試析薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工難點(diǎn)與解決方法

劉瑞已

摘 要：近代工業(yè)的發(fā)展中，材料的質(zhì)量、重量、使用周期、工藝效果等都成為現(xiàn)代工業(yè)施工開(kāi)展的重要參考和發(fā)展方向。但在實(shí)際的薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控操作過(guò)程中，因其數(shù)控操作技術(shù)和人員操作經(jīng)驗(yàn)的不同，使得對(duì)薄壁曲面鋁合金加工技術(shù)和工藝在對(duì)應(yīng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的加工和運(yùn)用時(shí)出現(xiàn)不相等的問(wèn)題；即相關(guān)的加工工藝中，折疊器即易出現(xiàn)材料整體的變形，此次就工業(yè)制造里的薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工難點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的解決方法措施進(jìn)行對(duì)應(yīng)的分析和探究。在相關(guān)的實(shí)際的操作流程和運(yùn)用工具的運(yùn)轉(zhuǎn)中，在實(shí)際的鋁合金折疊器工藝加工流程、程序編程、夾具優(yōu)化、刀具選擇及切削參數(shù)的實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在有效降低生產(chǎn)時(shí)的變形過(guò)程中，保證數(shù)控加工的效率和進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代工業(yè)；薄壁曲面鋁合金；數(shù)控加工；解決方法

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）09-0083-02

Abstract： In the development of modern industry， the quality， weight， service cycle and technological effect of materials have become the important reference and development direction of modern industrial construction. But in the actual thin-walled curved aluminum alloy folding machine CNC （computer numerical control） operation process， its operation technology and personnel operation experience are different， so the processing technology and process of thin-walled curved aluminum alloy are not equal in the process and application of corresponding production links. That is， in the related processing technology， the folding device is prone to the deformation of the whole material. In this paper， CNC machining difficulties and corresponding solutions in industrial manufacture of thin-walled curved aluminum alloy folding machine are analyzed and explored. In the relevant practical operation flow and the operation of the tools， the actual process of aluminum alloy folding machine processing process， program programming， fixture optimization， tool selection and cutting parameters of the actual experimental process as well as the process of effectively reducing the deformation in production， the efficiency and progress of CNC machining are to be ensured.

Keywords： modern industry； thin-walled curved aluminum alloy； CNC machining； solutions

引言

在工業(yè)生產(chǎn)的施工材料里，鋁合金材料的使用和普及因其具有材料密度低、強(qiáng)度高、導(dǎo)電率好、不易被腐蝕等相關(guān)物理預(yù)防的高性能和優(yōu)勢(shì)被我國(guó)建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用。在復(fù)雜的加工工藝的技術(shù)操作過(guò)程中，為保證薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工的難點(diǎn)和問(wèn)題在有效地控制和預(yù)防的過(guò)程中順利進(jìn)行，對(duì)加工難點(diǎn)進(jìn)行高效的解決措施的提出和實(shí)踐也在一定程度上提高著相關(guān)的加工質(zhì)量和效率。

1 薄壁曲面鋁合金折疊器加工技藝的難點(diǎn)

在實(shí)際的折疊器的材料參考研究中，以尺寸為四十五毫米*一百零六米*二百零四毫米的長(zhǎng)方體鋁合金毛坯做折疊器數(shù)控加工的研究對(duì)象。其在實(shí)際的加工技藝的過(guò)程中，由于其易受到物理應(yīng)力影響，整體毛坯材料的切削量中，其中百分之八十的材料會(huì)被切削掉，在零件的曲面、薄壁、復(fù)合角的對(duì)應(yīng)構(gòu)建和呈現(xiàn)中，其折疊器的曲面雙面呈現(xiàn)側(cè)壁厚度需保持在七毫米，開(kāi)口鏟腳寬度保持在十毫米，其整體的傾斜角和傾斜面的復(fù)合角和曲面的加工過(guò)程，對(duì)精度的高要求、材料精細(xì)等的原因，使得整個(gè)加工技藝的工藝流程復(fù)雜且加工中易出現(xiàn)材料的變形的現(xiàn)象出現(xiàn)[1]。

2 加工技藝產(chǎn)生變形的原因

在實(shí)際折疊器加工過(guò)程中，因其折疊器生產(chǎn)過(guò)程是以整體的鋁合金毛坯作為實(shí)際加工材料，操作工人對(duì)其實(shí)際的零件的生產(chǎn)可以說(shuō)是建立在整體加工金屬材料的切削量大、強(qiáng)度低地過(guò)程中，金屬材料在實(shí)際生成的過(guò)程中，其晶體的排列和構(gòu)建體系并不是按照理想狀態(tài)進(jìn)行排列和組成的，其整體的形態(tài)、大小、介質(zhì)等的展現(xiàn)形式的不同，在人為切削過(guò)程中，也會(huì)因其材料本身存在的原始?xì)堄鄳?yīng)力在塑性的生產(chǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的變形[2]。同時(shí)由于薄壁曲面鋁合金的壁較薄，在對(duì)應(yīng)進(jìn)行的裝夾過(guò)程中，無(wú)論是應(yīng)用虎鉗還是卡盤(pán)進(jìn)行裝夾操作，都會(huì)因裝夾力度控制的不同，出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的橫向或徑向的裝夾力偏差導(dǎo)致變形；同時(shí)加工材料進(jìn)行刀具精加工的過(guò)程中，因材料自身的晶體排列顆粒會(huì)在切削的過(guò)程里，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部的擠壓、拉伸、拉斷等現(xiàn)象，是加工材料本身內(nèi)部的粒子之間出現(xiàn)位移，導(dǎo)致不可恢復(fù)的塑性變形現(xiàn)象形成[3]。

3 薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工方案分析

首先，折疊器的結(jié)構(gòu)特性在相關(guān)的加工機(jī)床上就要進(jìn)行一定的優(yōu)化和選擇，即在一般的四軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床應(yīng)用加工的過(guò)程中，受其材料加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的影響，其機(jī)床的應(yīng)用生產(chǎn)會(huì)在一定程度上增加加工技藝工序的同時(shí)，反作用于加工周期循環(huán)及質(zhì)量精度保障。在對(duì)應(yīng)生產(chǎn)的需求過(guò)程中，為使折疊器自身的結(jié)構(gòu)組成在加工過(guò)程中，為提升實(shí)際對(duì)其的整體加工周期和工序的循環(huán)，在機(jī)床的選擇中，選擇主軸的翻轉(zhuǎn)角度在負(fù)十五度至一百二十度范圍之間的型號(hào)為UCP1350五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床；在縮短加工工序的同時(shí)，降低需使用的專用夾具互裝夾次數(shù)，提升實(shí)際加工的精度。其次，在實(shí)際材料整體加工過(guò)程中，其都是一次成型；為使材料的質(zhì)量和效率在一定的效果上進(jìn)行對(duì)應(yīng)的同步，在折疊器的數(shù)控加工過(guò)程中，操作人員就需對(duì)加工的工藝流程進(jìn)行對(duì)應(yīng)的前期編制和設(shè)計(jì)[4]。考慮曲面尺寸的公差要求、加工順序及側(cè)壁精度、外形都要在對(duì)應(yīng)需求里，對(duì)應(yīng)實(shí)際折疊器材料高度、厚度進(jìn)行數(shù)值調(diào)節(jié)，保證工藝的技術(shù)精度符合實(shí)際生產(chǎn)薄壁曲面鋁合金折疊器的現(xiàn)實(shí)需求。在機(jī)床的專用夾具的設(shè)計(jì)思路和實(shí)際應(yīng)用上，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求在不影響實(shí)際生產(chǎn)間隔數(shù)值的過(guò)程中，減少裝夾更換次數(shù)，保證實(shí)際的粗加工的過(guò)程中，其相關(guān)加工進(jìn)度效率的提高。

最后，在曲面折疊器的曲面和斜面的切削過(guò)程中，刀具和切削參數(shù)數(shù)值的選擇也在一定程度上作用于一次材料成型運(yùn)用的應(yīng)力受力面積和內(nèi)應(yīng)力，即在考慮其相關(guān)的加工數(shù)值和角度轉(zhuǎn)換的過(guò)程中刀具和切削參數(shù)的有效配合，直接對(duì)實(shí)際尺寸的整體零件的加工出現(xiàn)變形的概率有著對(duì)應(yīng)的影響[5]。

4 薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工的解決方法

4.1 整體施工工藝和程序編制的優(yōu)化

在實(shí)際的數(shù)控加工工藝的技術(shù)工程中，這個(gè)材料的加工是通過(guò)四次的裝夾更換進(jìn)行曲面加工；即是以虎鉗進(jìn)行第一次裝夾使折疊器側(cè)面的曲面折疊面之間的尺寸保持在一百零一點(diǎn)五毫米并且其中留有一毫米余量的厚度，在首次加工面的準(zhǔn)確定位后，使用專用家具對(duì)其曲面進(jìn)行第二次的半精加工，其后在根據(jù)實(shí)際精加工的曲面和斜面在加工時(shí)留出的空擋尺寸，在進(jìn)行專用家具對(duì)其的精加工和工藝凸臺(tái)的去除。在施工工藝所運(yùn)用的裝夾的調(diào)整過(guò)程中，五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床自身?yè)碛械闹鬏S可翻轉(zhuǎn)功能，也是相關(guān)的數(shù)控操作人員對(duì)相關(guān)程序編制在實(shí)際加工過(guò)程中的傾斜面和復(fù)合角的有效參考過(guò)程中相應(yīng)展開(kāi)的，是在主次程序結(jié)合操作、編制的過(guò)程中，提高粗加工和精加工的對(duì)應(yīng)切換。

4.2 夾具設(shè)計(jì)與制作優(yōu)化

在對(duì)薄壁曲面鋁合金折疊器進(jìn)行精加工的過(guò)程中，對(duì)整體傾斜面和復(fù)合角的各項(xiàng)此尺寸涉及中，由于在前期的粗加工過(guò)程中，整體的零件外觀已初步定型，因此，在其后期的加工進(jìn)程里，在基準(zhǔn)面沒(méi)有得到實(shí)際的確認(rèn)過(guò)程時(shí)，對(duì)其裝夾要首先考慮虎鉗的再次使用定型，而專用夾具的設(shè)計(jì)就需要在實(shí)際考慮整體零件的呈現(xiàn)現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)調(diào)換和安排，其中就包含預(yù)留工藝凸臺(tái)、裝夾方式等相關(guān)參數(shù)的有效測(cè)量和對(duì)比，在可操性的數(shù)值比例中，對(duì)應(yīng)對(duì)零件的中心降低，確保裝夾穩(wěn)定性的提高[6]。

4.3 刀具選擇

在實(shí)際的數(shù)控加工技術(shù)中，也要對(duì)實(shí)際的加工刀具進(jìn)行對(duì)應(yīng)的篩選和對(duì)比，即針對(duì)曲面加工中出現(xiàn)的多面傾斜度和復(fù)合角，在考慮實(shí)際加工形態(tài)和運(yùn)作原理的過(guò)程里，為使相關(guān)的幾何角度的曲面質(zhì)量和成效得到最佳優(yōu)化，在刀具的對(duì)比中其直徑為一百毫米，厚度為八毫米的鑲硬質(zhì)合金三面刃銑刀，在采用錯(cuò)齒排列的加工方式的進(jìn)程中，保證其單個(gè)齒數(shù)在十，螺旋角為十二度，前傾角為十二度的過(guò)程中，使用側(cè)固式刀柄進(jìn)行收緊，也能使其在相關(guān)的高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，刀具不易受物理作用進(jìn)行意外的帶出。

4.4 切削參數(shù)選擇

在實(shí)際的切削過(guò)程中，由于整體的切削量較大，因此在對(duì)相應(yīng)的參數(shù)選擇，直接作用與實(shí)際加工完成的材料實(shí)際質(zhì)量。在對(duì)應(yīng)進(jìn)行高轉(zhuǎn)速、快進(jìn)給、微量切削的流行加工方法作為實(shí)際參數(shù)選取的依據(jù)，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的切削工藝流程實(shí)驗(yàn)；其主要的目的也是為通過(guò)相關(guān)的實(shí)際實(shí)踐對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)操作的確定。即以加工成品的現(xiàn)實(shí)主要型號(hào)要求為目標(biāo)，在整體影響金屬晶體因子變形的機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度、進(jìn)給量和切削量的有效試驗(yàn)中，通過(guò)有效設(shè)計(jì)因子水平表，對(duì)應(yīng)的進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)式加工的過(guò)程中，準(zhǔn)確的測(cè)量出實(shí)際生產(chǎn)折疊器的數(shù)據(jù)數(shù)值后；對(duì)應(yīng)進(jìn)行實(shí)施的效果分析，以此來(lái)確保相關(guān)的數(shù)據(jù)數(shù)值在對(duì)應(yīng)的計(jì)算分析中，得出生產(chǎn)需求的切削參數(shù)的確定，完成薄壁曲面鋁合金折疊器的加工[7]。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)薄壁曲面鋁合金折疊器零件加工技藝的難點(diǎn)、原因和解決方法的探究和分析過(guò)程中，我們能發(fā)現(xiàn)在實(shí)際實(shí)踐生產(chǎn)進(jìn)程中，其折疊器加工技藝出現(xiàn)的問(wèn)題和提出的解決措施，也是相關(guān)的操作人員對(duì)實(shí)際的操作過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和學(xué)習(xí)知識(shí)理論的實(shí)踐有效結(jié)合的過(guò)程中，在實(shí)際的優(yōu)化和解決薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工難點(diǎn)和解決方法的提出中，為使相關(guān)的加工過(guò)程中，材料不出現(xiàn)變形問(wèn)題，對(duì)其工藝流程在實(shí)際的加工精度和質(zhì)量綜合考慮的過(guò)程里，就需要操作人員對(duì)相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)在得到的相應(yīng)的可行性、可操性的加工參數(shù)值的推廣和應(yīng)用中，提高生產(chǎn)效率。

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