副標題#e#     機械加工系統(tǒng)在實際加工中并不是一個剛性系統(tǒng)，而是由工件、刀具、機床設(shè)備所組成彈塑性體，在力、扭矩、溫度的影響下它們都會產(chǎn)生不同程度的變形。在薄壁零件加工中，對工件尺寸影響最大的主要是工件本身的受力變形。使工件產(chǎn)生變形的力主要是切削力和裝夾力，本文重點分析討論切削力對工件加工變形的影響情況。我們知道，切削力的大小主要與零件材料、切削參數(shù)、刀具參數(shù)等因素有關(guān)。在加工材料和刀具參數(shù)已經(jīng)確定的情況下，切削參數(shù)的選擇，對加工變形有直接的影響。如果只憑經(jīng)驗來選擇這些參數(shù)，那么，工件的變形是否在公差范圍內(nèi)事先就無法確定，而通過對切削力進行估算后，再在有限元軟件中進行力變形分析仿真，那么這些切削參數(shù)是否合適，就可預(yù)先知道。這種通過計算仿真的方法對實際工作有一定的指導(dǎo)意義。
   
    1 薄壁零件銑加工受力分析
   
    盒體薄壁零件加工通常采用銑削的加工方式，因此。我們主要分析討論銑削時工件的受力情況。銑削時刀具和工件的受力情況如圖1所示。銑刀的每一個刀齒相當于一把車刀，它的切削基本規(guī)律與車削相似。但銑削是斷續(xù)切削，每個工作刀齒都受到切削力，銑削合力應(yīng)是各刀齒所受切削力相加。由于每個工作刀齒的切削位置和切削面積隨時在變化，為了便于分析，一般假定銑削力的合力作用在某個刀齒上，并將銑削合力分解為三個互相垂直的分力，如圖的Fy、Fx和Fz.其中行是在銑向上的分力，消耗功率最多，是主切削力。
   
    作用在工件上的切削合力應(yīng)與銑刀受到的合力大小相等，方向相反。一般按機床工作臺運動方向分解為三個互相垂直的分力，如圖中的縱向分力Fe、橫向分力Fc和垂直分力Fv。在薄壁零件加工中我們主要關(guān)心垂直分力Fv對工件產(chǎn)生的變形情況:如在鋁合金盒體零件加工中，采用立銑刀順銑的加工方式，加工內(nèi)腔和外形，由于垂直分力FW的作用，將使被加工表面沿受力方向發(fā)生彈性變形，剛度最差的地方，工件變形最大，F(xiàn)v消失后，在彈性力的作用下恢復(fù)變形，其結(jié)果盒體零件表現(xiàn)為內(nèi)腔尺寸偏小;在鋁合金平板類零件的加工中，垂直分力Fv作用在加工表面上，由于工件反面同時受到夾具支撐力的作用，沒有產(chǎn)生較大的變形，但在工件表面留下了加工應(yīng)力，裝夾力去除后，薄壁工件在殘余應(yīng)力的作用下，使工件產(chǎn)生變形。
    

    銑削時，F(xiàn)e、Fc和Fv與主切削力抑之間有一定的比例關(guān)系，因此，求出主切削力之后，便可以計算出Fe, Fc和Fv。