在一些深腔底面和侧面加工中,采用高转速、小进给、小切削深度参数设定的方式,可以有效提升切削加工稳定性,使刀具、工件、机床三者达到一个相对较优的平衡,提高切削过程的刚性和稳定性。
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长度、宽度相对较大的前提下,厚度相对较薄的零件。
薄壁零件在工业生产中运用非常广泛,如电子产品外壳、汽车车身等。
由于其特殊的结构,薄壁零件在数控铣削加工中存在一些独特的工艺问题。
本文将介绍典型薄壁零件的数控铣削加工工艺。
1. 材料选择薄壁零件在数控铣削加工过程中需要具备一定的刚度和强度,因此材料选择非常重要。
常用的材料有铝合金、镁合金、不锈钢等。
这些材料不仅具备一定的刚度和强度,还具有较好的加工性能,适合于数控铣削加工。
2. 外形设计薄壁零件的外形设计需要考虑材料的强度和加工性能。
一般来说,薄壁零件的壁厚应保持在0.5mm以上,以保证零件的强度。
薄壁零件的外形应尽量简单,减少加工难度。
可以采用圆角设计,减少切削力集中和应力集中,提高零件的强度和刚度。
还可以采用搭接设计,增加零件的刚度和稳定性。
3. 刀具选择在数控铣削加工薄壁零件时,刀具的选择非常重要。
一般来说,应选择高硬度、高刚性的刀具,以保证加工的精度和表面质量。
刀具的几何形状和刀尖半径也需要考虑。
在薄壁零件的切削过程中,切削力集中在刀具刀尖附近,容易引起零件变形和切削振动。
应选择较小的刀尖半径,减小切削力集中。
4. 加工工艺薄壁零件的数控铣削加工工艺包括以下几个方面:(1)夹持方式:薄壁零件在加工过程中易发生变形,因此夹持方式非常重要。
一般来说,可以采用夹具夹持或间隙夹紧的方式,以减小变形。
(2)切削参数:薄壁零件的切削参数需要根据具体情况进行选择。
一般来说,应选择适当的切削速度、进给量和切削深度,以保证加工的精度和表面质量。
(3)切削路径:薄壁零件的切削路径应合理选择,避免加工过程中产生大的切削力和振动。
一般来说,可以采用内外走刀的方式,即从内部向外部或从外部向内部进行切削。
(4)冷却润滑:薄壁零件在加工过程中易发生变形和热变形,因此需要进行冷却润滑。
一般来说,可以采用喷液冷却或内部冷却的方式,以减小零件变形和提高表面质量。
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和技术的进步,数控铣削加工技术在零件加工领域中得到了广泛应用。
而在数控铣削加工中,薄壁零件的加工技术是一个相对复杂的领域,因为薄壁零件在加工过程中容易发生变形、震动等问题,如何有效地处理这些问题成为了制造业的一个重要课题。
本文将详细介绍典型薄壁零件数控铣削加工的工艺流程和注意事项。
一、准备工作在进行薄壁零件数控铣削加工之前,首先需要进行一些准备工作。
首先是选择合适的材料,对于薄壁零件来说,材料的选择非常重要,一般要选用具有良好机械性能和切削性能的材料,如铝合金、钛合金等。
其次是选择合适的刀具和夹具,刀具的选择要根据零件的形状、尺寸和材料来确定,而夹具的选择则要考虑到零件的形状和加工精度要求。
最后是编写数控加工程序,根据零件的形状和加工要求,编写相应的数控加工程序,以确保加工过程的准确性和稳定性。
二、加工工艺流程1. 精确测量在进行薄壁零件数控铣削加工之前,首先需要对零件进行精确测量。
尺寸的准确性对于薄壁零件来说非常重要,所以在进行加工之前需要对零件的尺寸和形状进行精确测量,以确保加工的准确性和一致性。
2. 合理夹紧在进行薄壁零件数控铣削加工时,夹紧是一个非常重要的环节。
在夹紧过程中,一定要保证夹紧力的均匀分布,避免在加工过程中对零件产生挤压或者变形,从而保证加工的精度和质量。
3. 合理切削参数选择在进行薄壁零件数控铣削加工时,切削参数的选择非常重要。
合理的切削参数可以有效地减小切削力,降低对零件的挤压和变形,从而提高加工的精度和表面质量。
4. 切入角度和切削深度控制5. 加工冷却和润滑6. 先粗后精在进行薄壁零件数控铣削加工时,通常会采用先粗后精的加工原则。
在进行先粗加工时,要尽量减小切削力,避免对零件的挤压和变形,而在进行后精加工时,则要保证加工的精度和表面质量。
7. 检测和调整三、注意事项和技巧在进行薄壁零件数控铣削加工时,要根据零件的形状、尺寸和材料等因素,选择合适的切削工艺,如合理的切削速度、进给速度和切削深度等。
薄壁件的数控铣削加工
薄壁件的数控铣削加工【概要】:薄壁零部件已越来越普遍的使用于各个工业部门,由于其具有重量轻,节省钢材,结构紧凑的优点。
而薄壁零部件却较难生产,其问题在于薄壁零部件在生产时极容易变型,造成零部件的形位误差加大,因此无法提高零部件的生产质量。
但是,由于薄壁零部件壁厚较薄、加工余量较大。
在切削力、磨削热、切削振颤等各种因素作用下,很容易引起机械加工变形,从而不易控制生产质量和保证生产质量。
所以机械加工变形问题与生产质量问题,已成为薄壁结构生产的主要矛盾本文,就通过对典型薄壁零部件的数控加工进的深入研究,发现了上述问题为对合理的生产薄壁零部件,提出了很好的理论依据和参考。
关键词:薄壁;工装设计;工艺分析;数控编程。
以数控编程中的生产工艺方法和设计问题为起点,综合应用CAXA生产工程师的软件进行零件生产参数的设计与真实模拟,本文主要重点设计零部件数,从数控技术生产的实用方面入手,以数控技术生产的实际生产任务为依据,以掌握数字控制生产工艺问题为宗旨,在掌握数控技术生产铣削原理、数控铣床夹具的使用、数字控制生产刀具的确定和装夹、确定生产方法、确定生产流程等工艺内容,以及对某些特定的生产工艺问题解决途径的基础上,合理解决了数控编程工艺中的错误,从而大大缩短了生产工时,增加了质量,减少了生产成本。
一、影响其加工精度的因素大家都应该清楚影响工件精度的原因不少,其中有如下三个方面原因较为明显。
①受力后变形。
由于工件薄壁,在夹紧应力的影响下很易发生扭曲,进而影响工件的形状精度和外观精度;②受热后变形。
切削加热还可导致刀具的加热变化,使刀具长度难以掌握;③机械振动。
在切削力的影响下,易发生机械振动和变型。
影响薄壁件的尺寸精度、外形、制造部位精度和表面粗糙度。
二、提高薄壁零件加工精度的方法2.1采用数控机床加工目前,国内外制造此类零件大多采用数控机床制造。
数控机床具有精度高、可靠性好,制造质量高等特性,在制造薄壁零件的过程中,很大的缩短了传统的机加工过程和时限,极大地提高了零件的制造质量。
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切削力变化曲线图
针对圆角加工问题, %& ’& ()*+ 等人提出了细化 圆角刀具路径的方法。在等切厚铣削时,当刀具由 直线走刀过渡到圆弧走刀的时候,切入角 #$ 会增 大 , 如图 -、 ./。
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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。
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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 #$-"!-#.
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随着飞机性能要求的进一步提高,现代航空工 业中大量使用整体薄壁结构零件。其主要结构由侧 壁和腹板组成, 结构简洁、 尺寸较大、 加工余量大、 相 对刚度较低 ’ 故加工工艺性差。在切削力、 切削热、 切削振颤等因素影响下, 易发生加工变形, 不易控制 加工精度和提高加工效率。加工变形和加工效率问 题成为薄壁结构加工的重要约束。为此,国内外学 者针对铣刀的特殊结构与机床特性 ’ 通过大量的理 论分析和实验研究建立若干种动、 静态铣削模型, 利 用有限元技术模拟分析刀具和工件的加工变形,并 由此提出了一些有效的铣削方法,使薄壁件的加工 技术有了一定的突破。本文概述了国内外关于薄壁 结构的高效铣削加工技术 ’ 并进行了分析讨论。
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结论
以上介绍和分析了当今国内外有关薄壁结构的
高效铣削加工技术研究状况。目前,国内外对于薄 壁结构的加工变形研究主要在静态分析方面,而对 于薄壁结构的加工变形研究的动态分析还不成熟。 当然, 对于薄壁结构的高效铣削加工技术研究, 可以 从机床、 夹具、 刀具、 工件以及切削参数与走刀路径 等不同方面进行优化分析。 随着高速切削技术与有限元技术的进一步发展 与完善,数控加工前期的工艺优化和质量保证研究 工作日显突出。 利用理论分析和实验相结合建立 工件变形模型;通过模拟分析替代大量的实验研究 工作来优化切削参数与走刀路径;根据批量生产的 实际需要研究、 开发新型刀具、 夹具, 努力提高机床 的性能。薄壁结构的高效铣削加工技术定会得到较 大的发展, 薄壁结构的应用会更加广泛。
图N 图! 单轴铣削示意图 图# 双轴铣削示意图
薄壁 ) 腹板 * 加工示意图
例如在对一个带有腹板的矩形框体件加工中, 铣刀从试件中间位置倾斜下刀,在深度方向铣到最 终尺寸,然后一次走刀由中间向四周螺旋扩展至侧 采用平行双主轴加工薄壁零件 9 有效的控制了
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薄壁结构的高效铣削加工
壁。实验研究表明,该方法较为有效的降低了切削 变形及其影响,降低了由于刚性降低而能发生的切 削振动的可能,零件的质量和加工效率也有了显著 提高。 对于腹板的铣削加工,文献中介绍的工艺方法 也值得参考。其具体方法如下: !刀具轨迹避免重 复, 以免刀具碰伤暂时变形的切削面; "粗加工分层 铣削, 让应力均匀释放; # 采用往复斜下刀方式以减 少垂直分力对腹板的压力;$ 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。