在薄壁零件的铣削中，合理的刀具角度对削时切削力的大小，削中产生的热变形、工件表面的微观质量都是至关重要的。刀具前角大小，决定着切削变形与刀具前角的锋利程度。前角大，切削变形和摩擦力减小，但前角太大，会使刀具的楔角减小，刀具强度减弱，刀具散热情况差，磨损加快。本期，佛山同泰升CNC机加工厂家详细讲述《薄壁零件铣削加工变形产生的原因》专题内容。

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，由于工件与刀具件摩擦所做的功，绝大部分转变为切削热，由于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，包括对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少工件的变形是很重要的。

减少加工变形的工艺措施

       1、降低毛坯内应力
       采用自然或人工时效以及振动处理，均可部分消除毛坯的内应力；预先加工也是行之有效的工艺方法；对大的毛坯，由于余量大，故加工后变形也大；若预先加工掉毛坯的多余部分，缩小各部分的余量，不仅可减少以后工序的加工变形，而且预先加工后放置一段时间，还可以释放一部分内应力。
       2、改善刀具的切削力
       刀具的材料，几何参数对切削力、切削热有重要的影响，正确选择刀具，对减少零件加工变形至关重要；

图：精密铝件加工产品实拍图

       （1）合理选择刀具几何参数
       ①前角：在保持刀刃强度的条件下，前角适当选择大一些，一方面可以磨出锋利的刃口，另外可以减少切削变形，使排屑顺利，进而降低切削力和切削温度。
       ②后角：后角大小对后刀面磨损及加工表面质量有直接的影响，切削厚度是选择后角的重要条件；粗铣时，由于进给量大，切削负荷重，发热量大，要求刀具散热条件好，因此，后角应选择小一些。精细时，要求刃口锋利，减轻后刀面与加工表面的摩擦，减小弹性变形，因此，后角应选择大一些。
       ③主偏角：适当减小主偏角可以改善散热条件，使加工区平均温度下降。
       （2）改善刀具结构
       ①减少铣刀齿数，加大容屑空间；由于铝件材料塑性较大，加工中切削变形较大，需要较大的容屑空间，因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较小为好。
       ②精磨刀齿；刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4μm；在使用新刀之前，应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下，以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及轻微的锯齿纹，这样，不但可以降低切削热而且切削变形也较小。
       ③严格控制刀具的磨损标准；刀具磨损后，工件表面粗糙度值增加，切削温度上升，工件变形随之增加；因此，除选用耐磨性好的刀具材料外，刀具磨损标准本不应该大于0.2mm，否则容易参审积屑瘤；切削时，工件的温度一般不要超过100℃，以防止变形。
       3、改善工件的夹装方法
       ①对于薄壁衬套类零件，如果用三爪自定心卡盘或弹簧夹头从径向夹紧，加工后一旦松开，工件必然发生变形；此时，应该利用刚性较好的轴向端面压紧的方法；以零件内孔定位，自制一个带螺纹的穿心轴，套入零件的内孔，其上用一个盖板压紧端面再用螺帽背紧；
       ②对薄壁薄板工件进行加工时，最好选用真空吸盘，以获得分布均匀的夹紧力，再以较小的切削用量来加工，可以很好地防止工件变形。

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