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薄壁零件的铣削加工技术分析

日期: 2021/2/25 浏览: 0 来源: 学海网收集整理 作者: 泰州技师学院 季开阳

摘要:薄壁零件在实际生产过程中,普遍具备质量轻、架构强度与刚度大等相关特点,由于薄壁零件加工技术以及工艺十分复杂,加工难度普遍较高,所以在实际开展铣削技术加工时,极易产生形变问题。同时影响薄壁零件质量,以及加工技术精准程度的因素较多,比如:加工技术工艺、内部结构应力以及加工形变等问题都会出现误差。本文通过介绍薄壁零件加工特点,并且以此作为基础,探索出降低薄壁零件形变策略。
   关键词:薄壁零件;铣削加工技术;刀具质量;结构夹紧力
  
   从薄壁零件加工技术方面来看,由于薄壁零件结构轮廓尺寸较大,并且零件结构横截面面积较小,但是在实际技术加工过程中,一定程度上会受到铣削技术振动的影响,从而进一步削减生产材料的结构刚性。
   一、薄壁零件加工特点
   所谓薄壁零件,主要指的是生产过程中,零件结构壁厚普遍小于3毫米的精细结构零部件。在日常工作和工业生产过程中,由于铝合金材质具有内部结构较小、抗腐蚀能力强、零件结构可塑性高以及投入成本小等优势,因此铝合金材质成为现阶段我国最为常用的薄壁零件材质。加上目前我国生产出的薄壁零件,其自身内部结构设计相对比较复杂,并且结构体积大,在实际生产和使用过程中,需要占据一定的空间位置,因此针对其零件进行方案设计时,除了关注综合应用功能以外,还应该最大限度降低零件自身重量,以此充分满足不同应用方向和领域。
   薄壁零件无论自身材质还是应用范围,都与其他普通零件具有明显差异性。薄壁零件自身重量相对较轻,并且结构强度以及刚度等物理性质较高。根据其结构零件优势,薄壁零件在工业生产各个领域都有涉及。特别是现阶段我国航空航天生产过程中,薄壁零件具有质量轻、结构承载强力大等明显优势。加上薄壁零件自身结构十分特殊,在机械设备加工过程中,其加工技术和使用工艺也区别普通相关零件,所以在实际技术加工时,造成薄壁工业零件形变问题十分普遍。
   二、降低薄壁零件形变技术分析
   (一)提高加工刀具质量
   为了有效降低零件加工刀具质量,技术人员针对薄壁零件的铣削加工过程中,在位置旋转刀片的选择上,尽可能选择刀口相对比较锋利、尖头弧度较小的刀具结构[1]。同时薄壁零件在正常结构加工时,技术人员除了需要及时更换已经磨损的刀具,还需要着重关注液态冷结构、润滑设备等。为了提升加工刀具整体质量,需要准备充足的刀具切削液态物质,减小加工热量、防止产生刀具切削瘤,从根本上延长刀具综合使用寿命,降低薄壁零件变形问题。
   (二)增加结构装夹接触
   对于薄壁零件进行切削以及技术加工,技术人员可以使用增加装夹数量,以及总体接触面积等相关技术,降低加工形变现象。以现阶段工业车床加工作为实际案例,利用增加软性三爪设备,并且在薄壁零件镗制位置尺寸定位的基础上,略微增加装夹整体结构尺寸。严格调整结构装夹尺寸和接触面积,从根本上调整结构夹紧力量。在确保薄壁零件加工安全系数的前提下,增加结构装夹夹紧力,力争比结构切削力大。
   (三)提高工艺结构支撑力
   如果在工业零件生产过程中,薄壁零件内部结构的孔洞尺寸较大,面对此问题,可以依靠增加支撑结构,以此实现加工振动力的减小,从根本上削减薄壁零件加工结构形变问题。同时为了提升加工工艺结构总体支撑力,可以将支撑结构放置在刀具夹紧作用,以便于增加结构基础夹紧力量。在零件生产过程中,科学、合理的设置工艺结构支撑力,以及工艺加工技术,既可以有效降低振动薄壁零件形变的总体影响,一定程度上还能够减少零件加工的整体难度,提升零件加工效率和质量[2]。
   (四)多次调整结构夹紧力
   在薄壁零件进行技术加工时,对于一部分专用的夹具与刀具,技术人员可以使用二次甚至是多次夹紧力的调整模式,从根本上削减薄壁零件的铣削加工形变现象。但是如果零件生产工艺中,通过结构定位,针对内部与外部安装压力板装夹,可以有效对尺寸不合格,或者尺寸模糊等零件进行集体粗加工,并且在实际加工过程中,对于技术要求较高的薄壁零件需要预先留存一定数据余量,随后再次进行二次尺寸调整或者夹紧[3]。除此之外,零件一旦生产完毕,机床全部停止过后,技术人员应该及时放松加工压力板,从而消除内部结构应力。额外需要关注的是,进行二次夹紧时需要注意夹紧力度,假如工业零件发生位置变动,技术人员首先应该位置更正,零件位置改变后,在进行后续的技术作业,确保薄壁零件加工的准确性以及稳定性。
   结束语:
   由此可见,薄壁零件在生产过程中,普遍具有质量较轻,结构强度较高等相关特性,所以被广泛地使用在各个领域和行业中,但是其零件壁厚较薄,并且零件体积结构大,内部结构十分复杂,所以在实际技术加工过程中,需要十分严谨并且高超的加工技术。
  
   参考文献:
   [1]杨昀, 张卫红, 党建卫,等. 航空薄壁件铣削加工动力学仿真技术[J]. 航空制造技术, 2018, 61(7):42-47.
   [2]王民, 刘宇男, 昝涛,等. 宽频带多重动力吸振器薄壁件铣削振动控制[J]. 振动与冲击, 2018, 37(010):241-246.
   [3]王凌云, 黄红辉, Rae,等. 薄壁曲面零件铣削加工变形的有限元模型(英文)[J]. Journal of Central South University, 2018, v.25(05):151-159.

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