試析薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工難點與解決方法

劉瑞已

摘 要：近代工業(yè)的發(fā)展中，材料的質量、重量、使用周期、工藝效果等都成為現(xiàn)代工業(yè)施工開展的重要參考和發(fā)展方向。但在實際的薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控操作過程中，因其數(shù)控操作技術和人員操作經(jīng)驗的不同，使得對薄壁曲面鋁合金加工技術和工藝在對應生產(chǎn)環(huán)節(jié)的加工和運用時出現(xiàn)不相等的問題；即相關的加工工藝中，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)控加工難點和對應的解決方法措施進行對應的分析和探究。在相關的實際的操作流程和運用工具的運轉中，在實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)的實際實驗過程中，在有效降低生產(chǎn)時的變形過程中，保證數(shù)控加工的效率和進度。

關鍵詞：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：TG659 文獻標志碼：A 文章編號：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、強度高、導電率好、不易被腐蝕等相關物理預防的高性能和優(yōu)勢被我國建筑行業(yè)廣泛應用。在復雜的加工工藝的技術操作過程中，為保證薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工的難點和問題在有效地控制和預防的過程中順利進行，對加工難點進行高效的解決措施的提出和實踐也在一定程度上提高著相關的加工質量和效率。

1 薄壁曲面鋁合金折疊器加工技藝的難點

在實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*二百零四毫米的長方體鋁合金毛坯做折疊器數(shù)控加工的研究對象。其在實際的加工技藝的過程中，由于其易受到物理應力影響，整體毛坯材料的切削量中，其中百分之八十的材料會被切削掉，在零件的曲面、薄壁、復合角的對應構建和呈現(xiàn)中，其折疊器的曲面雙面呈現(xiàn)側壁厚度需保持在七毫米，開口鏟腳寬度保持在十毫米，其整體的傾斜角和傾斜面的復合角和曲面的加工過程，對精度的高要求、材料精細等的原因，使得整個加工技藝的工藝流程復雜且加工中易出現(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

在實際折疊器加工過程中，因其折疊器生產(chǎn)過程是以整體的鋁合金毛坯作為實際加工材料，操作工人對其實際的零件的生產(chǎn)可以說是建立在整體加工金屬材料的切削量大、強度低地過程中，金屬材料在實際生成的過程中，其晶體的排列和構建體系并不是按照理想狀態(tài)進行排列和組成的，其整體的形態(tài)、大小、介質等的展現(xiàn)形式的不同，在人為切削過程中，也會因其材料本身存在的原始殘余應力在塑性的生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)對應的變形[2]。同時由于薄壁曲面鋁合金的壁較薄，在對應進行的裝夾過程中，無論是應用虎鉗還是卡盤進行裝夾操作，都會因裝夾力度控制的不同，出現(xiàn)對應的橫向或徑向的裝夾力偏差導致變形；同時加工材料進行刀具精加工的過程中，因材料自身的晶體排列顆粒會在切削的過程里，會出現(xiàn)內部的擠壓、拉伸、拉斷等現(xiàn)象，是加工材料本身內部的粒子之間出現(xiàn)位移，導致不可恢復的塑性變形現(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，折疊器的結構特性在相關的加工機床上就要進行一定的優(yōu)化和選擇，即在一般的四軸聯(lián)動機床應用加工的過程中，受其材料加工結構復雜的影響，其機床的應用生產(chǎn)會在一定程度上增加加工技藝工序的同時，反作用于加工周期循環(huán)及質量精度保障。在對應生產(chǎn)的需求過程中，為使折疊器自身的結構組成在加工過程中，為提升實際對其的整體加工周期和工序的循環(huán)，在機床的選擇中，選擇主軸的翻轉角度在負十五度至一百二十度范圍之間的型號為UCP1350五軸聯(lián)動機床；在縮短加工工序的同時，降低需使用的專用夾具互裝夾次數(shù)，提升實際加工的精度。其次，在實際材料整體加工過程中，其都是一次成型；為使材料的質量和效率在一定的效果上進行對應的同步，在折疊器的數(shù)控加工過程中，操作人員就需對加工的工藝流程進行對應的前期編制和設計[4]。考慮曲面尺寸的公差要求、加工順序及側壁精度、外形都要在對應需求里，對應實際折疊器材料高度、厚度進行數(shù)值調節(jié)，保證工藝的技術精度符合實際生產(chǎn)薄壁曲面鋁合金折疊器的現(xiàn)實需求。在機床的專用夾具的設計思路和實際應用上，根據(jù)實際的生產(chǎn)需求在不影響實際生產(chǎn)間隔數(shù)值的過程中，減少裝夾更換次數(shù)，保證實際的粗加工的過程中，其相關加工進度效率的提高。

最后，在曲面折疊器的曲面和斜面的切削過程中，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用的應力受力面積和內應力，即在考慮其相關的加工數(shù)值和角度轉換的過程中刀具和切削參數(shù)的有效配合，直接對實際尺寸的整體零件的加工出現(xiàn)變形的概率有著對應的影響[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

在實際的數(shù)控加工工藝的技術工程中，這個材料的加工是通過四次的裝夾更換進行曲面加工；即是以虎鉗進行第一次裝夾使折疊器側面的曲面折疊面之間的尺寸保持在一百零一點五毫米并且其中留有一毫米余量的厚度，在首次加工面的準確定位后，使用專用家具對其曲面進行第二次的半精加工，其后在根據(jù)實際精加工的曲面和斜面在加工時留出的空擋尺寸，在進行專用家具對其的精加工和工藝凸臺的去除。在施工工藝所運用的裝夾的調整過程中，五軸聯(lián)動機床自身擁有的主軸可翻轉功能，也是相關的數(shù)控操作人員對相關程序編制在實際加工過程中的傾斜面和復合角的有效參考過程中相應展開的，是在主次程序結合操作、編制的過程中，提高粗加工和精加工的對應切換。

4.2 夾具設計與制作優(yōu)化

在對薄壁曲面鋁合金折疊器進行精加工的過程中，對整體傾斜面和復合角的各項此尺寸涉及中，由于在前期的粗加工過程中，整體的零件外觀已初步定型，因此，在其后期的加工進程里，在基準面沒有得到實際的確認過程時，對其裝夾要首先考慮虎鉗的再次使用定型，而專用夾具的設計就需要在實際考慮整體零件的呈現(xiàn)現(xiàn)狀進行對應的設計調換和安排，其中就包含預留工藝凸臺、裝夾方式等相關參數(shù)的有效測量和對比，在可操性的數(shù)值比例中，對應對零件的中心降低，確保裝夾穩(wěn)定性的提高[6]。

4.3 刀具選擇

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

4.4 切削參數(shù)選擇

在實際的切削過程中，由于整體的切削量較大，因此在對相應的參數(shù)選擇，直接作用與實際加工完成的材料實際質量。在對應進行高轉速、快進給、微量切削的流行加工方法作為實際參數(shù)選取的依據(jù)，進行對應的切削工藝流程實驗；其主要的目的也是為通過相關的實際實踐對實驗參數(shù)進行對應操作的確定。即以加工成品的現(xiàn)實主要型號要求為目標，在整體影響金屬晶體因子變形的機床主軸運轉速度、進給量和切削量的有效試驗中，通過有效設計因子水平表，對應的進行多次的實驗式加工的過程中，準確的測量出實際生產(chǎn)折疊器的數(shù)據(jù)數(shù)值后；對應進行實施的效果分析，以此來確保相關的數(shù)據(jù)數(shù)值在對應的計算分析中，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 結束語

通過對薄壁曲面鋁合金折疊器零件加工技藝的難點、原因和解決方法的探究和分析過程中，我們能發(fā)現(xiàn)在實際實踐生產(chǎn)進程中，其折疊器加工技藝出現(xiàn)的問題和提出的解決措施，也是相關的操作人員對實際的操作過程的經(jīng)驗總結和學習知識理論的實踐有效結合的過程中，在實際的優(yōu)化和解決薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工難點和解決方法的提出中，為使相關的加工過程中，材料不出現(xiàn)變形問題，對其工藝流程在實際的加工精度和質量綜合考慮的過程里，就需要操作人員對相關的生產(chǎn)技術在得到的相應的可行性、可操性的加工參數(shù)值的推廣和應用中，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻：

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[3]劉欣，徐永超，苑世劍.鋁合金復雜曲面薄壁件液壓成形技術[J].精密成形工程，2010（1）：42-45，56.

[4]劉暢.鋁合金結構件銑削加工性研究現(xiàn)狀[J].科技視界，2016（6）：182-184.

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[6]高偉.鋁合金曲面薄壁件柔性工裝夾具的設計探討[J].科技資訊，2014（36）：46-46.

[7]忻雄杰.薄壁曲面鋁合金折疊器數(shù)控加工難點與解決方法[J].機械工程師，2013（12）：77-79.