薄板零件數銑加工變形控制研究

摘要：薄板零件數銑加工技術通常會使用一些夾具或者傳統的施工工藝，這會在很大程度上造成薄板零件的變形，為了能夠更好地控制薄板零件數銑加工過程中所出現的變形等情況，同時也為了能夠進一步提高薄板零件的加工質量和效率，筆者將從薄板零件數銑加工的變形原因以及控制變形的方法等方面對其進行詳細地論述，希望能夠對我國零件加工行業的發展添加助力。

關鍵詞：薄板零件；數銑加工；變形控制

隨著我國科學技術地不斷發展，薄板零件也被廣泛地應用于各種領域，其中包括航天領域、船舶領域、電器領域、汽車領域等等，因此，薄板零件的加工也成為了現階段我國比較稀缺的項目。如何才能提高薄板零件加工的質量和效率，并且對其變形程度進行有效地控制是現階段引起人們廣泛熱議的問題。接下來，筆者就“薄板零件數銑加工過程中的變形控制”及其相關內容進行一系列的探究及討論，希望能夠對一些數銑加工人員在遇到變形控制等相關問題時有所幫助。

一、變形原因

（一）夾緊力變形原因

通過夾緊力而造成薄板零件變形的原因主要有以下幾點：第一，當薄板零件采用鉗裝夾的形式進行制作時，通常會因為構件和鉗口之間的接觸面積過小，同時又在鉗裝夾的夾緊力作用下出現向上拱起的情況，此時的薄板零件的作用力會沿著與鉗裝夾的夾緊力作用垂直方向上延續[1]；第二，薄板零件制作所使用的原材料的質量不符合設計標準，從而導致薄板零件的下表面出現不平整的現象，當毛坯料在鉗裝夾中所受到的夾緊力處于一種不平衡的狀態時，薄板零件就非常容易出現扭曲變形，這也是薄板零件發生形變的重要原因之一。

（二）切削變形原因

通過切削工序而造成薄板零件變形的原因主要有以下幾點：第一，薄板零件在進行銑削時，工件和刀具常常會在切削的作用力下釋放出切削層中的毛坯殘余應力，這種情況會在很大程度上破壞毛坯中原有的應力平衡的狀態，從而進一步導致薄板零件的塑性變形；第二，在薄板零件材料的切除過程中，刀具無法避免地會與構件之間產生摩擦，摩擦生熱，在這種熱作用下，薄板零件會在一定程度上出現熱膨脹現象，從而進一步造成薄板零件在長度和寬度兩個方向上產生形變；第三，當薄板零件出現向兩個方向進行延伸的趨勢時，常常會因為平口鉗的限制而產生中斷，在這個過程中就很容易發生薄板零件的熱變形。[2]以上不同的變形效果疊加在一起，會極大地影響了薄板零件加工生產的質量，埋下安全隱患，因此薄板零件的加工變形控制成為了技術人員研究的重點方向。

二、控制方法

（一）夾具設計

對于夾具的設計來說，最重要的在于如何降低薄板零件再夾具夾緊力的作用下而產生的變形影響，具體來說，設計人員可以從以下幾個方面作為切入點進行研究：第一，夾具的結構設計主要包括固定槽、螺釘孔、封閉槽、結構槽、基準面、下料槽以及夾具主體等部分，而夾具結構也是通過削銑加工的夾具主體而獲得，因此在設計夾具時，設計人員應最大程度上地控制夾具中各零件的尺寸和精度，從而進一步保證薄板零件與夾具槽之間能夠完美地契合；第二，薄板零件加工的夾具制作可以采用鋁作為施工材料，將夾具的地面與側面進行嚴格地摹效和加工之后通過墊鐵的方式使薄板零件能夠被緊緊地固定在平口鉗內，從而有效地與加工機床相連接，提高薄板零件的加工效率和質量；第三，在進行夾具設計設計時，設計人員還需要注意在薄板零件裝入夾具時，零件的兩端應如何與夾具內部進行緊密地接觸和定位，針對這種情況，可以將薄板零件的右端進行固定，而對于零件的左端來說可以將其自由四方，這樣可以有效地降低薄板零件加工過程中可能會產生的應力形變，顯著地提高薄板零件的加工質量；第四，設計人員還可以將夾具的兩端的螺釘、壓板、螺母、墊片等構件緊密地固定在夾板上，這樣可以在一定程度上緩解薄板零件被平口鉗加緊而造成的形變等問題；[3]第五，從客觀的角度上來說，薄板零件的數銑加工工序通常會采用兩面加工的方式進行制作，在翻面的過程中，薄板零件可能會因為與夾具中的結構槽之間產生作用力和摩擦而發生形變，因此，設計人員還可以在夾具的結構槽底部設置一些銅版紙，這樣可以起到支撐薄板零件，減少薄板零件發生形變的作用。

（二）工藝改進

薄板零件數銑加工工藝的改進方法可以從以下幾個方面進行研究：第一，薄板零件的下料，傳統的下料方法是通過鋸削的加工方式，但是這種加工方式會在一定程度上產生熱膨脹作用力和切削的作用力，這些作用力會引起薄板零件的毛坯變形，從而進一步影響施工人員對薄板零件的變形控制，針對這種情況我們引進了線切割加工技術，該技術主要是通過電火花的放電效果而對薄板零件進行下料的加工工藝，其優勢在于加工生產的薄板零件質量較好、發生形變較小、產生應力較小等，因此在薄板零件的數銑加工過程中普遍推行[4]；第二，在薄板零件數銑加工的工序中引進了高速切削技術，該技術相較于傳統的切削技術而言，其優勢體現在可以有效地減小薄板零件的切削深度和寬度，從而在很大程度上降低薄板零件出現形變的概率，除此之外，高速切削技術還可以將切屑迅速排出，極大地減少了薄板零件數銑加工的熱變形，因此該技術在薄板零件加工領域有著較大的發展趨勢。

三、結語

總而言之，現階段我國很多薄板零件數銑加工企業都或多或少地出現一些薄板零件在加工過程中發生形變的問題，這些問題的頻繁發生會在很大程度上影響薄板零件數銑加工企業的經濟效益和社會影響，而本文筆者在文中也提到了一些改進和完善薄板零件數銑加工過程的意見和建議，相信在相關技術研究人員對薄板零件數銑加工技術不斷地改進和完善下，在不久的將來，這項技術一定會取得更大的進步，同時也為我國薄板零件加工行業的發展做出更大的貢獻，這也是我們所期待看到的結果。

參考文獻：

[1]宋偉玲.薄殼塑膠件的數銑加工工藝研究[J].機電工程技術，2016，45（11）：118121.

[2]郭彬，張輝.數銑加工薄壁零件的工藝設計[J].現代制造技術與裝備，2017（02）：124128.

[3]歐陽坤源.數銑加工薄壁零件工藝設計[J].科技創新導報，2013（13）：136138.

[4]張勝.薄壁不銹鋼基板數銑加工改進[J].金屬加工（冷加工），2016（S1）：111115.

作者簡介：梅紅霞，女，漢族，江蘇常州人，本科，講師，研究方向：機械類學科教學。