薄壁板高速铣削加工过程中的让刀误差预测

车加工中让刀的原因有很多种，特别是难切削材料，由于硬度高或者塑像变形量较大，切削力增加，精加工中最容易出现让刀问题，部分原因及解决方案如下：
1，刀具主偏角：尽量选择较大的刀具主偏角，减少背向力，是解决让刀和切削震动最有效的办法。

2，刀尖圆弧：尽量采取小的刀尖圆弧，并配合小的进给量。

是背向力降低的常用方法。

3，刀具的负倒棱：尽量采取较小的倒棱宽度和倒棱角度，来减少变形抗力。

当然刀具前角应在不崩刃的前提下采用大前角。

4，刀具后角：尽量采用7度或者11度后角，根据工件直径和刀柄刚性具体选择。

5，刃倾角：刃倾角逐渐从正值变为负值时，背向力增大，进给力减少。

所以，尽量正的刃倾角。

6，刀具的切削用量对切削力的影响依次为：吃刀深度，进给量，线速度。

浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点Hessen was revised in January 2021浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点摘要：薄壁零件的数控铣削加工因薄壁件自身的特点决定了其加工难度极大，制造工艺复杂。

本文就薄壁件的特点及加工方法理论进行分析，提出薄壁零件的数控铣削加工中变形控制的相应措施及改善方法。

关键词：薄壁零件加工；数控铣；加工变形薄壁零件在工程上应用广泛，具有重量轻、强度高、造型美观等突出特点，薄壁零件按照空间几何形态通常可分为以细长轴为代表的二维薄壁构件和以薄壁件为代表的三维薄壁零件。

此类零件的共同特点是受力形式复杂，刚度低，加工时极易引起误差变形或工件颤振，从而降低工件的加工精度。

特别是当零件的形状和加工精度要求较高时，对振动、切削力大小及波动、切削温度、装夹方式均十分敏感，往往未加工到规定的尺寸，零件已经超出了精度要求，因此，薄壁零件的加工制造难度极大，成为国际上公认的复杂制造工艺问题。

1 薄壁零件加工技术发展的现状薄壁零件在现代工业技术中占有很重要的战略意义，国内外的学者专家都做了很深入的研究。

欧美等制造业比较发达的国家针对薄壁零件的结构特点，应用的技术主要有：（1）从加工工艺系统的整体刚度考虑，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，提出了变进给速度加工方法，通过工艺方法实验与计算机模拟仿真相结合，提高效率和可靠性；（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。

而在我国，由于缺少高精的理论计算和相关的试验数据，在这方面的研究还处于起步阶段，无论是振动加工技术还是高速切削技术都是处于摸索阶段，缺少必要的工艺技术数据，在实践中应用还不深入精准。

在实际生产加工中，大多采用低转速、小进给、多次空走刀等方法控制加工变形，应用手工或三坐标检验。

航空铝合金薄壁件铣削加工变形的预测模型王光宇;吴运新;闫鹏飞;胡永会【摘要】In order to predict machining deformation of aeronautical thin-walled workpiece, a three-dimensional finite element model was built. By use of finite element software MSC.MARC, the initial stress to the model was added, milling force on nodes was imposed, tool path was controlled and adaptive mesh refinement (AMR) method to the model was developed for the model. Milling simulation of aeronautical thin-walled workpiece was conducted by use of the model. Simulation result shows that after machining, the workpiece presents the shape of basin, which means that the central region of the workpiece is concave and lower than the peripheral region around. In addition, the thin walls are dented toward inside of the workpiece. To test the validity of the simulation results, a verification experiment to measure the deformation of machined workpiece was conducted. The experimental result coincides with simulation result. It is proved that the proposed finite element model can effectively predict machining deformation of aeronautical aluminum alloy thin-walled workpiece. The proposed finite element model can be applied to select appropriate machining strategies to reduce machining deformation of aeronautical aluminum alloy thin-walled workpiece.%为预测航空铝合金薄壁件的铣削加工变形,建立三维有限元模型.通过有限元软件MSC,MARC,向有限元模型添加初始应力场、对节点施加铣削力、控制铣刀路径和对模型的网格进行自适应网格细化.使用该模型进行薄壁零件的铣削仿真.仿真结果表明:铣削之后,薄壁零件呈中间凹陷、四周翘起的盆形.同时,零件的薄壁向内部凹陷.为检验仿真结果的正确性,设计验证实验以测量加工后零件的变形.实验的结果与仿真结果相吻合,证明本文提出的有限元模型可有效预测航空铝合金薄壁件的加工变形.该有限元模型可用来选择合适的加工策略以减小航空铝合金薄壁件的加工变形.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(043)005【总页数】7页(P1696-1702)【关键词】铝合金;薄壁零件;子程序;铣削加工;有限元模型【作者】王光宇;吴运新;闫鹏飞;胡永会【作者单位】中南大学机电工程学院,湖南长沙,410083;中南大学机电工程学院,湖南长沙,410083;中南大学机电工程学院,湖南长沙,410083;中南大学机电工程学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TG501;V261随着现代航空工业的发展，在飞机零部件中广泛使用具有复杂结构的薄壁件，如整体框﹑整体梁和整体壁板等。

数控铣床加工误差问题及处理措施分析摘要：数控铣削加工的工艺设计是在普通铣削加工工艺设计的基础上，结合数控铣床的特点，充分发挥其优势。

数控铣削加工工艺设计的关键是合理安排工艺路线，协调数控铣削工序与其他工序之间的关系，确定数控铣削加工工艺的内容和步骤，为编制程序作必要的准备。

数控铣削加工的工艺分析关系到加工的效果和成败，是编程之前的重要准备工作。

本文将主要针对数控铣削加工精度与加工误差进行分析和研究。

关键词：数控铣削；加工精度；加工误差根据被加工零件图样，按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，计算数控系统所需要输入的数据，称为数学处理。

数学处理一般包括两个内容：根据零件图样给出的形状、尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值；当按照零件图样给出的条件不能直接计算出编程所需的坐标，也不能按零件给出的条件直接进行工件轮廓几何要素的定义时，就必须根据所采用的具体工艺方法、工艺装备等加工条件，对零件原图形及有关尺寸进行必要的数学处理或改动，才可以进行各点的坐标计算和编程工作[1]。

1.数控铣床的基本工作原理铣床的加工表面形状一般是由直线、圆弧或其他曲线所组成。

普通铣床操作者根据图样的要求，不断改变刀具与工件之间的相对位置，再与选定的铣刀转速相配合，使刀具对工件进行铣削加工，便可加工出各种不同形状的工件。

数控机床加工是把刀具与工件的运动坐标分割成最小的单位量，即最小位移量，由数控系统根据工件程序的要求，使各坐标移动若干个最小位移量，从而实现刀具与工件的相对运动，以完成零件的加工。

如图1所示的凸轮曲线L。

要求刀具T沿工件的曲线轨迹运动进行铣削加工。

数控铣床加工时，根据工件图样工艺要求，将铣床各运动部件的移动量、速度及动作先后程序、主轴转速、转向及冷却等要求，以规定的数控代码形式编制程序单，并输入到机床专用计算机中。

然后，数控系统根据输入的指令，由机床专用计算机进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床各个部分进行规定的位移和有序的动作。

基于加工误差综合分析的薄壁件工艺顺序及参数优化方法研究的开题报告一、研究背景及意义薄壁件因其轻、刚、美、便于加工等优点，在汽车、飞机、船舶等重要领域得到广泛应用。

在制造过程中，薄壁件加工误差的控制是实现其优秀性能的关键。

因此，对于薄壁件的加工工艺顺序及参数进行优化，对于提高薄壁件的精度和质量具有重要意义。

二、研究目标和内容该研究旨在通过加工误差综合分析，探究薄壁件加工工艺顺序及参数的优化方法，以提高薄壁件的加工精度和质量。

具体内容包括：1.分析薄壁件的结构特点和加工难点，探讨薄壁件加工误差的来源。

2.基于加工误差综合分析，确定薄壁件加工误差的主要因素，建立薄壁件加工误差的数学模型。

3.探究薄壁件加工工艺顺序的影响因素，通过对比分析不同工艺顺序的加工效果，确定最优工艺顺序。

4.研究薄壁件加工参数的影响因素，探索最佳加工参数组合，实现薄壁件加工过程的优化。

5.设计实验验证理论研究结论的可行性和可靠性。

三、研究方法和技术路线该研究采用实验方法和理论分析相结合的方式进行。

具体技术路线如下：1.收集薄壁件加工相关数据和文献资料，分析薄壁件加工特点。

2.通过数学模型分析探究薄壁件加工误差来源及关键因素。

3.采用正交实验方法研究薄壁件加工工艺顺序对加工误差的影响，确定最优工艺顺序。

4.采用响应面法研究薄壁件加工参数对加工误差的影响，确定最佳加工参数组合。

5.设计实验验证理论研究结论的可行性和可靠性。

四、预期研究成果通过本研究，预计能够获得以下成果：1.系统分析薄壁件加工误差的来源及关键因素，建立加工误差数学模型，提高薄壁件加工精度和质量。

2.探索薄壁件加工工艺顺序和参数的优化方法，实现薄壁件加工过程的优化。

3.设计验证实验，验证理论研究结论的可行性和可靠性。

五、研究难点本研究的难点在于：1.薄壁件加工误差的来源多样化，需要综合考虑各种因素。

2.薄壁件加工工艺顺序和参数的优化方法需要进行多次探索和尝试，确定最佳组合方案。

基于神经网络的薄壁件铣削动力学参数预测
王大振;李琪;王亮
【期刊名称】《航天制造技术》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】精确预测薄壁件铣削过程中工件的时变动力学参数是选择无颤振切削参数的基础。

本文提出了基于三层神经网络的曲面薄壁件铣削时变动力学参数的预测方法。

首先利用壳单元将薄壁件进行离散化,将离散单元结点处工件厚度作为输入参数,工件前三阶固有频率作为输出参数,构建三层神经网络。

然后将壳单元有限元模型计算结果作为训练样本,训练得到神经网络模型。

模态测试实验结果表明,有限元模型对工件固有频率预测的最大误差约为4%;与有限元模型相比,神经网络模型的最大预测误差为0.409%,因此神经网络模型的最大预测误差约为4%。

同时,神经网络模型训练时间约为10 s;当预测的切削状态数量为150时,预测时间仅为
0.002s。

在保证计算精度的前提下,三层神经网络模型可大幅提高计算效率。

【总页数】6页(P37-42)
【作者】王大振;李琪;王亮
【作者单位】西安航天动力测控技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.1
【相关文献】
1.基于神经网络的铣削复杂薄壁件受力变形分析和建模研究
2.基于改进烟花算法的薄壁件铣削加工参数优化
3.基于多岛遗传算法的环形薄壁铝合金零件铣削参数优化
4.基于Kriging-MIGA算法的薄壁件铣削参数优化
5.基于Isight的铝合金薄壁零件铣削参数优化
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