数控加工变形的控制.ppt

6.4 陡峭壁加工技术 侧壁受力产生变形和回弹，发生过切和啃刀现象 侧壁刚性增强，变形小，避免了过切现象 6.5 错位层加工技术 对于薄壁件的侧壁加工，在层优先原则基础上，目前流行一种错位层切数控加工策略，使得直壁刚性增强，变形大大减小，避免了过切现象。 6.6 深槽加工策略 深槽加工是复杂结构件常见的加工难题之一。为了保证加工效率及质量，首先必须采用变换刀长加工的策略，按深度划分若干层，刀长递增；其次刀具类型尽量选用具有良好刚性的锥柄刀具；另外，切削策略尽量采用向外环切形式，侧面采用阶梯式余量，每层切削深度随着槽深增加而递减。 6.7 数控插铣加工技术 插铣加工是在数控切削过程中，刀具只有沿主轴方向进给运动，以底刃参与切削的加工方式。在进行深槽腔加工、窄型腔加工、转角加工时，插铣加工提供了高稳定性的切削条件，振动、让刀等现象大大降低，避免了窝刀，零件表面质量明显提高，加工效率大大提高。 采取数控补偿措施。根据实际加工得到的零件的加工变形情况和经验,设计数控补偿程序,让刀具在原有的轨迹中考虑零件变形程度附加一个偏移量,对加工变形进行数控补偿,以达到加工精度要求。 6.8 数控补偿策略 例子：挂架。 7 装夹系统优化技术 　 装夹方案改进主要内容是: 压板的数目、位置和夹紧力的大小、定位元件的位置、结构等, 任意因素变化会引起有限元分析模型约束的变化, 从而引起零件变形的变化。根据计算结果提出相应的改进措施, 如改变压板数目、位置、工件定位孔的位置、数目、夹紧力大小等。 　 7 装夹系统优化技术 　 为了控制加工变形，需要选择合理的装夹方法，减少夹紧力对变形的影响。装夹方案改进主要内容是: 压板的数目、位置和夹紧力的大小、定位元件的位置、结构等, 任意因素变化会引起有限元分析模型约束的变化, 从而引起零件变形的变化。根据计算结果提出相应的改进措施, 如改变压板数目、位置、工件定位孔的位置、数目、夹紧力大小等。 　 以下方法可供参考： 通用压板。压板的数量和作用点分布数量是主要研究内容。 软爪。用于夹持轴外圆加工内型面时。 通用磁力吸盘。对于导磁性材料。 专用胎具。 真空吸盘夹具。 定位心轴。用于轴类薄壁件以内孔定位、加工外型面时，常采用一夹一顶或一夹一拉，避免了径向变形。 真空夹具应用 在数控机床加工航空薄壁零部件时使用真空平台,由于加工过程中由于工件一直被真空吸紧，具有装夹不变形、工件尺寸容易保证、薄壁无颤纹、无接刀痕等好处。并且夹持力均匀可调、吸附力强、工件无夹痕、易装卸，特别适合于航空薄壁槽型件、平板类零件；由于效果显著，目前真空平台已广泛应用于航空薄壁零部件批生产加工。 真空夹具结构示意图 减小切削力——振动切削加工 振动切削是一种新型的非传统加工的特种切削加工方法, 按振动频率可分为低频振动切削( 20~150H z) 和超声振动切削( 15~ 35kH z)。它是给刀具(或工件) 以适当的方向、一定的频率和振幅的振动, 以改善其切削功效的脉冲切削方法。与普通切削相比, 振动切削具有切削力小、切削热降低、工件表面质量提高、精度提高、切屑处理容易、刀具耐用度提高、加工稳定、生产率高等优点。 　 高速加工技术已受到越来越多的重视,高速切削条件下,加工系统原有的一些特性发生变化,切削力降低,尤其是径向切削力的大幅度减小,特别有利于航空航天薄壁件的高速精密加工;大部分切削热被切屑飞速带走,零件可基本保持冷态,因而特别适用于加工容易热变形的零件;零件表面的残余应力非常小,机械和热应力变形都减小。 8 高速加工技术 数控加工变形控制策略 目录 1 引言 2 影响数控加工变形原因 3 数控加工变形控制关键技术 4 工件残余应力稳定化处理 5 增强工件加工过程刚性 6 数控编程及切削参数优化技术 7 装夹系统优化技术 8 高速切削技术 9 物理仿真技术 10 加工后校形技术 1、引言 数控加工技术已经成为航空航天产品制造的关键技术之一。航空航天产品中有大量金属薄壁件，并向重量轻、精度高、结构复杂方向发展，例如飞机壁板、肋、梁、框、缘条、长绗以及座舱盖骨架等；而金属薄壁件的加工中存在装夹困难、容易变形、加工精度难以保证等问题，故金属薄壁件的加工工艺技术成为难点。如何使其加工工艺变得简单化、较好地控制变形，并高效率、高质量、低成本完成加工，成为数控加工工艺技术发展的一个重点。 影响数控加工变形原因分析 2、影响数控加工变形原因 数控编程及切削参数优化技术 装夹系统优化技术 增强工件加工过程刚性技术 物理仿真与变形误差补偿技术 数控高速加工技术 数控加工 变形控制 关键技术 工件残余应力稳定化处理技术