薄壁件具有重量輕、結構緊湊等特點，被廣泛運用于航空航天、汽車行業(yè)。但由于大連機械零部件加工其剛性差、強度弱，結構受力形式復雜，難以按照經典理論進行受力分析，制造過程中極易發(fā)生變形、失穩(wěn)和振動等問題，制造難度較大，是國際上公認的復雜制造工藝問題。

西方國家非常重視對薄壁件制造的研究，并取得了不錯的成績，在航空、軍工、汽車與機械等行業(yè)體現出了很高的水平。為此，美英等國家對外進行技術封鎖，也從側面應證了薄壁件制造的高難度和高技術性。

影響零件變形的因素是多方面的，包括設備剛度與精度、毛坯余量、裝夾與支撐方式、切削參數與走刀路徑、零件內部殘余應力等。其中對加工變形影響最主要的因素有材料內部的殘余應力、加工過程的切削力、工裝夾具的裝夾力。

據統(tǒng)計，至少有20%的加工誤差是由裝夾及定位造成的。除此之外，影響加工變形的最主要因素是毛坯殘余應力和切削過程中的殘余應力，約占變形的70%~80%。由于薄壁結構件在加工過程中材料去除量高，甚至能達到90%。

因此本文著重要討論的，就是如何應對殘余應力引起的加工過程中薄壁件變形。

殘余應力在薄壁件制造過程中的產生

殘余應力是指在沒有任何工作載荷作用的情況下，存在于構件內部且在整個構件內保持平衡的應力。在生產、處理和加工材料的過程中，由于材料的局部區(qū)域產生了不均勻的變形或相變，必然導致工件內部殘余應力的產生。

加工前，工件內的殘余應力處于自平衡狀態(tài)。隨著整體結構件加工過程的進行，毛坯材料被逐漸切除，工件的剛度也隨之不斷減小，加上切削力和切削熱的作用，使得整體結構件內產生新的殘余應力。原始的自平衡條件被破壞，工件只有通過變形達到新的平衡狀態(tài)。

此外，加工路徑的不同也會影響到整體結構件內原有殘余應力的釋放順序，造成整體結構件的不同剛度特點發(fā)生變化，導致零件發(fā)生不同程度的變形。而在加工完畢后，零件的變形過程仍未結束，影響工件精度的穩(wěn)定性，使已加工好的零件產生圓度誤差。