鋁件零(ling)件加工變形(xing)的原因很多(duo),與材質、零件(jiàn)形狀、生産條(tiao)件等都有關(guan)系。主要有以(yi)下幾個方面(miàn):毛坯内應力(lì)引🐆起的變形(xing),切削力、切削(xuē)熱引起的變(biàn)形,夾📐緊力引(yǐn)起的變📐形。
一(yī)、減少加工變(bian)形的工藝措(cuò)施
1 降低毛坯(pi)内應力
采用(yong)自然或人工(gōng)時效以及振(zhèn)動處理,均可(ke)部分消除☂️毛(mao)🏒坯的内應力(li)。預先加工也(ye)是行之有效(xiao)的工藝方法(fa)㊙️。對肥頭大耳(ěr)的毛坯,由于(yu)餘量大,故加(jia)工後變形也(ye)大。若預先加(jia)工掉毛坯的(de)多餘部分,縮(suo)小各部分的(de)餘量,不僅可(ke)以減少以後(hòu)工序的加工(gōng)變形,而⭐且預(yù)先加工⚽後放(fàng)置一段✔️時間(jiān),還可以釋放(fang)一部分🌈内應(ying)力。
2 改善刀具(jù)的切削能力(lì)
刀具的材料(liao)、幾何參數對(dui)切削力、切削(xue)熱有重要的(de)影響,正确選(xuǎn)擇刀具,對減(jiǎn)少零件加工(gong)變形至關重(zhòng)要。
( 1 )合理選擇(zé)刀具幾何參(can)數。
② 後角:後角(jiao)大小對後刀(dāo)面磨損及加(jia)工表面質量(liang)有直接🈚的影(yǐng)響。切削厚度(du)是選擇後角(jiǎo)的重要條件(jiàn)。粗銑時⛱️,由于(yu)進給量大,切(qiē)削♌負荷重,發(fa)熱量大,要求(qiu)刀具散熱條(tiao)件好✨,因此,後(hòu)角應選擇小(xiao)一☁️些。精銑時(shí),要求刃口鋒(fēng)利,減輕後刀(dao)面與加工表(biǎo)面的摩擦,減(jiǎn)小彈性變形(xing),因此,後角應(ying)選擇大一些(xiē)。
④ 主偏角:适(shi)當減小主偏(pian)角可以改善(shan)散熱條件,使(shǐ)加🈲工區的平(píng)均溫度下降(jiàng)。
( 2 )改善刀具結(jié)構。
① 減少銑刀(dāo)齒數,加大容(róng)屑空間。由于(yu)鋁件材料塑(sù)性較大💛,加💞工(gōng)‼️中切削變形(xíng)較大,需要較(jiao)大的容屑空(kōng)間🐉,因此容屑(xiè)槽底半徑應(yīng)該較大、銑刀(dao)齒數較少爲(wei)好。
② Ra=0.4um 。在(zai)使用新刀之(zhi)前,應該用細(xì)油石在刀齒(chi)前、後面輕輕(qīng)磨幾下,以消(xiāo)除刃磨刀齒(chi)時殘留的毛(máo)刺及輕微的(de)鋸齒紋。這樣(yang),不但可以降(jiang)低切削熱而(er)且切削變形(xíng)也比🚶較小。
③ 嚴(yán)格控制刀具(jù)的磨損标準(zhun)。刀具磨損後(hou),工件表面粗(cū)糙度值增加(jia),切削溫度上(shàng)升,工件變形(xíng)随之增加。因(yīn)此,除選🔞用耐(nai)磨性📞好的刀(dao)具材料外,刀(dao)具磨損标準(zhǔn)不應該大于(yú) 0.2mm ,否則容易産(chan)生積屑瘤。切(qiē)削時,工件的(de)溫度一般不(bú)要超過 100 ℃ ,以防(fang)止變形。
3 改善(shàn)工件的夾裝(zhuāng)方法
對于剛(gāng)性較差的薄(bao)壁鋁件工件(jian),可以采用以(yi)下的夾💜裝方(fang)法,以減少變(bian)形:
另外,還可以(yi)使用填塞法(fǎ)。爲增加薄壁(bì)工件的工藝(yì)剛性,可🔞在工(gong)件内部填充(chong)介質,以減少(shǎo)裝夾和切削(xuē)✂️過程中工件(jiàn)達變形。例如(ru),向工件内灌(guàn)入含 3% ~ 6% 硝酸鉀(jiǎ)的尿素熔融(róng)物,加工以後(hòu),将工件浸入(ru)水或酒精中(zhōng),就可🌂以将該(gai)填充物溶解(jiě)倒出。
4 合理安(an)排工序
高速(su)切削時,由于(yu)加工餘量大(dà)以及斷續切(qie)削,因此🔞銑削(xue)過程往往産(chǎn)生振動,影響(xiǎng)加工精度和(hé)表面粗☂️糙度(du)。所以,數控高(gao)速☁️切削加工(gong)工藝過程一(yi)般可分爲:粗(cu)加工 — 半精加(jiā)工 — — 精加工等工(gōng)序。對于精度(dù)要求高的零(ling)件,有時需要(yao)💚進行二次半(bàn)精加工,然後(hòu)再進行精加(jia)工。粗加工之(zhī)後,零件可⁉️以(yi)自然冷卻,消(xiao)🈚除粗加工産(chan)生的内應力(lì),減小變形。粗(cu)加工之後👅留(liu)下的餘量應(ying)👨❤️👨大于變形量(liàng),一般爲 1 ~ 。精加(jia)工時,零件精(jing)加工表面要(yào)保持均勻的(de)加工餘⛷️量,一(yī)般以 0.2 ~ 0.5mm 爲宜,使(shǐ)刀具在加工(gōng)過程中處于(yú)平穩的狀态(tai),可以大♈大減(jiǎn)少♍切削變形(xíng),獲得良好的(de)表面加工質(zhì)量,保證産📞品(pǐn)的精度。
二、減(jiǎn)小加工變形(xíng)的操作技巧(qiao)
鋁件材料的(de)零件在加工(gong)過程中變形(xíng),除了上述的(de)♻️原✏️因之外,在(zài)實際操作中(zhong),操作方法也(ye)是非常重要(yào)🏃♂️的。
1 90mm 厚(hòu)的闆料需要(yao)加工到 60mm ,若銑(xi)好一面後立(li)即銑削另一(yi)面,一次加工(gong)到最後尺寸(cun),則🧑🏾🤝🧑🏼平面度達(da) ;若采用反複(fú)進刀對稱加(jiā)工,每一面分(fen)兩次加工到(dào)最後尺🐉寸,可(kě)保證平面度(dù)達到 0.3mm 。
2 、如果闆(pan)材零件上有(yǒu)多個型腔,加(jiā)工時,不宜采(cǎi)用一個型腔(qiāng)一個型腔的(de)次序加工方(fang)法,這樣容易(yì)造成零件受(shòu)力不均💋勻而(ér)産生變形。采(cǎi)用分層多次(ci)加工,每一層(céng)盡量同時加(jiā)工到所有的(de)型腔,然後再(zai)加工下一個(ge)層次,使零件(jiàn)均勻受力,減(jian)小變形。
3 、通過(guo)改變切削用(yòng)量來減少切(qiē)削力、切削熱(re)。在切削用量(liang)的🔞三要素中(zhōng),背吃刀量對(dui)切削力的影(yǐng)響很大。如果(guo)加工🙇♀️餘量太(tai)大,一次走刀(dao)的切削力太(tai)大,不僅會使(shi)零件變形,而(ér)且還會影響(xiang)機床主軸剛(gang)性、降低刀具(jù)的耐用度。如(rú)果減少背吃(chī)刀量,又會使(shǐ)生産效率大(dà)打折扣。不過(guò),在數控加工(gong)中都是高速(su)銑削,可以克(kè)服這一難題(ti)。在減少背吃(chi)🚶♀️刀量的同時(shí),隻要相應地(di)增大進給,提(ti)高機床的轉(zhuǎn)速,就可以降(jiàng)低切削力,同(tong)時保證加工(gong)效率。
4 、走刀順(shun)序也要講究(jiū)。粗加工強調(diao)的是提高加(jiā)工效✉️率,追求(qiú)單位時間内(nei)的切除率,一(yi)般可采用逆(ni)銑。即以最快(kuài)的速度、最短(duan)💘的時間切除(chu)毛坯表面的(de)多餘☎️材料,基(ji)本形成精加(jiā)工所要求的(de)幾何輪廓。而(ér)精加工所強(qiang)調⛹🏻♀️的是高精(jīng)🏃♀️度高質量☔,宜(yí)采用順銑。因(yīn)爲順銑時刀(dāo)齒的切削厚(hou)度從最大逐(zhu)漸遞減至零(líng),加工硬化程(chéng)度大爲減輕(qing),同時減輕零(ling)件的變形程(chéng)度。
5 、薄壁工件(jian)在加工時由(yóu)于裝夾産生(shēng)變形,即使精(jing)加🙇🏻工也是難(nán)以☁️避免的。爲(wei)使工件變形(xing)減小到最低(dī)限✨度,可以在(zai)精加工即将(jiang)達到最後尺(chǐ)寸之前,把壓(ya)緊😍件松一下(xià),使工件自由(you)恢複到⁉️原狀(zhuang),然後再輕微(wēi)壓🍉緊,以剛能(néng)夾住工件🔴爲(wèi)準(完全憑手(shou)感),這樣可以(yi)獲得理想的(de)加工效果。總(zǒng)之,夾緊力的(de)作用點最好(hǎo)在支承面上(shàng),夾✉️緊力應作(zuò)用在工♊件剛(gāng)性好的方向(xiang),在💞保證工件(jiàn)不松動的前(qián)提下,夾緊力(lì)越小越好。
6 、在(zai)加工帶型腔(qiāng)零件時,加工(gōng)型腔時盡量(liang)不要讓銑刀(dao)像鑽頭似的(de)直接向下紮(zhā)入零件,導緻(zhì)銑刀容屑空(kong)間不夠🌈,排屑(xie)🌈不順🤩暢,造成(chéng)零件過熱、膨(péng)脹以及崩刀(dāo)、斷刀等不利(lì)現象。要🍉先用(yòng)與銑刀同尺(chǐ)寸或大一号(hao)的鑽頭鑽下(xià)刀孔,再用銑(xi)刀㊙️銑削。或者(zhe),可以用 CAM 軟件(jian)生産螺旋下(xià)刀程序。
影響(xiǎng)鋁件加工精(jing)度和表面質(zhi)量的主要因(yin)素是該類零(líng)件加工過程(cheng)中容易發生(shēng)變形現象,這(zhè)需要操♍作者(zhe)具備一定的(de)操作經驗和(hé)技巧。
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