薄壁深腔類零件在整體摳制加工時，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)的難點問題，提出了工藝中的處理方案。從高速加工技術的應用、零件的整體剛性和刀具的優(yōu)化、進刀方法和走刀軌跡的優(yōu)化、圓角加工時刀具途徑優(yōu)化和切削方法的選擇幾個方面來進行分析研討。
薄壁深腔類零件廣泛用于一些表面產品的箱體傍邊，在從前的加工中常常運用焊接式的機箱，但是因為焊接式機箱在焊接后容易變形，在加工之前有必要由鉗工校對。并且焊接機箱剛性差，在加工時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，一些小型機箱選用整體摳制的方法來結束。為了前進功率和保證它的加工精度，在加工中常常選用數(shù)控機床加工。
1加工難點
薄壁類零件選用整體摳制加工時，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。因為型腔較深，在加工中，刀具的懸伸比一般超過了5：1，有的甚至到達了15：1，刀具剛性很差，再加上有的工件本身的結構工藝性也很差，因此，在加工中往往會出現(xiàn)顫刀和讓刀現(xiàn)象，使工件壁厚不均勻，加工底面時，即使選用了很小的下刀螺旋視點，也會發(fā)生折刀現(xiàn)象，嚴峻影響了工件的表面質量和加工功率，甚至構成零件的報廢。在精銑時，盡管選用了多次進刀，但因為刀具直徑太小，懸伸比更大，哆嗦更加兇猛，特別是底面圓弧處，因為刀具的受力俄然增加，往往出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象，導致零件報廢。
2工藝中的處理方法
通過對工件和刀具的理論分析，結合試制零件進程中的一些探究經歷，我們在加工中采用以下幾種處理方案。
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高速加工技術的運用因為薄壁深腔類零件進行整體摳制的時分，加工的余量很大，為了前進加工功率，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，進給速度較傳統(tǒng)的方法高5-10倍，跟著切削速度的前進，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，表面質量要求高，不允許有比較明顯的變形，因此選用數(shù)控機床高速加工，是一種較好工藝方法。
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零件的整體剛性和刀具的優(yōu)化運用高速加工切削技術加工薄壁零件的關鍵在于切削進程的穩(wěn)定性。實踐證明，跟著零件壁厚的下降，零件的剛性會急劇減小，加工變形增大，容易發(fā)生切削哆嗦，影響零件的加工質量和加工功率。為此，我們提出了充沛運用零件整體剛性的刀具途徑優(yōu)化方案。在切削進程中，盡可能地運用零件的未加工部分作為正在銑削部分的支撐，使切削進程處在剛性較佳的情況。關于側壁的加工，在刀具可以承受的范圍內，盡量選用增加切寬（ae）、減小切深（ap）的方法。
充沛運用零件的整體剛性（見圖1a圖），為防止刀具對側壁的干與，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。
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進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準，然后走刀由中心向四周螺旋擴展至側壁。該方法較為有用地下降了切削變形及其影響，下降了因為剛性下降而發(fā)生切削振動的可能，零件的質量和加工功率也有了明顯前進。
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圓角加工時的刀具途徑優(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，在高速加工薄壁結構件時問題尤為明顯，可以發(fā)現(xiàn)，刀具在圓角處的切削力有明顯的突變。我們在試切時發(fā)現(xiàn)，刀具在圓角加工時有振動，并且有伴有抵觸尖利的動靜。因為圓弧切削是二軸聯(lián)動，不能僅改動其間一個方向的銑削參數(shù)，在圓弧處最容易出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象。
針對圓角加工問題，我們提出細化圓角刀具途徑的方法。在等切厚時，當?shù)毒哂芍本€走刀過渡到圓弧走刀時，切入角θb會增大。
對應公式如下：
直線切削時cosθb=1-C1/r
圓角切削時cosθb=1-Cc/r-Cc（r-0.5Cc）/rR
式中θb――切入角
C1――直邊銑削時的徑向切深
Cc――圓角銑削時的徑向切深
r――銑刀半徑
R――刀具中心軌跡在圓角處的半徑
明顯，當C1=Cc時，刀具由直線走刀過渡到圓弧走刀的時分，因為切入角的增大而使刀具與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。切削力的突變構成刀具和工件的加工變形增大，零件的標準過失加大，而切削力的震顫則會在圓角處發(fā)生振紋，影響零件的加工質量。為了處理這種問題，我們可以對刀具途徑進行優(yōu)化，可以通過手動改動切削參數(shù)，來到達優(yōu)化的效果。也可以通過CAM軟件（如UG等）來設定好加工路途，這樣比手藝編制更方便，這也是往后機械加工的趨勢。
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加工方法的選擇工件在試切時，我們發(fā)現(xiàn)順逆的效果要比逆銑時好。因為逆銑時，切削厚度是由薄到厚，在切削刃剛接觸工件時后刀面與工件之間的抵觸較大，容易引起振動，在旮旯處會出現(xiàn)嚴峻的斜向振紋；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發(fā)生明顯的振紋。不過順銑時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的型腔，使刀具剛性最差時，能最大程度的保證工件的剛性，后加工型腔較淺一側的型腔時，可以選用直徑較小的刀具，刀具懸伸也可以縮短，工件內部用襯墊支撐住，既保證了工件的剛性，又減小了刀具切削力，然后使整個零件在加工進程中變形較小，保證了零件的加工質量。在實踐加工中，我們選用了這種方法，取得了出色的效果。
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