1、利用零件的整体刚性加工薄壁零件
随着零件壁厚的减小,其刚性降低,加工变形增大。因此,在切削过程中,尽可能地利用零件的未加工部分,作为正在切削部分的支撑,使切削过程处在刚性较佳的状态。如:腔内有腹板的腔体类零件,加工时,铣刀从毛坯中间位置以螺旋线方式下刀以减少垂直分力对腹板的压力,在深度方向铣到尺寸,再从中间向四周扩展至侧壁。内腔深度较大时,按如上方法分多层加工。该方法能有效地降低切削变形及其影响,降低了由于刚性降低而可能发生的切削振动。
2、采用辅助支撑
对于薄壁结构的腔类零件加工,关键问题就是要解决由于装夹力引起的变形。为此,可通过在腔内加膜胎(橡胶膜胎或硬膜胎),以提高零件的刚性,YZ零件的加工变形;或采用石蜡、低熔点合金填充法等工艺方法,加强支撑.进而达到减小变形、提高精度的目的。
3、设计工艺加强筋,提高刚性对于薄壁零件,增加工艺筋条,以加强刚性,是工艺设计常用的手段之一。
4、对称分层铣削,让应力均匀释放
毛坯初始残余应力对称释放,可以有效减小零件的加工变形。对厚度两面需进行加工的板类零件,采用上下两面去除余量均等的原则,进行轮流加工,即在上平面去除δ余量,然
后翻面,将另一面也去除δ余量。加工时采用余量依次递减的原则,轮流的次数越多,其应力释放越彻底,工件加工后变形越小。
5、刀具下刀方式的优化
刀具下刀方式对零件的加工变形有直接的影响。如垂直进刀方式,对腹板有向下的压力,会引起腹板的弯曲变形;而水平进刀方式,对侧壁有挤压作用,在刀具刚性不足时造成让
刀,从而影响加工精度。
6、采用数控高速加工
随着数控机床的普及应用,许多控制薄壁零件变形的措施得以用程序固化,避免了因操作者的不同而出现质量差异的情况。对精度较高的薄壁零件,可以采用数控高速加工的方式控制变形。高速加工采用“小切深,快走刀”的方式,使刀具在高速旋转时,与工件接触的瞬间,工件产生软化状态,切屑成碎屑状,切削力迅速下降,加工变得很轻快;同时切削热在diyi时间被迅速带走,使工件表面基本保持在室温状态,从而排除了因加工而导致的零件变形。
7、热处理去应力
薄壁结构的零件在加工过程中,因应力释放极易变形,工艺方法常采用粗、精加工分开进行,并在粗加工后进行去应力处理,即采用粗加工—去应力热处理—精加工的流程。对于变形严重的高精度零件,还要安排半精加工,并进行多次去应力处理。另外,振动消除应力、深冷处理去应力等措施,效果较好,但其应用范围需进一步推广。
8、合理选择工件定位装夹方法
为控制加工变形,除进行工艺方法的优化外,还需要合理选择工件装夹方法,减小夹紧力对变形的影响。