cnc加工-轨交工程车铝合金大组件与此同时实现高速加工的举措。铝合金因产品质量轻、比气压高，已成为平庸的结构金属材料，广泛用于机械制造、铁道工程车、动力系统机械及航空工业等各方面。由于铝合金气压和延展性相对较高、脆性较小，对磨损小，且电阻率较高、研磨环境温度较高，适合高速研磨加工，但是铝合金熔点较高，环境温度升高后脆性增大，在高温高压作用下，研磨界面摩擦力很大，垫圈易熔结在研磨刃上而粘刀，不易获得较高的体积精度和低的表层温度梯度值。下面以典型的轨交工程车铝合金大组件为载体，通过机床THF1明确要求、明确要求和加工工艺分析，提出了为与此同时实现高速加工而采取的一连串举措。

1.轨交工程车大组件加工工艺症结分析

如图1所示，此大组件长度为19 650mm，型材材质为6061铝合金，如此长的型材连续性小，焊接后扭曲变形大，装夹困难，加工时极易造成阻尼，并且明确要求确保良好的零件表层产品质量和体积精度。这样就必须明确要求选用高速加工工艺，只有这样才能达到预先设定的目标。然而选用高速加工后骤然带来了一连串难题：阻尼大而导致零件体积精度不高、表层温度梯度产品质量不好、研磨时难粘刀等。为的是克服上述症结，论文从下列几个各方面展开了详细的论述。

2.研磨加工工艺

（1）高速加工机床。高速加工明确要求高速机床具有高性能的切入点单元和加热控制系统、高连续性的机床结构、防护装置和监控控制系统以及优良的静动力系统特性等，具有技术含量高、机床制造难度大等特点。在这个产品的加工中，换用的机床是德国生产的大型龙门五轴加工中心Fooke。这种机床具有了高速加工中对机床的所有明确要求，机床切入点转速高达15 000r/min，切削速度达到40m/min，机床动态响应很好。最关键的是机床具有切入点油雾内研磨液控制系统，研磨液换用了美国ITW集团ACCU-LUBE（洛里路巴）的LB-6000高浓度油气润滑，高浓度的机油在组织工作点形成内里的胶体，胶体具有很高的表层粘附气压，机油的高耐热性使刀片在组织工作操作过程中减少摩擦，减少切削应力，与此同时高压加热技术可将研磨液精准地导向实际研磨区，更难地控制加工区域的环境温度，高压油雾加热能有效减少研磨中的环境温度，使得排屑更为通畅，其优势已经彰显。

（2）高速加工优先选择。金属材料优先选择。高速加工中的在高温下展开研磨组织工作，与此同时还要承受研磨力、冲击和阻尼，因而金属材料明确要求具有足够的气压和韧性、高延展性、高耐磨性和红硬性等。与此同时为的是便于的制造和成本控制，金属材料还需要具有良好的工艺性和经济性。常用的金属材料有高速钢、软质合金、金刚石及立方铟等。在图1所示的零件加工中，换用的金属材料为软质合金金属材料，由于铝合金属于比较难研磨的金属材料之一，但是在高速加工中难造成粘刀现象。为的是避免这一难题，在这个零件的加工中选用的是非薄膜，因为非薄膜可以比薄膜做得更加锋利，研磨铝合金时的研磨力更小，研磨操作过程更通畅，因而可以有效地减少粘刀的难题造成。

刀身的优先选择。高速加工中的刀身优先选择适应机床高速、高效的特点，因而在高速下展开研磨加工，应具有较高的控制系统精度、较高的控制系统刚度及良好的加蛋性。高速研磨加工条件下，微小产品质量的不均衡单厢造成巨大的离心力，在加工操作过程中引起机床和的急剧阻尼，会造成机床和的破坏，因而，高速控制系统的加蛋显得尤为重要。为的是提高与刀身的联接精度，选用热装式的锤打控制系统逐渐取代了车轮锤打、侧固等控制系统，如图2所示的刀身控制系统。

此刀身具有了下列优点：

①很高的同心度。

②所传递的力矩为液压夹头或车轮夹头的2～4倍。

③刀杆的加蛋性非常好。热胀控制系统通常都是利用热感应线圈使刀身的滚轮部分在短时间内加热，使刀身管径骤然扩张，此时立即把装入刀身内，而刀身加热收缩时，即可赋予滚轮面均匀的压力，从而造成很高的径向锤打力，将牢牢滚轮住。因而，热胀控制系统是一种与刀身间不介入任何物质的热装锤打方法，它可解决高速加工中极为重要的均衡、振摆精度及滚轮强度等难题。

（3）高速刀路优化。为的是能够确保最大的研磨效率，又确保在高速研磨时加工的安全性，使用了UGNX7.5软件展开零件编程，生成轨迹时考虑了下列几个各方面：

选用较小的研磨深度和研磨宽度，与此同时选用很高的研磨速度和切削速度，可以有效减少研磨操作过程中的研磨抗力。

应避免轨迹中走刀方向的突然变化，以免因局部过切而造成或机床的损坏；应保持轨迹的平稳，避免突然加速或减速。

残料加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般应选用多次加工或选用大开粗去大部份余料，然后选用小展开清角和精加工，还应减少研磨步距以减少研磨抗力。

刀路优化非常重要，避免多余空刀，可通过对刀路镜像、复制及旋转等操作，避免重复计算；刀路裁剪功能也很重要，可通过精确裁剪减少空刀，提高效率，也可用于零件局部变化时的编程，此时只需修改变化的部分，无须对整个模型展开编程。

下刀或行间过渡部分应选用斜式下刀或圆弧下刀，避免垂直下刀直接扎入工件金属材料；行切的端点选用圆弧连接，避免直线连接；与此同时精加工时的起刀点应设在边线端点而不是中点。

3.结语

通过分析轨交工程车车体铝合金大组件高速加工中难出现的难题，提出解决举措，优先选择合适的机床、控制系统，与此同时选用了合适的研磨参数，优化高速加工的工艺路线，最终高效地完成了该零件的加工。