高速切削薄壁結(jié)構(gòu)件的切削用量

　　合理切削參數(shù)的選擇，不僅確保薄壁結(jié)構(gòu)加工的高精度，而且是高速機(jī)床發(fā)揮效能、處于最佳工作狀態(tài)的保證。因此切削量要根據(jù)機(jī)床剛性、刀具直徑、刀具長(zhǎng)度、工件材料、粗加工或精加工模式而定。

　　根據(jù)成飛關(guān)于飛機(jī)鋁合金薄壁結(jié)構(gòu)件高速、超高速低切削力銑削等一系列切削試驗(yàn)數(shù)據(jù)并參考國(guó)外資料，總結(jié)各切削用量的選取原則如下：

　　(1)切削速度v 加工鋁合金的切削速度是沒(méi)有限制的。從理論上講，采用較高的切削速度，可以提高生產(chǎn)率，可以減少或避免在刀具前面上形成積屑瘤，有利于切屑的排出。銑削速度的提高無(wú)疑會(huì)加劇刀具的磨損，但是，銑削速度的提高可以有效地提高單位時(shí)間單位功率的金屬切除率，同時(shí)在一定的高速切削速度范圍內(nèi)可以提高工件表面加工質(zhì)量。對(duì)于大量的航空鋁合金薄壁結(jié)構(gòu)(壁厚1.0～1.5左右)的零件，切削速度以切削力為基準(zhǔn)選擇。高速切削薄壁時(shí)，在徑向切深ae不變的情況下，徑向切削力隨速度基本不變，意味著可選擇的切削速度范圍很大，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備，可以在轉(zhuǎn)速12000～22000rpm選擇。

　　(2)進(jìn)給量fz 加大進(jìn)給量fz無(wú)疑會(huì)增加切削力，這顯然對(duì)薄壁加工不利。故精加工時(shí)，不選擇大的fz，但fz過(guò)小也是有害的，因?yàn)閒z過(guò)小時(shí)，擠壓代替了切削，會(huì)產(chǎn)生大量切削熱，加劇刀具磨損，影響加工精度。所以，精加工時(shí)，應(yīng)選取較適中的進(jìn)給量，一般可以選擇在0.1mm/z～0.2mm/z之間。

　　(3)軸向切深ap與徑向切深ae 無(wú)論從力的角度，還是考慮到殘余應(yīng)力、切削溫度等因素，采用小軸向切深ap大徑向切深ae顯然是有利的，這是高速切削條件下切削參數(shù)選擇原則。對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)的側(cè)壁加工，小ap條件下顯然產(chǎn)生的徑向力小，而且在ap小的情況下，一定范圍內(nèi)ae的增加并不會(huì)增大薄壁變形，這樣就可以取較大的ae進(jìn)行加工;對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)的腹板加工，最后一刀采用大的ap可以提高加工系統(tǒng)剛度，減小腹板變形，所以，加工腹板時(shí)應(yīng)選取較大ap進(jìn)行加工。一般情況下，軸向切深ap可在2～10mm之間選擇，徑向切深ae可在0.5～0.9D之間進(jìn)行選擇。

　　切削用量，要針對(duì)不同的加工對(duì)象，需要編程人員選擇合理的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，優(yōu)化切削用量，根據(jù)需要選擇適合的切削速度，只有這樣才能真正發(fā)揮高速切削技術(shù)的長(zhǎng)處。成飛經(jīng)過(guò)近幾年的探索研究，通過(guò)大量的切削試驗(yàn)，建立了符合設(shè)備、刀具、產(chǎn)品特點(diǎn)的切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，在軍機(jī)、民機(jī)轉(zhuǎn)包項(xiàng)目等數(shù)控加工中得到了良好的應(yīng)用。