薄壁深腔類零件在整體摳制加工時(shí)，加工余量大，材料容易變形。本論文分析了加工中的容易出現(xiàn)的難點(diǎn)問題，提出了工藝中的處理方案。從高速加工技術(shù)的應(yīng)用、零件的整體剛性和刀具的優(yōu)化、進(jìn)刀方法和走刀軌跡的優(yōu)化、圓角加工時(shí)刀具途徑優(yōu)化和切削方法的選擇幾個(gè)方面來進(jìn)行分析研討。

　　薄壁深腔類零件廣泛用于一些表面產(chǎn)品的箱體傍邊，在從前的加工中常常運(yùn)用焊接式的機(jī)箱，但是因?yàn)楹附邮綑C(jī)箱在焊接后容易變形，在加工之前有必要由鉗工校對。并且焊接機(jī)箱剛性差，在加工時(shí)有必要選用專用工裝或組合工裝來增加工件的剛性。無論是鉗工校形仍是加工中心補(bǔ)償加工，其加工難度都很大?，F(xiàn)在跟著跟著儀器表面向小型化方向展開，一些小型機(jī)箱選用整體摳制的方法來結(jié)束。為了前進(jìn)功率和保證它的加工精度，在加工中常常選用數(shù)控機(jī)床加工。
1加工難點(diǎn)
　　薄壁類零件選用整體摳制加工時(shí)，加工余量大，材料容易變形。傳統(tǒng)的加工方法是選用大直徑的整體銑刀粗銑，再用較小直徑的立銑刀精銑。因?yàn)樾颓惠^深，在加工中，刀具的懸伸比一般超過了5：1，有的甚至到達(dá)了15：1，刀具剛性很差，再加上有的工件本身的結(jié)構(gòu)工藝性也很差，因此，在加工中往往會(huì)出現(xiàn)顫刀和讓刀現(xiàn)象，使工件壁厚不均勻，加工底面時(shí)，即使選用了很小的下刀螺旋視點(diǎn)，也會(huì)發(fā)生折刀現(xiàn)象，嚴(yán)峻影響了工件的表面質(zhì)量和加工功率，甚至構(gòu)成零件的報(bào)廢。在精銑時(shí)，盡管選用了多次進(jìn)刀，但因?yàn)榈毒咧睆教?，懸伸比更大，哆嗦更加兇猛，特別是底面圓弧處，因?yàn)榈毒叩氖芰Χ砣辉黾?，往往出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象，導(dǎo)致零件報(bào)廢。
2工藝中的處理方法
　　通過對工件和刀具的理論分析，結(jié)合試制零件進(jìn)程中的一些探究經(jīng)歷，我們在加工中采用以下幾種處理方案。
　　1 高速加工技術(shù)的運(yùn)用因?yàn)楸”谏钋活惲慵M(jìn)行整體摳制的時(shí)分，加工的余量很大，為了前進(jìn)加工功率，選用高速加工。高速切削是一種輕切削方法，每刀切削排屑量小，切削深度小，但切削速度大，進(jìn)給速度較傳統(tǒng)的方法高5-10倍，跟著切削速度的前進(jìn)，切削力下降，隨切屑帶走大部分的熱量，能取得較好的表面質(zhì)量。并且現(xiàn)在許多薄壁深腔類零件用做航空航天上，表面質(zhì)量要求高，不允許有比較明顯的變形，因此選用數(shù)控機(jī)床高速加工，是一種較好工藝方法。
　　2 零件的整體剛性和刀具的優(yōu)化運(yùn)用高速加工切削技術(shù)加工薄壁零件的關(guān)鍵在于切削進(jìn)程的穩(wěn)定性。實(shí)踐證明，跟著零件壁厚的下降，零件的剛性會(huì)急劇減小，加工變形增大，容易發(fā)生切削哆嗦，影響零件的加工質(zhì)量和加工功率。為此，我們提出了充沛運(yùn)用零件整體剛性的刀具途徑優(yōu)化方案。在切削進(jìn)程中，盡可能地運(yùn)用零件的未加工部分作為正在銑削部分的支撐，使切削進(jìn)程處在剛性較佳的情況。關(guān)于側(cè)壁的加工，在刀具可以承受的范圍內(nèi)，盡量選用增加切寬（ae）、減小切深（ap）的方法。
　　充沛運(yùn)用零件的整體剛性（見圖1a圖），為防止刀具對側(cè)壁的干與，可以選用或規(guī)劃特別形狀的銑刀（比如現(xiàn)在比較通用的縮頸圓鼻刀），以下降刀具對工件的影響（見圖1b圖）。對側(cè)壁的加工，盡量選用較大直徑的刀具來加工，以保證刀具的剛性和穩(wěn)定性。

　　3 進(jìn)刀方法和走刀軌跡的優(yōu)化矩形薄壁零件的深型腔加工，銑刀從工件中心方位傾斜（或螺旋）下刀，在深度方向銑到畢竟標(biāo)準(zhǔn)，然后走刀由中心向四周螺旋擴(kuò)展至側(cè)壁。該方法較為有用地下降了切削變形及其影響，下降了因?yàn)閯傂韵陆刀l(fā)生切削振動(dòng)的可能，零件的質(zhì)量和加工功率也有了明顯前進(jìn)。
　　4 圓角加工時(shí)的刀具途徑優(yōu)化一般的刀具途徑，選用的都是等切厚切削，即在一次走刀進(jìn)程中，徑向切深為必定值。但是，在圓角過渡處加工問題較大，在高速加工薄壁結(jié)構(gòu)件時(shí)問題尤為明顯，可以發(fā)現(xiàn)，刀具在圓角處的切削力有明顯的突變。我們在試切時(shí)發(fā)現(xiàn)，刀具在圓角加工時(shí)有振動(dòng)，并且有伴有抵觸尖利的動(dòng)靜。因?yàn)閳A弧切削是二軸聯(lián)動(dòng)，不能僅改動(dòng)其間一個(gè)方向的銑削參數(shù)，在圓弧處最容易出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象。
　　針對圓角加工問題，我們提出細(xì)化圓角刀具途徑的方法。在等切厚時(shí)，當(dāng)?shù)毒哂芍本€走刀過渡到圓弧走刀時(shí)，切入角θb會(huì)增大。

　　對應(yīng)公式如下：
　　直線切削時(shí)cosθb=1-C1/r
　　圓角切削時(shí)cosθb=1-Cc/r-Cc（r-0.5Cc）/rR
　　式中θb――切入角
　　C1――直邊銑削時(shí)的徑向切深
　　Cc――圓角銑削時(shí)的徑向切深
　　r――銑刀半徑
　　R――刀具中心軌跡在圓角處的半徑
　　明顯，當(dāng)C1=Cc時(shí)，刀具由直線走刀過渡到圓弧走刀的時(shí)分，因?yàn)榍腥虢堑脑龃蠖沟毒吲c工件的接觸面積增大，然后引起切削力的俄然增大并容易發(fā)生顫動(dòng)。切削力的突變構(gòu)成刀具和工件的加工變形增大，零件的標(biāo)準(zhǔn)過失加大，而切削力的震顫則會(huì)在圓角處發(fā)生振紋，影響零件的加工質(zhì)量。為了處理這種問題，我們可以對刀具途徑進(jìn)行優(yōu)化，可以通過手動(dòng)改動(dòng)切削參數(shù)，來到達(dá)優(yōu)化的效果。也可以通過CAM軟件（如UG等）來設(shè)定好加工路途，這樣比手藝編制更方便，這也是往后機(jī)械加工的趨勢。
　　5 加工方法的選擇工件在試切時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)順逆的效果要比逆銑時(shí)好。因?yàn)槟驺姇r(shí)，切削厚度是由薄到厚，在切削刃剛接觸工件時(shí)后刀面與工件之間的抵觸較大，容易引起振動(dòng)，在旮旯處會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)峻的斜向振紋；順銑則剛剛相反，盡管順銑的切削力稍大于逆銑的切削力，但是在切削旮旯處不會(huì)發(fā)生明顯的振紋。不過順銑時(shí)切削厚度是由厚到薄，對工件和刀具的沖擊力較大，在加工時(shí)盡可能削減刀具的懸伸長度和增加工件的剛性。

　　先加工型腔較深一側(cè)的型腔，使刀具剛性最差時(shí)，能最大程度的保證工件的剛性，后加工型腔較淺一側(cè)的型腔時(shí)，可以選用直徑較小的刀具，刀具懸伸也可以縮短，工件內(nèi)部用襯墊支撐住，既保證了工件的剛性，又減小了刀具切削力，然后使整個(gè)零件在加工進(jìn)程中變形較小，保證了零件的加工質(zhì)量。在實(shí)踐加工中，我們選用了這種方法，取得了出色的效果。




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