鋁(lü)件零件加工變形(xíng)的原因很多,與材(cai)質、零件形狀、生💜産(chan)條件等都有關系(xi)。主要有以下幾個(ge)方面:毛坯🚶内應力(lì)引起的變形,切削(xue)力、切削熱引起的(de)變形,夾緊力引起(qǐ)的變形。
一、減少加(jiā)工變形的工藝措(cuò)施
1降低毛坯内應(yīng)力
采用自然或人(ren)工時效以及振動(dong)處理,均可部分消(xiao)除毛坯的内⭕應力(li)。預先加工也是行(hang)之有效的工藝🏒方(fāng)法☂️。對肥頭大🔞耳的(de)毛坯,由于餘量大(da),故加工後變形也(yě)大💋。若預先🐉加工掉(diào)毛坯的多餘部💘分(fen),縮小各部🐆分的餘(yu)量,不僅可以減少(shao)以後工序的加工(gōng)變形,而且預先加(jiā)工後放置一段🚶♀️時(shí)間,還可以🍉釋放一(yī)部分⁉️内應力。
2改善(shàn)刀具的切削能力(li)
刀具的材料、幾何(he)參數對切削力、切(qie)削熱有重要的影(yǐng)響🙇♀️,正确選擇刀具(ju),對減少零件加工(gong)變形至關重要。
(1)合(he)理選擇刀具幾何(he)參數。
①前角:在保持(chi)刀刃強度的條件(jian)下,前角适當選擇(ze)大一些,一方面可(kě)以磨出鋒利的刃(ren)口,另外可以減少(shao)切削變形,使排🔅屑(xiè)順利,進而降低切(qie)削力和切削溫🌈度(du)。切忌使用負前角(jiao)刀具。
③螺旋角(jiao):爲使銑削平穩,降(jiang)低銑削力,螺旋角(jiao)應盡可能選擇大(da)一些。
④主偏角:适當(dāng)減小主偏角可以(yi)改善散熱條件,使(shi)加工區🧑🏽🤝🧑🏻的🌈平均溫(wēn)度下降。
①減少銑刀齒(chi)數,加大容屑空間(jiān)。由于鋁件材料塑(sù)性♋較大,加工中切(qiē)削變形較大,需要(yao)較大的容屑空間(jiān),因此容屑💜槽底半(bàn)徑應該較大、銑刀(dao)齒數較少爲好。
③嚴格(ge)控制刀具的磨損(sǔn)标準。刀具磨損後(hou),工件表面📐粗糙度(dù)值增加,切削溫度(du)上升,工件變形随(suí)之增加。因此,除選(xuan)用耐🌏磨性🈲好的刀(dāo)具材料外,刀具磨(mó)損标準不應該大(da)于0.2mm,否則容易産生(sheng)積屑瘤。切削時,工(gōng)件的溫度一🆚般不(bu)要超過100℃,以防止變(bian)形。
3改善工件的夾(jia)裝方法
對于剛性(xìng)較差的薄壁鋁件(jiàn)工件,可以采用以(yi)下的夾裝方法,以(yǐ)減少變形:
①對于薄(báo)壁襯套類零件,如(rú)果用三爪自定心(xīn)卡盤或彈簧夾頭(tóu)👅從徑向夾緊,加工(gōng)後一旦松開,工件(jian)必然發生變形。此(cǐ)時,應該利用剛性(xing)較好的軸向端面(miàn)壓⛷️緊的方法。以零(líng)件内孔定位,自制(zhi)一個💘帶螺紋的穿(chuan)🏃🏻♂️心軸,套入零件的(de)内孔,其上用一個(gè)蓋闆壓緊端面🧡再(zài)用螺帽背緊。加工(gōng)外圓時就可避免(mian)夾緊變形,從🌈而得(dé)到滿意的加工精(jīng)度。
②對薄壁薄闆工(gong)件進行加工時,最(zui)好選用真空吸盤(pán)🥵,以獲得🧑🏽🤝🧑🏻分布均勻(yún)的夾緊力,再以較(jiào)小的切削用量✉️來(lái)加工,可以很好地(dì)防止㊙️工件變形。
另(lìng)外,還可以使用填(tián)塞法。爲增加薄壁(bì)工件的工藝剛性(xing),可在工件内部填(tian)充介質,以減少裝(zhuāng)夾和切削過程🌐中(zhong)工件達變形。例如(rú),向工件内灌入含(han)3%~6%硝酸鉀的尿素熔(róng)融物,加工以後,将(jiāng)工件浸入水或酒(jiu)精中,就可以将❗該(gai)填充物溶解倒出(chū)✏️。
4合理安排工序
高(gāo)速切削時,由于加(jia)工餘量大以及斷(duan)續切削,因此銑😍削(xue)過程往往産生振(zhen)動,影響加工精度(dù)和表面粗😍糙度。所(suǒ)以,數控高速切削(xue)加工工藝過程一(yī)般可分🚩爲:粗加工(gong)—半精加工—清角加(jia)工—精加工🔴等工序(xu)。對于精度要求高(gao)的零件,有時需要(yao)進行二次❌半精加(jiā)工👅,然後再進行精(jīng)加工。粗加🔴工之後(hou),零件可以自然冷(leng)卻,消除粗加🔞工産(chǎn)生的内應力,減小(xiao)變形。粗加🐇工之🚩後(hou)留下的餘量應大(da)于變形量,一般爲(wei)1~2mm。精加工時,零件精(jing)加工表面要保📞持(chi)均勻的加工餘量(liàng)✏️,一般以0.2~0.5mm爲宜,使刀(dao)具在加工過程中(zhong)處于平穩的狀态(tai),可以大👄大減少切(qiē)削變形,獲得良好(hao)的表面加工質量(liang),保證産品的精度(du)。
二、減小加工變形(xing)的操作技巧
鋁件(jian)材料的零件在加(jiā)工過程中變形,除(chú)了上述的原因之(zhī)外,在實際操作中(zhōng),操作方法也是非(fei)常重要的。
1、對于加(jia)工餘量大的零件(jian),爲使其在加工過(guò)程中有比較❗好的(de)散熱條件,避免熱(rè)量集中,加工時,宜(yí)采用對稱加工。如(ru)有一塊90mm厚的闆料(liào)需要加工到60mm,若銑(xi)好一面後立即銑(xi)削另一面,一次加(jiā)工到最後尺寸,則(zé)平面度達5mm;若采用(yòng)反複進刀對稱加(jiā)工,每一面分兩✨次(ci)加工到最後尺寸(cùn),可保證平面度達(da)✉️到0.3mm。
2、如果闆材零件(jiàn)上有多個型腔,加(jia)工時,不宜采用一(yī)個型腔一個✔️型腔(qiāng)的次序加工方法(fa),這樣容易造成零(ling)件受力不均勻而(ér)産生變形。采用分(fèn)層多次加工🍓,每一(yī)層🚩盡量同㊙️時加工(gong)到所有的型腔,然(rán)後再加工下一個(ge)層次,使零件均勻(yun)受力,減小變形。
3、通(tong)過改變切削用量(liang)來減少切削力、切(qie)削熱。在切削用量(liang)的三要⛱️素中,背吃(chī)刀量對切削力的(de)影響很大。如果加(jiā)工♌餘量太大,一次(cì)走刀的切削力太(tai)大,不僅會使零❓件(jian)變形,而且還會影(ying)響機床主軸剛性(xìng)、降低刀具的耐用(yong)度。如果減少背吃(chi)刀量,又會使生産(chǎn)效率大打折扣。不(bú)過,在數控♌加工中(zhong)都是高速銑削,可(ke)以克服這一難題(tí)。在減少背吃刀量(liàng)的同時,隻要相應(yīng)地增大進給,提🐅高(gāo)機床的轉速,就可(ke)以降低切削力♊,同(tong)時保證加工效率(lü)。
4、走刀順序也要講(jiang)究。粗加工強調的(de)是提高加工效率(lǜ),追求單位時間内(nei)的切除率,一般可(ke)采用逆銑。即🛀🏻以最(zui)快的速度、最短的(de)時㊙️間切除毛坯表(biǎo)面的多餘材料,基(jī)本形成精加工所(suǒ)要求的幾何輪廓(kuò)。而精加工所強調(diào)的是高精✔️度高質(zhi)量🐅,宜采用順銑。因(yīn)爲順⛹🏻♀️銑時刀齒的(de)切削厚度從最大(da)逐漸遞減至零,加(jiā)工硬化程度大爲(wèi)減輕,同時減輕零(ling)件的變形程度。
5、薄(báo)壁工件在加工時(shi)由于裝夾産生變(biàn)形,即使精加☎️工也(ye)🍉是難以避免的。爲(wèi)使工件變形減小(xiǎo)到最低限度,可💯以(yi)在精加工即将達(dá)到最後尺寸之前(qián),把壓緊🔞件松一❌下(xià),使工件自由恢複(fu)到原狀,然後再輕(qing)微壓緊,以剛能夾(jiá)住工件😍爲準(完全(quan)憑手感),這樣可以(yi)獲💯得理想的加工(gong)效果。總之,夾緊力(lì)的作用點最好在(zai)支承面上,夾緊🚶力(li)應作用在工🤞件剛(gang)性好的方向,在保(bao)證工件不松動📞的(de)前提下,夾緊力越(yue)小越好。
6、在加工帶(dai)型腔零件時,加工(gōng)型腔時盡量不要(yao)讓銑刀像☁️鑽頭🌈似(si)的直接向下紮入(rù)零件,導緻銑刀容(róng)屑🈲空間💋不夠,排屑(xie)不順暢,造成零件(jian)過熱、膨脹以及崩(bēng)刀、斷刀❓等不利現(xian)象。要先用與銑刀(dao)同🔞尺寸或大一号(hao)的鑽頭鑽下刀孔(kong)🈲,再用銑刀銑削。或(huò)者,可以用CAM軟件生(shēng)産螺旋下刀程序(xu)。
•›
••