复杂薄壁、薄板类零件高速加工技术初探陈战士1，司晓梅2，刘东晓1，张［摘要］从加工方法，加工参数，工装夹具等方面对薄壁、薄板类零件的加工进行深入探讨，有效地解决了薄壁、薄板类零件的加工，为今后进行此类零件的加工进行了有益的技术储备。［关键词］数控加工；高速加工；加工参数；工装夹具［］TG659［文献标识码］B［］1003-5451（2012）01-0047-04StudyonHigh-speedMachiningTechnologyofComplicatedThin-walledandThin-veneerPartsCHENZhan-shi,SIXiao-mei,LIUDong-xiao,etal.（1.LuoyangInstituteofElectro-OpticalEquipment,AVIC,Luoyang471009；2.WuhanUniversityofTechnologyHuaxiaCollege,Wuhan,430223）［Abstract］Theprocessingmethods,processingparametersandfixtureofcomplicatedthin-walledandthin-veneerpartswerepre－sented.Theproblemofthin-walledandthin-veneerpartsmachiningwassolved.Themachiningtechnologywillbeusedfuture.［Keywords］NCprocessingtechnology；high-speedmachining；processingparameters；fixture1绪论件的加工质量：①合理设计加工工艺；②正确选择加工步骤；③采用合适的加工参数，高速加工。当零件壁厚或者板厚与内径曲率半径（或轮廓尺寸）之比小于1：20时称作薄壁或者薄板零件，所不同的是薄壁件的薄弱结构在垂直方向，薄板件的薄弱结构在水平方向。因为薄壁、薄板类零件的毛坯刚性差，容易导致装夹时零件产生弹性变形，严重影响加工表面的几何精度和位置精度，另外不合适的切削力作用加工过程中的热变形，切削振动，加工后残余应力的重新分布，零件在存放，、搬运、装配、调试过程中由于零件的残余应力及使用环境等等原因影响也容易产生零件变形。针对这些易导致零件变形的因素，参考国内国际成熟的加工经验，采取了以下措施保证薄壁、薄板类零2制定合适的工艺方法，保证零件在加工过程中受力均匀，保证零件的精度和表面质量薄壁、薄板类零件的加工需要经过一系列复杂的工艺环节，影响加工变形的因素众多，零件材料、结构特性、毛胚残余应力、加工应力都是制约薄壁、薄板类零件加工质量的关键因素。以航空制造业薄壁、薄板类零件常用的铝合金材料为例，其力学性能参数如表1所示。由于铝合金材料的弹性模量小，屈强比大，在切削加工中极易产生回弹，因此，即使在相同的外载作用下，铝合金材料工件也要比相同结构钢材工件变形大；·47·复杂薄壁、薄板类零件高速加工技术初探零件时所应考虑采取的重要措施之一。薄壁、薄板类零件的加工中，需要我们综合考虑以下因素：$1p½¾½%}½%"#$}{!%IMPa%I’()*+1,-*+1,13*+:13:,6,./012034./012034./0120M;0<=56,56,56,56,¾½@ABCDB①加工步骤加工步骤不同，将导致工件内原有76,>?,766E7FG8915,8915,残余应力释放顺序的不同进而造成不同的变形情况。随着加工过程的进行，毛坯材料被逐渐切除，工件的刚度逐渐减小，同时由于切削力和切削热作用，产生新的残余应力。加工步骤不同，则加工路径就不同，新的残余应力与毛坯中原有残余应力的耦合顺序和耦合效果不同，这些复杂因素共同作用的结果，将引起工件不同的变形。IJ0M;01201KLMJL34IJ0M;01201KLMJL34IJL12LM;LIKL34IJL12LM;LIKL34:,:6H:>61>F>E7:G8915756,¾½MNO:,:6HG617?>E7FG8915656,:,6,H:76177?E61:891>656,:,6,H:G617?,E6>,8917,56,同时，薄壁、薄板类零件自身结构刚性差也是工件产生较大变形的内在因素。此类零件大多结构形状复杂，外廓尺寸相对截面尺寸较大，加工余量大、相对刚度较低，加工工艺性差、精度高；此外，在薄壁、薄板类零件毛坯制造过程中，因外力或不均匀温度场的作用引起材料不均匀的弹塑性变形，在毛坯中产生了残余应力。在加工前，工件内的残余应力处于自平衡状态，而切削加工过程是被加工材料被逐渐切除的过程，随着切削加工过程的进行，切削层中的残余应力被逐渐释放，工件自身的刚度也发生变化，原始的自平衡条件被破坏，因此工件只有通过变形达到新的平衡状态。针对以上种种原因，特制订了以下工艺方法，保证薄壁、薄板类零件在加工过程中受力均匀，保证零件的精度和表面质量：①分多道数控铣，分...