基于Master CAM的薄壁盒体零件的数控加工与仿真

    该薄壁零件型腔复杂，设计基准多、几何公差精度高、特征多，为最大限度地减轻质量，设计采用厚1mm局部为0.3mm的薄壁，并且在1mm的隔筋处增加安装凸耳（见图1），这种设计在加工时刚度差，在切削力的作用下，易产生加工变形及零件与刀具的共振现象，造成壁厚上薄、下厚、尺寸超差及其表面颤纹的现象。

    综合以上因素，对数控加工工艺和数控程序提出更高的要求。

    图1 薄壁腔实体图

1 解决变形问题

    1.1 增加工艺加强筋

    加工这种长壳类薄壁件工艺，首先要解决的是装夹引起的变形问题，要求在长腔中增加加强筋，并且虎钳的夹持部位要在加强筋上（见图2），这样就可以有效地解决装夹变形问题。具体方法是现场验证虎钳夹持部位是否满足加工要求，同时又不会干涉外形的加工。

    图2 粗加工工艺简图

    1.2 数控程序编制优化

    1.2.1 刀具路径的优化

    编程中要使走刀路径尽量短，避免加工时切削力引起的薄壁变形，“2D挖槽加工”中应选“双向切削”栏（见图3）。同时在Z向精光时不要选择“不提刀”（见图4），可以减少工件底部的斜向走刀路径，大大降低精加工表面粗糙度值。

    图3 双向切削

    图4 不提刀