在数控铣削加工中经常会遇到薄壁类零件加工，薄壁类零件的特点是刚性差、易变性、难以保证加工精度。在薄壁类零件加工中，在夹紧力和切削力的作用下，容易变形、振动，影响工件加工精度。巧用工艺吊耳正确选择切削参数和加工刀具，完善加工工艺路线及优化数控加工程序就能解决以上不足之处。本文主要是以电源机壳为例说明，对薄壁类零件数控铣削加工提出了探索性研究，并提出了切削参数的选择和加工工艺的改进等实际方面的一些具体措施。 图1
一、加工工艺分析
工件如图1所示，该零件的材质为2A12，2A12是一种高强度硬铝，主要用于制作各种高负荷的零件和构件。机壳的四周和底面厚度为1mm，因为刚性差、强度弱、加工中极易变形，表面质量和尺寸精度难以保证。由于这些难点的存在，使加工路线选择、刀具选择、工艺装夹方式是否合理更为重要。针对于薄壁类零件的这些特点，加工时留有工艺吊耳，所谓工艺吊耳就是工艺台，加工结束后，再将工艺吊耳铣掉。以保证零件的尺寸精度达到图纸要求。夹具选择平口虎钳和工艺板，刀具选择硬质合金刀具。铣削过程中，加工余量的选择适中。不能留有太少的精加工余量，余量过少，由于刚性不足，产生震动难易保证加工精度。
二、加工准备
步骤一；加工工件外形，毛坯尺寸为135mm×95mm×25mm，保证外形尺寸长130mm和宽90mm深度必须大于21mm，夹具选择平口虎钳，加工前需用百分表校正固定钳口与机床X轴的平行度。编程时采用刀具半径补偿功能，实现零件的粗精加工，加工后保证尺寸至图纸要求。加工结束去除毛刺，加工结果如图2所示
图2
步骤二：加工工艺板，加工工艺吊耳之前，必须在工艺板上铣削如图3所示的零件外形型腔，加工深度大于3mm，将已加工的工件与工艺板的型腔装配，保证配合间隙不能大于0.03mm，然后在工艺板上加工6个M8螺纹孔。利用螺栓压板压紧工件。工件压紧后，加工工艺吊耳，选择Φ6微波电视天线的立铣刀具加工保证尺寸114和74吊耳的厚度大于5mm。
图3 图4
步骤三：加工完工艺吊耳，先用四个压板压紧工艺吊耳，压板的压紧力要一致，压紧后再拆掉图4中的两个压板。选择Φ12mm立铣刀铣削工件上表面至图纸要求高度，加工型腔，保证加工精度，加工的过程中注意排屑，防止工件挤压变形。然后选择Φ4mm的立铣刀清根加工，注意加工余量的大小，如果加工余量过大，由于Φ4mm的刀具刚性不足，余量过小，工件的刚性不足，发生振动，很难保证加工精度和表面加工质量。所以用Φ12mm的立铣刀具直接加工至图纸要求，保证壁厚1mm. Φ4mm的立铣刀只做清根加工。加工完的结果如图5所示。
图5
步骤四：铣掉工艺吊耳，松开压板，将工件翻转，如图6所示选择Φ6mm的刀具将工艺吊耳铣掉，翻转后的工件一定要用百分表校正，最后再加工侧面缺口。
图6
三、切削用量及程序优化：
切削用量选择：
加工前一定要校正平口虎钳与机床X轴的平行度，选择合适的垫铁，加工工艺路线选择顺铣，采用圆弧进刀，进刀点尽可能选择零件轮廓的交点处，避免留有接刀痕。数控铣床的切削用量主要包括主轴转速n、切削深度ap和进给量f山西科教公民与法，选用的原则是“少吃快走”，少的切削深度，防止工件变形。
序号 | 工步内容 | 切削用量 | 刀具 |
n/ (r/min) | f/ (mm/min) | ap | 编号 | 刀具规格 | 刀具类型 |
1 | 粗精铣削外形轮廓及型腔粗加工 | 3000 | 1000 | 0.5 | T1 | Φ12 | 立铣刀 课程标准是什么 |
2 | 加工工艺吊耳 | 3200 | 600 | 0.25 | T2 | Φ6 | 立铣刀 |
3 | 型腔内部清角加工 | 3500 | 350 | 0.25 | T3 | Φ4 | 立铣刀 |
| | | | | | | |
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程序优化：
用户宏程序能有效解决调用子程序和修改刀具半径补偿的难题，无需调用子程序就能完成Z向分层加工。以FANUC数控系统为例，说明宏程序在实际加工中的应用。毛坯尺寸为135mm×95mm×25mm，保证外形尺寸长130mm和宽90mm深度必须大于21mm，选择平口虎钳装夹，要保证零件加工精度，必须进行粗精加工。系统变量#13001赋刀具半径补偿值，无需进入刀具半径补偿参数表就能修改刀具半径补偿值。加工外形1号刀具Φ12mm，单边留0.2mm精加工余量，刀具补偿值6.2，系统变量#13001=6.2，粗加工结束后根据实际测量值再修改系统变量值#13001。
参考程序烟台的海教学设计
N1 G90G54G00X0Y0M03S3000(选择工件坐标系1，主轴正转)
N2 Z100.（Z向下降到安全平面）
N3 X-75.Y-55（刀具到达下刀点）
N4 Z5.（刀具接近工件）
N6 #13001=6.2（刀具半径赋值）
N7 #1=-0.5（Z向初始切深）
N8 WHILE[#1GE-21]DO1（Z向切深加工循环1）
N9 G01Z#1F300（Z向进刀）
N10 G01G41X-67.5Y-55.D01F1200（建立刀具半径补偿）顶真联
N11 Y47.5F3000
N12 X67.5.
N13 Y-47.5
N14 X-75.
N15 G01G40X-75.Y-55.（取消刀具半径补偿）
N16 #1=#1-0.5（深度递变量）
N17 END1(循环1结束)
N18 G90G00Z150.
N19 M05
N20 M30
程序说明，该程序用到了局部变量和系统变量，局部变量#1控制Z向切深度，系统变量#13001控制刀具半径补偿，注意#13001对应D01，#13002对应D02，如果系统变量赋值为#13001,刀具半径补偿就对应为D01。
五、容易出现的问题及解决措施
加工的过程中，合理的选择切削用量，在本案例中选择较高的转速，选择“少吃快走”的加工方案，防止加工过程中由于冷却系统的问题，导致粘刀，致工件报废。为了避免底部留有接刀痕，Φ12立铣刀与Φ4立铣刀设定长度补偿时选择Z向设定器。程序中系统变量#13001必须与刀具半径补偿地址号D01对应。由于装夹方式选择螺栓压板，Z向下刀会产
生很大的切削力， 下刀方式选择斜向下刀。合理的设置安全高度和退刀点，防止刀具与螺栓压板发生干涉。
六、样件展示
七、结语
本文通过在数控铣床上加工薄壁类零件的实际经验，把加工工艺路线和操作技巧和切削参数及数控程序优化做了详细的阐述。从加工案例中可以发现，合理的选择工艺路线和切削参数，利用工艺吊耳能保证异型零件的加工精度。解决在实际加工过程中薄壁类零件由于刚性差、易变形、难装夹的难题。
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