薄壁工件铣削加工变形控制

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薄壁工件铣削加工变形控制

作者：陈志

来源：《硅谷》2014年第07期

摘要薄壁工件结构在航空、能源传播等领域的应用十分广泛。但是薄壁工件的刚度相对较低，在对其进行铣削加工的过程中容易发生变形，铣削过程中所产生的切削力对加工精度的影响非常明显。为了保证薄壁工件铣削加工的质量，文章对工件铣削加工变形进行简要分析，并提出一些针对性的策略。

关键词薄壁工件；铣削加工；变形控制

中图分类号：TG54 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0094-01

1 铣削加工受力模型

长期以来，铣削过程建模一直是众多学者的重点研究对象，针对铣削过程的建模方法主要包括经验法、分析法及力学法等。其中，力学法的应用最为广泛。虽然力学法建立的切削力模型形式较多，但是其实质都是将切削力堪称切削过程中的几何属性及物理属性的函数。

铣削过程中的切削力主要与切削面积有关。图1所示为铣削过程切削力分析示意图，为了方便对切削力进行分析，将铣刀切削刃划分为如图所示的微单元，然后对处于切削区域的各个微单元的受力状况进行综合分析和计算，最后计算出总的切削力。

图1 薄壁工件铣削过程

铣刀切削刃微单元的切削力可以被分解为切向切削力及径向切削力，具体关系如下面公式所示：

（1）

式（1）中的DFT、DFR分别表示切向和径向切削力；D2表示微单元的轴向宽度；KT、KR表示平均切屑厚度的指数函数；tc表示微单元瞬时未变形切屑厚度。

KT、KR可以用如下公式表示：

（2）

2 薄壁工件加工变形控制试验

2.1 大轴向切深试验