2025/12/01 21:08:35 人氣(21616)
鋁件零件(jian)加工變形的原因(yīn)很多,與材質、零件(jiàn)形狀、生産條🤟件等(děng)都有關系。主要有(yǒu)以下幾個方面:毛(mao)坯内應🔴力引起的(de)變形💜,切削力、切削(xuē)熱引起的變形,夾(jia)緊力引起的變形(xíng)。
一、減少加工變形(xíng)的工藝措施
1 降低(dī)毛坯内應力
采用(yòng)自然或人工時效(xiao)以及振動處理,均(jun1)可部分消除毛坯(pī)的内應力。預先加(jia)工也是行之有效(xiao)的工藝方法。對肥(féi)頭大👌耳的毛坯,由(you)于餘量大,故加工(gong)後變形也大。若預(yù)先加工掉毛坯的(de)多餘部分,縮小各(gè)部分的餘量,不僅(jin)可以減少以後工(gong)序的加工變形,而(ér)且預先加工後放(fàng)置一段時間,還可(kě)以釋放一部分内(nei)應力。
2 改善刀具的(de)切削能力
刀具的(de)材料、幾何參數對(dui)切削力、切削熱有(you)重要的影響,正😍确(que)👣選擇刀具,對減少(shǎo)零件加工變形至(zhì)關重♊要。
( 1 )合理選擇(ze)刀具幾何參數。
① 前(qian)角:在保持刀刃強(qiang)度的條件下,前角(jiǎo)适當選擇大一些(xiē),一方面可以磨出(chū)鋒利的刃口,另外(wai)可以減少切削變(bian)形,使排屑順利,進(jìn)👌而降低切削力和(hé)切削溫度。切忌使(shi)用負前角刀具。
② 後(hou)角:後角大小對後(hòu)刀面磨損及加工(gong)表面質量有直接(jie)的影響。切削厚度(dù)是選擇後角的重(zhòng)要條件。粗銑時,由(yóu)于進給量大🏃,切削(xuē)負荷重,發熱量大(da),要求刀具散熱條(tiáo)件好,因此,後🔞角應(yīng)選擇小一些。精銑(xi)時,要求刃口鋒利(lì),減輕後刀面與加(jiā)工表面的摩擦,減(jiǎn)小彈性變形,因此(ci),後角應選✊擇大一(yi)些。
③ 螺旋角:爲使銑(xǐ)削平穩,降低銑削(xuē)力,螺旋角應盡可(kě)能選👈擇🌈大一些。
④ 主(zhu)偏角:适當減小主(zhǔ)偏角可以改善散(sàn)熱條件,使加工區(qū)的平均溫度下降(jiang)。
( 2 )改善刀具結構。
① 減(jiǎn)少銑刀齒數,加大(dà)容屑空間。由于鋁(lǚ)件材料塑性較大(da),加工中切削變形(xíng)較大,需要較大的(de)容屑空間,因此容(róng)屑槽底半徑應該(gai)較大、銑刀齒數較(jiào)少爲好。
② 精磨刀齒(chǐ)。刀齒切削刃部的(de)粗糙度值要小于(yú) Ra=0.4um 。在使用新刀之前(qián),應該用細油石在(zài)刀齒前、後面輕輕(qing)🏒磨幾下,以🐅消除刃(rèn)磨刀齒時殘留的(de)毛刺及輕微👨❤️👨的鋸(ju)齒紋🧑🏾🤝🧑🏼。這樣,不但可(kě)以降低切削熱而(er)且切削變形也比(bǐ)較小。
③ 嚴格控制刀(dāo)具的磨損标準。刀(dao)具磨損後,工件表(biǎo)面‼️粗🐆糙度值增加(jiā),切削溫度上升,工(gōng)件變形随之增加(jia)💋。因此🔞,除選用耐磨(mó)性好的刀具材料(liào)外,刀具磨損标💋準(zhǔn)不應該大于 0.2mm ,否則(zé)容易産生積屑瘤(liu)。切削時,工件的溫(wēn)度一般不🏃♀️要超過(guò) 100 ℃ ,以防止變形。
3 改善(shan)工件的夾裝方法(fa)
對于剛性較差的(de)薄壁鋁件工件,可(ke)以采用以下的夾(jia)裝方法,以減少變(biàn)形:
① 對于薄壁襯套(tao)類零件,如果用三(sān)爪自定心卡盤或(huo)彈簧夾🐕頭從🈲徑向(xiàng)夾緊,加工後一旦(dan)松開,工件必然發(fā)生變形。此時,應該(gāi)💔利用剛性較好的(de)軸向端面壓緊的(de)方法。以零件内孔(kǒng)定位,自制一個⭐帶(dai)螺紋的穿心軸,套(tao)入零件的内🔞孔,其(qi)上用一個蓋闆壓(yā)緊端面🏒再用螺帽(mào)背緊。加工外圓時(shi)就可避免♊夾緊變(biàn)形,從而得到滿意(yi)的加工精度。
② 對薄(bao)壁薄闆工件進行(hang)加工時,最好選用(yong)真空吸盤,以獲得(dé)分布😄均勻的夾緊(jin)力,再以較小的切(qiē)削用量☀️來加工,可(kě)以很好地防止☁️工(gong)件變形。
另外,還可(ke)以使用填塞法。爲(wei)增加薄壁工件的(de)工藝剛性,可✨在😍工(gōng)件内部填充介質(zhi),以減少裝夾和切(qiē)削過程🌏中工件達(da)變形。例如,向工件(jiàn)内灌入含 3% ~ 6% 硝酸鉀(jia)的尿素熔融物,加(jia)工以後,将工件浸(jin)入水或酒精🈲中,就(jiù)可以将該填充物(wù)溶解倒出。
4 合理安(ān)排工序
高速切削(xuē)時,由于加工餘量(liang)大以及斷續切削(xuē),因此銑削過程往(wang)往産生振動,影響(xiǎng)加工精度和表面(mian)粗糙度。所以,數控(kòng)高速切削加工工(gōng)藝過程一般可分(fen)爲:粗加工 — 半精加(jia)工 — 清角加工 — 精加(jia)工等工序。對于精(jing)度要求高的零件(jian),有時需要進行二(er)次半精加工,然後(hòu)再進行精加工。粗(cu)加工之後,零⛹🏻♀️件可(ke)以自👨❤️👨然冷卻,消除(chu)粗加工産生的内(nei)應力,減小變形。粗(cū)加工之後👅留下的(de)餘量應😍大于變形(xing)量✌️,一般爲 1 ~ 2mm 。精加工(gong)時,零件精加工表(biǎo)面要保持均勻的(de)加工餘量,一般👈以(yi)🈲 0.2 ~ 0.5mm 爲宜,使刀具在加(jiā)工過程中處于平(píng)穩的狀态,可以大(dà)大減少💘切削變形(xíng),獲得良好的表面(mian)加工質量,保證産(chǎn)品的精度🛀。
二、減小(xiao)加工變形的操作(zuo)技巧
鋁件材料的(de)零件在加工過程(cheng)中變形,除了上述(shù)的原因之外,在實(shi)際操作中,操作方(fang)法也是非常重要(yào)的。
1 、對于加工餘量(liàng)大的零件,爲使其(qi)在加工過程中有(you)比較好的散熱條(tiáo)件,避免熱量集中(zhong),加工時,宜采用對(duì)稱加工。如有💯一塊(kuài) 90mm 厚的闆料需要加(jia)工到 60mm ,若銑好一面(mian)後立即銑削另一(yī)面,一次加工到最(zuì)後尺寸,則平♌面度(dù)達 5mm ;若采用反複進(jin)刀對稱加工,每一(yi)面分兩次加工到(dào)最🙇♀️後尺寸,可保證(zhèng)平面度達到 0.3mm 。
2 、如果(guǒ)闆材零件上有多(duō)個型腔,加工時,不(bú)宜采用一個型腔(qiang)一個型腔的次序(xu)加工方法,這樣容(rong)易造成零件☁️受力(lì)不均勻而産生變(bian)形。采用分層多次(cì)加工,每一層盡量(liàng)同時加工到所有(you)的型腔,然後再加(jia)工☁️下一個層次,使(shi)零件🌈均勻受力🌈,減(jian)小變形。
3 、通過改變(biàn)切削用量來減少(shao)切削力、切削熱。在(zài)切削🚶用量㊙️的三要(yào)素中,背吃刀量對(dui)切削力的影響很(hen)大。如果🔱加工餘量(liàng)💃🏻太大,一次走刀的(de)切削力太大,不僅(jǐn)會使零件變形,而(er)且還會影響💞機床(chuang)主軸剛性、降低刀(dāo)具的耐用度。如果(guo)減少背吃刀量,又(you)會使生産效⭐率大(da)打折扣🈲。不過,在數(shù)控加工中都是高(gao)速銑削,可以克服(fu)這一難題。在減少(shao)背吃刀量的同時(shí),隻要相應地增大(dà)進給,提🔆高機床的(de)轉速,就可以降低(di)切削力,同時保證(zhèng)加工效率。
4 、走刀順(shun)序也要講究。粗加(jia)工強調的是提高(gao)加工效率🔞,追求🏒單(dān)位時間内的切除(chú)率,一般可采用逆(nì)銑。即以最快的速(su)度、最短的時間切(qie)除毛坯表面的多(duō)餘材料,基本形成(chéng)精加工所要求的(de)幾何💔輪廓。而精加(jiā)工所強調的是高(gāo)精度高質量,宜采(cai)用順銑。因爲順🐉銑(xi)時刀齒的切削厚(hòu)度從最大逐漸遞(di)減至零,加工硬化(hua)程度大爲減輕,同(tóng)時減輕零件的變(bian)形程度。
5 、薄壁工件(jiàn)在加工時由于裝(zhuang)夾産生變形,即使(shi)精加工也🐅是難👌以(yǐ)避免的。爲使工件(jian)變形減小到最低(dī)限度,可以在精加(jiā)工即将達到最後(hou)尺寸之前,把壓緊(jǐn)💜件松一下,使工件(jian)自由恢複到原狀(zhuàng),然後再輕微壓緊(jǐn),以剛能夾住工件(jian)爲準(完全憑手感(gǎn)),這樣可以獲得理(li)想的加工效果。總(zǒng)之,夾緊力的作用(yong)點最好在支承面(miàn)上,夾緊👅力應作用(yong)在工件剛性好的(de)方向,在保證工件(jian)不松動的前提下(xia),夾緊力越小越好(hao)。
6 、在加工帶型腔零(líng)件時,加工型腔時(shi)盡量不要讓銑💰刀(dāo)像鑽頭似的直接(jie)向下紮入零件,導(dao)緻銑刀容屑空間(jian)不夠,排屑不順暢(chàng),造成零件過熱、膨(peng)脹以及崩🔞刀、斷刀(dāo)等不利現象。要先(xian)用與銑刀同尺寸(cun)或大一号的鑽頭(tóu)鑽下刀孔,再用銑(xi)刀銑削。或者,可以(yǐ)用 CAM 軟件生産螺旋(xuán)下刀程序。
影響鋁(lǚ)件加工精度和表(biǎo)面質量的主要因(yīn)素是該類👄零件加(jiā)工過程中容易發(fa)生變形現象,這需(xu)要操作者具備📧一(yi)定的操作經驗和(hé)技巧。
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