铝合金整体结构件加工变形策略分析
- 在大型整体结构件的加工过程中，通过优化加工工艺和改进装夹系统对加工变形进行主动控制是最有效的策略。一般的策略主要有：
（1）优化刀具路径，利用未加工工件材料的刚性避免加工变形过大；
（2）加工过程中，在主要变形方向，选择切削力较小的加工路径和加工参数；
（3）选择合理的刀具几何参数。
在实际的零件加工过程中，主要是根据零件自身的结构特征进行加工工艺和装夹系统的优化。因此对于不同的加工特征，优化策略基本可以分为两类。
1 加工特征为底面加工
在加工特征为底面加工的零件中，主要控制策略有：
（1）采用中心环切的刀具路径，可以使加工过程中，零件局部保持高刚度。
（2）合理选择刀具参数。尽量选用不带有圆角的刀具，可以使加工过程中的轴向力较小。
（3）合理选择夹具。选用真空夹具装夹，可以减小加工过程中的底面变形。而对于大型的薄壁件加工，如飞机蒙皮的铣削加工，则常采用组合式柔性多点支撑装置进行装夹。
通过以上策略，可以在一定程度上减小大型整体结构件的加工变形。要实现大型整体结构件的变形预测和控制，必须充分分析切削加工过程及加工系统。采用有限元方法可以把加工过程、零件变形、装夹系统综合起来，预测大型整体结构件的加工变形，并对加工系统进行优化。
2加工特征为侧壁加工
在加工特征为侧壁加工中，径向切削力对加工变形影响最大，刀具和工件的径向刚度对加工变形影响大，其主要控制策略有：
（1）采用分层环切的刀具路径，可以使加工过程中，零件局部保持高刚度。
（2）合理选用加工方式。根据加工情况不同，采用逆铣方式可以避免让刀造成的加工误差；采用顺铣方式可以避免由于刀具和工件相互靠近造成的过切。当然，同时需要综合考虑加工方式对加工表面质量和刀具寿命的影响。
（3）合理选择刀具参数。刀具圆角对切削力的分配具有重要的影响，在侧壁加工过程中，选用带有一定圆角的刀具，可以使加工过程中的径向力向轴向力转换.
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