為解決鋁合(he)金(jin)薄壁(bi)零(ling)件(jian)(jian)(jian)在機械加(jia)工(gong)中由于變形影響零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)尺寸、形位公差的(de)(de)問題，以高速、低進刀(dao)、低切(qie)深的(de)(de)加(jia)工(gong)方法，通過一(yi)次裝夾完成零(ling)件(jian)(jian)(jian)全部關(guan)聯尺寸的(de)(de)加(jia)工(gong)，從而(er)降(jiang)低零(ling)件(jian)(jian)(jian)在加(jia)工(gong)過程中由切(qie)削力(li)過大而(er)引起(qi)的(de)(de)變形，避(bi)免加(jia)工(gong)基(ji)準與設計(ji)基(ji)準不能重(zhong)合(he)產(chan)生(sheng)的(de)(de)誤差，提高零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)尺寸精(jing)(jing)度和(he)形位精(jing)(jing)度。
1. 問題(ti)的提出
在零件的(de)機械(xie)加(jia)(jia)工(gong)過程中，常(chang)常(chang)會由于(yu)內應力而產生(sheng)變(bian)(bian)形，尤其(qi)是(shi)有色(se)輕金屬如鋁(lv)、鎂(mei)合(he)金的(de)加(jia)(jia)工(gong)。內應力引起(qi)的(de)翹曲、側(ce)彎(wan)和扭曲等(deng)形式的(de)變(bian)(bian)形頻繁出現，會嚴重影響零件的(de)加(jia)(jia)工(gong)質量及加(jia)(jia)工(gong)效率(lv)，特別是(shi)對于(yu)薄壁(bi)、薄板類零件表(biao)現得尤為突出。如何最大(da)限度(du)地減少或(huo)消除零件的(de)變(bian)(bian)形，保證產品質量及生(sheng)產效率(lv)，多年來一直是(shi)我(wo)們研究的(de)課題。
2. 原因分析
為提高鋁合金的加工和使用性能，在加工前需要通過熱處理（淬火處理+時效處理）的途徑提高強度。材料在淬火過程中產生很大的內應力，時效過程不能完全釋放淬火過程中產生的內應力，在后續的機械加工過程中，新的
3. 解決辦(ban)法
針對以上原因，對于鋁合金薄壁、薄板類零件采用“套材”法進行加工。“套材”
將零(ling)件(jian)(jian)從毛(mao)坯中(zhong)切下(xia)后，零(ling)件(jian)(jian)雖由于應力釋(shi)放而發生變形，但是零(ling)件(jian)(jian)上各相對尺寸不會改變，只需(xu)要增加校正(zheng)(zheng)工(gong)序校平底面所有尺寸、形狀均可(ke)恢復正(zheng)(zheng)確。
4. 應用實例
如(ru)圖(tu)1所示為(wei)鋁合金薄(bo)板零件(jian)，我們(men)應用“套材”法(fa)進行加(jia)工，方法(fa)如(ru)下：
（1）工藝過程制定：由于零件最終厚度為2mm，在下料機加工過程中容易產生應力，發生變形，根據其結構特點，具體加工工藝流程為下料→時效→銑基準→磨基準→去毛刺→銑外形（“套材”法加工）→去毛刺→校正→檢驗→入庫。通過時效工序消除下料過程中產生的應力；通過銑基準、磨基準工序，保證基準平面與夾具定位面完全接觸，定位準確可靠，從而保證銑外形工序中厚度方向的所有尺寸。由于這兩道工序屬于見光加工，所以在此過程中產生的微小應力引起零件的變形量不會影響加工尺寸；通過銑外形（“套材”加工）完成零件所有尺寸加工；通過去毛刺工序去除加工過程中產生的各種毛刺、飛邊，保證后續加工定位精準；通過校正工序校正由于大
圖1
（2）毛坯尺寸確定：毛坯長度
式中，H毛(mao)坯為(wei)毛(mao)坯厚度；H零(ling)件為(wei)零(ling)件總厚度。
（3）裝夾方式確(que)定(ding)：由于零件外形尺(chi)寸(cun)較(jiao)小(xiao)，采用組合夾具(ju)，以(yi)底面定(ding)位(wei)，壓住零件邊(bian)(bian)沿即可（見圖2）。壓板(ban)必須均勻分散在(zai)毛坯的周邊(bian)(bian)，保證整個加工過程(cheng)(cheng)中零件底面與夾具(ju)緊密貼合。壓緊位(wei)置必須在(zai)刀(dao)路邊(bian)(bian)界之(zhi)外，避免在(zai)加工過程(cheng)(cheng)中銑刀(dao)壓板(ban)。
圖2
1.零件輪廓 2.刀具 3.毛坯邊界4.
（4）“套(tao)材(cai)”過程實施：
①刀(dao)具(ju)的選(xuan)用(yong)(yong)。為在套材過程中減(jian)少零(ling)件(jian)變形量，在保證加(jia)工(gong)效率的前(qian)提下，盡量選(xuan)用(yong)(yong)直(zhi)徑(jing)小(xiao)(xiao)的刀(dao)具(ju)。刀(dao)具(ju)越(yue)小(xiao)(xiao)，加(jia)工(gong)過程中的切(qie)削(xue)力(li)就(jiu)越(yue)小(xiao)(xiao)，產生的應力(li)也越(yue)小(xiao)(xiao)。本零(ling)件(jian)加(jia)工(gong)選(xuan)用(yong)(yong)φ 6mm立銑刀(dao)。②切(qie)削(xue)用(yong)(yong)量的確定。為減(jian)少切(qie)削(xue)力(li)，按高轉速(su)、高進給(gei)和小(xiao)(xiao)切(qie)深的原則選(xuan)用(yong)(yong)切(qie)削(xue)用(yong)(yong)量。根據加(jia)工(gong)現場機(ji)床的剛(gang)性(xing)和最高工(gong)作轉速(su)，選(xuan)擇轉速(su)S=4 000r/min，進給(gei)速(su)度(du)F=1 000mm/min，徑(jing)向(xiang)切(qie)深= 50%D刀(dao)具(ju)，軸向(xiang)切(qie)深0.2mm。
③程(cheng)(cheng)序的(de)編(bian)(bian)制(zhi)。銑外形在銑加工(gong)中(zhong)心上進行，利用編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)軟件按照零件圖樣(yang)建立數字模型(xing)后按“套材”法(fa)包(bao)含過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)的(de)刀(dao)路順序編(bian)(bian)制(zhi)數控(kong)程(cheng)(cheng)序，編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)按前述選擇刀(dao)具(ju)和切削用量（見圖3）。
圖3
（5）實施效(xiao)果：通過(guo)實際加(jia)工(gong)驗證，校正后的零件所有尺(chi)寸均滿(man)足(zu)圖樣要(yao)求。銑外形工(gong)序實際加(jia)工(gong)時間(jian)為33min，滿(man)足(zu)批生產(chan)要(yao)求。
5. 結語
“套材”法目前已經在我廠鋁合金結構件批