薄壁结构零件由于重量轻、强度高等结构特点，已在航空航天、模具等多个领域得到了广泛应用；但它们的结构形状复杂、刚度较低、加工余量大，工艺性差，极易发生变形和切削振动。

图：精密五金件加工产品实拍图

薄壁零件加工技术

       1、从加工工艺系统的刚度考虑，提出充分利用零件的整体刚性变形控制方案；
       2、在机床方面，提出了平行双主轴联动精度控制方案；
       3、在装夹方面，提出了用低熔点合金填充或使用真空夹具精加工零件的方案；
       4、在切削用量方面，提出了变进给速度的加工方法，通过工艺方法试验与计算机模拟仿真相结合，提供效率和可靠性；
       5、采用有限元仿真预测加工变形，再利用数控补偿技术进行适当主动误差补偿，从而提高薄壁零件的加工精度。
 

薄壁零件铣削加工变形产生的原因

       1、毛坯件的初始残余应力；毛坯经热处理后，在冷却过程中产生内应力，铣削后内应力重新分配产生变形；
       2、刀具对工件的影响；铣削加工中，由于工件与刀具间摩擦所做的功，绝大部分转变为切削热，导致工件各部位的温度分布不均，引起的工件的变形；刀具的切削分力，零件弹性恢复后其表面产生不平度，引起壁厚加工误差的产生，同时，刀具的材料、磨损等因素也会不同程度的导致工件的变形；
       3、工件的装夹方式，由于壁薄零件的自身特点，装夹后产生的弹性变形会影响零件表面的尺寸、位置、形状的精度，最终导致工件的变形；
       4、刀具下刀方式的影响；薄壁零件的加工，包括会腹板加工的垂直进刀和对侧壁加工的水平进刀两种进刀方式，而垂直进刀而又分为直接垂直向下进刀，斜线轨迹进刀以及螺旋式轨迹进刀三种方式，分别用于键槽、端部的铣削，不同的进刀方式直接影响着零件的加工精度，因此合适的下刀方式对于减小工件的变形是很重要的。
 

图：同泰升CNC机加工产品实拍图

薄壁零件的加工变形的控制措施

       1、振动时效工艺
       振动时效工艺对有效降低残余应力40%以上，并且峰值降低，残余应力均与化，减小变形，满足尺寸加工要求，提高零件的加工精度；
       2、对耳形薄壁件采用三个辅助支承
       采用三个辅助支承加工后的零件与标准件间的误差相差仅为2%左右，表面无明显的振纹，加工精度表面质量好；少于散的辅助支撑加工表面会产生明显的振纹，而更多的辅助支撑虽能更好的抑制薄壁件的加工振荡，但同时增加了夹具的复杂性，不具有进行性。
       3、柔性辅助支撑
       利用射流产生的冲击力抵消壁薄件在加工过程中产生的切削力；提高零件的工艺刚性，减少零件变形和抑制工艺系统振动；柔性支撑不会破坏工件，不会产生压痕等机械损伤，不会将支撑部分的误差映射到工件上，同时由于射流作为介质，射流本身就具有冷却、润滑、清洗和防锈的作用，同时降低切削热，避免刀具工件的干涉。

       作为一家现代化精密机械零件制造商，佛山同泰升精密机电科技有限公司以CNC加工为核心工艺，拥有实体工厂、检测设备，并整合快速成型、模具、后处理等配套的制造资源，为客户提供快速打样、中小批量生产制造和试装，真正做到省心省力的一站式服务；企业拥有台湾进口的电脑锣、铣床、车床、磨床等精密机械加工设备以及富有非标产生产经验的技术团队，生产经验丰富。咨询电话：13826973330，网址：www.fstpe.com。