鋁件零(líng)件加工變形(xíng)的原因很多(duō),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(mian):毛坯内應力(li)引起的📧變形(xing),切削力、切削(xue)熱引起的變(bian)形,夾緊力引(yǐn)起的變形。
一(yī)、減少加工變(bian)形的工藝措(cuo)施
1 降低毛坯(pī)内應力
采用(yòng)自然或人工(gong)時效以及振(zhen)動處理,均可(kě)部分消📧除毛(mao)坯的内應力(li)。預先加工也(yě)是行之有效(xiao)的工藝方法(fa)🔅。對肥頭大耳(er)的毛坯,由于(yu)餘量大,故加(jiā)工後變形也(yě)大。若預先⚽加(jia)工掉毛坯的(de)多餘部分,縮(suō)小各部分的(de)餘量,不僅可(kě)以減少以後(hou)🔴工序的加工(gong)變形,而且預(yù)先加工後放(fàng)置一段時間(jian),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(liào)、幾何參數對(dui)切削力、切削(xuē)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(zhong)要。
① 前角:在保(bǎo)持刀刃強度(dù)的條件下,前(qian)角适當選擇(zé)大一些,一方(fang)面可以磨出(chū)鋒利的刃口(kǒu),另外可以減(jian)少切削變形(xing),使排屑順利(li),進而降低切(qiē)削力和切削(xue)溫度。切忌使(shǐ)用負前角刀(dāo)具。
② 後角:後角(jiǎo)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(jian)。粗銑時💜,由于(yú)🏃♂️進給量大,切(qiē)削負荷重,發(fa)熱量大,要求(qiú)刀具散熱條(tiáo)件好,因此,後(hou)角應選擇小(xiao)一些。精銑時(shi),要求刃口鋒(fēng)利,減輕後刀(dāo)面與加☀️工表(biǎo)面的摩擦,減(jian)小彈性變形(xíng),因此,後角應(ying)選擇大一些(xiē)。
③
④ 主偏角:适(shì)當減小主偏(piān)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(dao)齒數,加大容(róng)屑空間。由于(yu)鋁件材料塑(sù)性較大♌,加工(gong)🌏中💜切削變形(xíng)較大,需要較(jiào)大的容屑空(kong)間,因此🔞容屑(xie)🍉槽底半徑應(ying)該較大、銑刀(dao)齒數較少爲(wei)好。
② 精磨刀齒(chi)。刀齒切削刃(ren)部的粗糙度(dù)值要小于 Ra=0.4um 。在(zài)使用新刀之(zhī)前,應該用細(xì)油石在刀齒(chǐ)前、後面輕輕(qīng)磨幾下,以消(xiāo)除刃磨刀齒(chi)時殘留的毛(mao)刺及輕微的(de)鋸齒紋。這樣(yàng),不但💋可以降(jiàng)低切削熱而(ér)且切削變形(xíng)也比較小。
③ 嚴(yan)格控制刀具(jù)的磨損标準(zhǔn)。刀具磨損後(hou),工件表面粗(cu)糙度🔴值增加(jiā),切削溫度上(shàng)升,工件變形(xing)随之增加。因(yin)此,除選用耐(nài)磨性💃🏻好的刀(dao)具材料外,刀(dāo)具磨損标❗準(zhun)不應☎️該大于(yu) 0.2mm ,否則容易産(chǎn)生積屑瘤。切(qiē)削時,工件的(de)溫度一般不(bú)❌要超過 ℃ ,以防(fang)止變形。
改善(shàn)工件的夾裝(zhuang)方法
對于剛(gang)性較差的薄(báo)壁鋁件工件(jian),可以采用以(yi)下的♊夾裝方(fāng)法,以💋減少變(bian)形:
對于薄壁(bi)襯套類零件(jian),如果用三爪(zhǎo)自定心卡盤(pán)或彈簧㊙️夾頭(tóu)從徑向夾緊(jǐn),加工後一旦(dan)松開,工件必(bi)然🔞發生變形(xing)🏒。此時,應該利(lì)用剛性較好(hǎo)的軸向端面(mian)壓緊的方法(fa)。以零件内孔(kǒng)🔞定位,自制一(yī)個帶螺紋的(de)穿心軸,套入(rù)零件的内孔(kǒng),其上用一個(gè)蓋闆壓緊端(duān)面再用螺帽(mào)背緊。加工外(wai)圓時就可避(bi)免❗夾緊變形(xing),從💋而得到滿(man)意的❌加工精(jīng)度。
② 對薄壁薄(báo)闆工件進行(hang)加工時,最好(hao)選用真空吸(xī)盤,以💋獲得分(fèn)布均勻的夾(jiá)緊力,再以較(jiao)小的切削用(yong)量來加💯工,可(kě)以很好地防(fáng)止工件變形(xing)。
另外,還可以(yi)使用填塞法(fǎ)。爲增加薄壁(bì)工件的工藝(yi)剛性,可在⛷️工(gong)件内部填充(chong)介質,以減少(shao)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(hou),将工件浸入(rù)水或酒精🛀🏻中(zhong),就✍️可以将該(gai)填充物溶解(jie)倒出。
4
高速(su)切削時,由于(yu)加工餘量大(da)以及斷續切(qie)削,因此銑削(xuē)過程往往産(chan)生振動,影響(xiǎng)加工精度和(hé)表面粗糙度(dù)。所以,數控高(gao)速切削加工(gong)工藝過程一(yī)般可分爲:粗(cu)加工 — 半精加(jiā)工 — 清角加工(gong) — 精加工等工(gōng)序。對于精度(du)要求高的零(líng)件,有時需要(yao)進✊行二次半(bàn)精加工,然後(hou)再進行精加(jia)工。粗加工之(zhi)後,零件可以(yi)自然冷💁卻,消(xiāo)除粗加工産(chǎn)生的内應力(lì),減小變💚形。粗(cu)加工之後留(liu)下的餘量應(yīng)大于變形量(liàng),一般爲 ~ 2mm 。精加(jiā)工時,零件精(jing)加工表面要(yào)保持均勻的(de)加工餘量☔,一(yi)✔️般以 0.2 ~ 0.5mm 爲宜,使(shi)刀具在加工(gōng)過程中處于(yu)平穩的狀态(tai),可以大大減(jian)少切削變形(xing),獲得良好的(de)表面加工質(zhì)量,保證産品(pǐn)的精度。
二、減(jian)小加工變形(xing)的操作技巧(qiǎo)
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(zai)實際操作中(zhong),操作方法也(ye)是非常重要(yào)的。
1 、對于加工(gong)餘量大的零(ling)件,爲使其在(zai)加工過程中(zhong)有比較好的(de)散✉️熱條件,避(bì)免熱量集中(zhōng),加工時,宜采(cǎi)用對稱加工(gong)。如有一塊 90mm 60mm ,若銑(xi)好一面後立(lì)即銑削另一(yī)面,一次加工(gōng)到最後尺寸(cun),則平📱面度達(dá) ;若采用反複(fú)進刀對稱加(jiā)工,每一面分(fèn)兩次加工到(dào)最後尺寸❌,可(kě)保證平面度(du)達到 0.3mm 。
3 、通過(guo)改變切削用(yòng)量來減少切(qiē)削力、切削熱(rè)。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(guǒ)加工✊餘量太(tai)大,一次走刀(dāo)的切削力太(tài)大,不僅會使(shi)零件變形,而(ér)且還會影響(xiǎng)機床主軸剛(gang)性、降低刀具(ju)的耐用度。如(rú)果減少背吃(chī)刀量,又會使(shi)生産效率大(da)打折扣。不過(guò),在數控加工(gong)中都是高速(sù)銑削,可以克(kè)服這一難題(tí)。在減少背吃(chī)刀量的同時(shí),隻要相應地(dì)增大進給,提(ti)高機床的轉(zhuan)速,就🈲可以降(jiàng)低切削📞力,同(tóng)時保證加工(gong)效率。
4 、走刀順(shùn)序也要講究(jiu)。粗加工強調(diao)的是提高加(jia)工效率,追🤞求(qiu)🏃🏻單位時間内(nei)的切除率,一(yī)般可采用逆(nì)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(jia)工所要求的(de)幾何輪廓。而(er)精加工所強(qiang)調的是高精(jing)🙇♀️度高質量,宜(yí)采用順銑。因(yin)爲順💞銑時刀(dāo)齒的切削厚(hou)度從最大逐(zhú)漸遞減至零(ling),加工💯硬化程(cheng)度大爲減輕(qing),同時減輕零(líng)件的變形程(cheng)度。
5 、薄壁工件(jiàn)在加工時由(you)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(xíng)減小到最低(di)限度,可以在(zai)📧精加工即🛀将(jiāng)達到最後尺(chǐ)寸之前,把壓(yā)緊件松一下(xia),使工件自由(you)恢複到原狀(zhuang),然後再輕微(wei)壓緊,以剛能(neng)夾住工件爲(wei)準(完全憑手(shǒu)感),這樣可以(yi)獲得理想的(de)加工效果。總(zong)之👣,夾緊力的(de)作用點最好(hǎo)在支承面上(shang),夾緊力應作(zuò)用在工件剛(gang)性好的方🍓向(xiang),在保證工件(jian)不松動的前(qian)提下,夾緊力(lì)越小越好。
6 、在(zài)加工帶型腔(qiang)零件時,加工(gong)型腔時盡量(liang)不要讓銑刀(dāo)👌像鑽頭似的(de)直接向下紮(zha)入零件,導緻(zhi)銑刀容屑空(kong)間不夠,排屑(xie)不順暢,造成(cheng)零件過熱、膨(péng)脹以及崩刀(dao)、斷刀等不利(lì)現象。要先用(yòng)與銑刀同尺(chǐ)寸或大一号(hào)的鑽頭鑽下(xia)刀孔,再用銑(xǐ)刀銑削。或者(zhě)🌍,可以用 CAM 軟件(jiàn)生産螺旋下(xià)刀程序。
影響(xiang)鋁件加工精(jing)度和表面質(zhì)量的主要因(yīn)素是該類🤞零(ling)件加工過程(chéng)中容易發生(shēng)變形現象,這(zhè)需要操作者(zhě)具備一定🐅的(de)操㊙️作經驗和(hé)技巧。
·
••·