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摘 要：当前，我国工厂在对于薄壁零件进行加工时，由于受到薄壁零件刚性差、结构复杂以及对精度的要求高等特点因此在进行数控加工时无法对薄壁零件的变形情况加以控制，此时会直接对于薄壁零件的质量和精度造成影响。本文主要从薄壁零件数控加工质量存在的问题入手，对于薄壁零件数控加工质量进给量局部的优化方法展开了详细的分析。
关键词：薄壁零件数控程序优化进给量局部优化方法
1薄壁零件数控加工质量存在的问题
就当前对于薄壁零件的加工过程主要可以分为三个阶段：加工前：离线零件编程；加工中：在线加工和监控；加工后：检验处理。而其中的在线加工和监控是整个过程当中的最重要的一个过程，这主要是因为这个过程当中容易出现各种变形的情况，像是刀具变形、受热变形等等，对于薄壁零件的加工情况都有着直接的影响。而当前，在数控加工过程当中，对于薄壁零件的质量控制主要体现在加工中和加工后这两个过程，也就使在线加工和监控以及检验处理两个过程。首先，在对于薄壁零件展开在线加工和建模，可以及时的对其中的各个数据展开修正，也能够实时的检测到加工过程中所发生的故障。然后就是检验处理，指的就是在薄壁数控加工完成之后，需要对于加工好的薄壁零件展开检验处理，包括手工打磨等。
而在薄壁零件数控加工质量存在的主要问题就在于数控加工过程中，薄壁零件是否会变形。这主要是由于在加工过程中的零件不变形是由多方面的因素控制的，比如像是切削力的大小、夹紧力的大小、切削所发出的热量导致的变形。若想完全使这些导致变形的因素得到解决，就需要在加工前、加工中以及加工后三个方面采取相应的措施。
一般来说，可以通过多种方式对薄壁零件的数控加工进行优化和改进，像是NC程序、夹具、刀具、毛坯、机床等等方面。也有其他种方法，比如像是进给量的优化、刀具路径的修改等等。而其中，进给量的优化也是最合适的一种方式，因为更加的方便快捷有效。所以笔者认为，为了能够实现对薄壁零件数控加工质量的控制以及优化成本的控制，本文主要采用进给量局部优化的方法。
2薄壁零件数控加工质量进给量局部的优化方法
首先需要搞清楚什么是进给量局部优化方法。这个方法是基于进给量恒定这个理论所提出来的。对于相同零件而言，不同的表面的刚性也会具有一定的差异性，所承受的切削力的大小也各有不同。恒定进给量能够实现在零件变形最大的地方也能够达到相应的质量要求，但是需要保证零件的整个表面的进给量处于最小的那个部分。但是进给量局部优化则表示在变形最大的面积区域内采用最小的进给量，变形小的面积区域内采用大的进给量。这种优化方法的优势就在于能够有效的提高效率并且节约成本。
而要想对薄壁零件数控加工质量进给量局部的优化，需要以下三个步骤：切削参数的设定、关键区域的确定、边界路径的优化。以下分别进行详细的分析。
2.1切削参数的设定
想要设定切削参数，主要需要三个方面的数据：切削力的计算、变形分析、以及切削力的修改。
在采取进给量优化之前，第一步就是需要确定变成的进给量是否能够保证薄壁零件的加工质量，就需要展开限元分析从而获取变形量。此时需要建立工艺模型，需要各种信息，其中切削力的计算是最为重要。但是不同的大局和加工方式的切削力的计算都是不一样的，需要通过切削公式来进行计算。主要就是确定参数，再通过切削公司计算的切削力的大小。各参数如下：
然后就是变形分析。主要是建立工艺模型来展开物理仿真，并且需要考虑到其中的各个因素，像是切削力的发下、定位装夹方式等等。需要注意的重要一点就是无需对于整个薄壁零件的每个表面和位置都展开变形分析，只需要分析变形最大的位置即可。
最后就是切削力大小的确定，主要是通过对变形分析中多获取的最大变形量的信息，来再次进行分析，得到临界切削力，此时就可以利用切削力公式反过来得出各个参数，从而修改进给量。
2.2關键区域的确定
进给量局部优化，就是指对于指定部分的进给量的修改，而不是零件所有位置的进给量的修改。假设加工面最大允许变形量为u`，根据物理仿真所得的变形分布图，则变形量u>u`该区域为变形关键区域，外界形状是变形分布图中等值线轮廓。为减少工作量，可以将关键区域变成容易计算的规则性的形状、三角形、圆形、正方形都可以。而关键区域也是可以分为不同程度的，不同程度的关键区域所选用的进给量都有着一定的差别。比如第一级关键区域可使用最小的进给量，而最不关键区域选用最大进给量。
2.3边界路径的优化
什么是边界路径呢？边界路径指的就是刀具路径在关键区域内所走的路径。直线路径时，可以直接使用几何相交算法来得到边界路径。而如果刀具路径为曲线，则主要是通过CAM软件所生成的刀位零件，之后进行插补公差，将曲线分为若干个的小段直线，再使用几何相交算法来计算边界路径。
在实际的加工操作过程中，所使用的方法会更加的简单方便。这是因为关键区域并没有一个明确的界限，就可以将边界分为n个点，得到每一个点的坐标，然后在刀具的走位上找到找到相近的点，此时进行边界路径的优化即可。
3总结
由于薄壁零件在数控加工过程中主要存在问题就是由变形所引起来的质量问题，因此所需要做的工作就是通过进给量的局部优化来实现变形量的减小。本文对于实现薄壁零件数控加工质量进给量局部优化展开了分析，可供相关人士参考。
参考文献：
[1].王增强，孟晓娴，任军学，胡创国.复杂薄壁零件数控加工变形误差控制补偿技术研究[J].机床与液压.2006（04）.
[2].武凯，何宁，廖文和，姜澄宇.基于变形控制的薄壁结构件高速铣削参数选择[J].机械科学与技术.2005（07）.
关键词：薄壁零件数控程序优化进给量局部优化方法
1薄壁零件数控加工质量存在的问题
就当前对于薄壁零件的加工过程主要可以分为三个阶段：加工前：离线零件编程；加工中：在线加工和监控；加工后：检验处理。而其中的在线加工和监控是整个过程当中的最重要的一个过程，这主要是因为这个过程当中容易出现各种变形的情况，像是刀具变形、受热变形等等，对于薄壁零件的加工情况都有着直接的影响。而当前，在数控加工过程当中，对于薄壁零件的质量控制主要体现在加工中和加工后这两个过程，也就使在线加工和监控以及检验处理两个过程。首先，在对于薄壁零件展开在线加工和建模，可以及时的对其中的各个数据展开修正，也能够实时的检测到加工过程中所发生的故障。然后就是检验处理，指的就是在薄壁数控加工完成之后，需要对于加工好的薄壁零件展开检验处理，包括手工打磨等。
而在薄壁零件数控加工质量存在的主要问题就在于数控加工过程中，薄壁零件是否会变形。这主要是由于在加工过程中的零件不变形是由多方面的因素控制的，比如像是切削力的大小、夹紧力的大小、切削所发出的热量导致的变形。若想完全使这些导致变形的因素得到解决，就需要在加工前、加工中以及加工后三个方面采取相应的措施。
一般来说，可以通过多种方式对薄壁零件的数控加工进行优化和改进，像是NC程序、夹具、刀具、毛坯、机床等等方面。也有其他种方法，比如像是进给量的优化、刀具路径的修改等等。而其中，进给量的优化也是最合适的一种方式，因为更加的方便快捷有效。所以笔者认为，为了能够实现对薄壁零件数控加工质量的控制以及优化成本的控制，本文主要采用进给量局部优化的方法。
2薄壁零件数控加工质量进给量局部的优化方法
首先需要搞清楚什么是进给量局部优化方法。这个方法是基于进给量恒定这个理论所提出来的。对于相同零件而言，不同的表面的刚性也会具有一定的差异性，所承受的切削力的大小也各有不同。恒定进给量能够实现在零件变形最大的地方也能够达到相应的质量要求，但是需要保证零件的整个表面的进给量处于最小的那个部分。但是进给量局部优化则表示在变形最大的面积区域内采用最小的进给量，变形小的面积区域内采用大的进给量。这种优化方法的优势就在于能够有效的提高效率并且节约成本。
而要想对薄壁零件数控加工质量进给量局部的优化，需要以下三个步骤：切削参数的设定、关键区域的确定、边界路径的优化。以下分别进行详细的分析。
2.1切削参数的设定
想要设定切削参数，主要需要三个方面的数据：切削力的计算、变形分析、以及切削力的修改。
在采取进给量优化之前，第一步就是需要确定变成的进给量是否能够保证薄壁零件的加工质量，就需要展开限元分析从而获取变形量。此时需要建立工艺模型，需要各种信息，其中切削力的计算是最为重要。但是不同的大局和加工方式的切削力的计算都是不一样的，需要通过切削公式来进行计算。主要就是确定参数，再通过切削公司计算的切削力的大小。各参数如下：
然后就是变形分析。主要是建立工艺模型来展开物理仿真，并且需要考虑到其中的各个因素，像是切削力的发下、定位装夹方式等等。需要注意的重要一点就是无需对于整个薄壁零件的每个表面和位置都展开变形分析，只需要分析变形最大的位置即可。
最后就是切削力大小的确定，主要是通过对变形分析中多获取的最大变形量的信息，来再次进行分析，得到临界切削力，此时就可以利用切削力公式反过来得出各个参数，从而修改进给量。
2.2關键区域的确定
进给量局部优化，就是指对于指定部分的进给量的修改，而不是零件所有位置的进给量的修改。假设加工面最大允许变形量为u`，根据物理仿真所得的变形分布图，则变形量u>u`该区域为变形关键区域，外界形状是变形分布图中等值线轮廓。为减少工作量，可以将关键区域变成容易计算的规则性的形状、三角形、圆形、正方形都可以。而关键区域也是可以分为不同程度的，不同程度的关键区域所选用的进给量都有着一定的差别。比如第一级关键区域可使用最小的进给量，而最不关键区域选用最大进给量。
2.3边界路径的优化
什么是边界路径呢？边界路径指的就是刀具路径在关键区域内所走的路径。直线路径时，可以直接使用几何相交算法来得到边界路径。而如果刀具路径为曲线，则主要是通过CAM软件所生成的刀位零件，之后进行插补公差，将曲线分为若干个的小段直线，再使用几何相交算法来计算边界路径。
在实际的加工操作过程中，所使用的方法会更加的简单方便。这是因为关键区域并没有一个明确的界限，就可以将边界分为n个点，得到每一个点的坐标，然后在刀具的走位上找到找到相近的点，此时进行边界路径的优化即可。
3总结
由于薄壁零件在数控加工过程中主要存在问题就是由变形所引起来的质量问题，因此所需要做的工作就是通过进给量的局部优化来实现变形量的减小。本文对于实现薄壁零件数控加工质量进给量局部优化展开了分析，可供相关人士参考。
参考文献：
[1].王增强，孟晓娴，任军学，胡创国.复杂薄壁零件数控加工变形误差控制补偿技术研究[J].机床与液压.2006（04）.
[2].武凯，何宁，廖文和，姜澄宇.基于变形控制的薄壁结构件高速铣削参数选择[J].机械科学与技术.2005（07）.