鋁件零(ling)件加工變形(xíng)的原因很多(duō),與材質、零件(jiàn)形狀、生産🏃♀️條(tiáo)件等都有關(guān)系。主要有以(yǐ)下幾個方面(miàn):毛坯内應力(li)引起的變形(xíng),切削力、切削(xuē)熱引起的變(bian)形,夾緊力引(yǐn)起的變🌐形。
一(yi)、減少加工變(biàn)形的工藝措(cuo)施
1 降低毛坯(pi)内應力
采用(yòng)自然或人工(gong)時效以及振(zhèn)動處理,均可(ke)部分消🍉除毛(máo)坯的内應力(lì)。預先加工也(yě)是行之有效(xiào)的工藝方法(fǎ)。對肥頭大耳(ěr)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(hòu)工序的加工(gong)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(yīng)力。
2 改善刀具(ju)的切削能力(li)
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(xuan)擇刀具,對減(jian)少零件加工(gōng)變形至關重(zhong)要。
( 1 )合理選擇(ze)刀具幾何參(can)數。
① 前角:在保(bǎo)持刀刃強度(du)的條件下,前(qián)角适當選擇(ze)大🧑🏽🤝🧑🏻一🏃♂️些,一⭐方(fang)面可以磨出(chu)鋒利的刃口(kou),另外可以減(jian)少切削♉變形(xíng),使排屑順💃🏻利(li),進而降低切(qiē)削力和切削(xuē)溫度。切忌📱使(shǐ)用負前角刀(dao)具。
② 後角:後角(jiao)大小對後刀(dao)面磨損及加(jiā)工表面質量(liàng)有直接的😄影(yǐng)響💋。切削厚度(dù)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(qiu)刀具散熱⭐條(tiao)件好,因此,後(hou)角應選擇小(xiǎo)一🏃♂️些。精銑時(shi),要🧡求刃口鋒(feng)❓利,減輕後刀(dao)面與加工表(biao)面的摩擦,減(jiǎn)小🤟彈性變形(xing),因此,後角應(ying)選擇大一些(xie)。
③ 螺旋角:爲使(shǐ)銑削平穩,降(jiàng)低銑削力,螺(luó)旋角應盡可(ke)🌈能選擇大一(yi)些。
④ 主偏角:适(shi)當減小主偏(pian)角可以改善(shàn)散熱條件,使(shi)加♻️工區的平(ping)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(rong)屑空間。由于(yu)鋁件材料塑(su)性較大,加工(gong)中🌈切削變形(xíng)較大,需要較(jiao)大的容屑空(kong)間,因此容屑(xie)槽底🐪半徑🤩應(yīng)該🌈較大、銑刀(dāo)齒數較少爲(wèi)好。
② 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(qing)磨幾下💞,以💜消(xiāo)除刃磨刀齒(chǐ)時殘留的毛(máo)刺及輕微的(de)鋸齒紋🚩。這樣(yang)✉️,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(zhun)。刀具磨損後(hòu),工件表面粗(cū)⛱️糙🔞度值增加(jiā),切削溫度上(shang)升,工件變形(xing)随之增加。因(yin)此,除選用耐(nai)磨性🈲好的刀(dāo)具材料外,刀(dao)具磨損标準(zhun)不應該大于(yú)🏃 0.2mm 100 ℃ ,以防(fang)止變形。
改善(shan)工件的夾裝(zhuang)方法
對于薄壁(bì)襯套類零件(jian),如果用三爪(zhao)自定心卡盤(pan)或彈簧夾頭(tóu)從徑向夾緊(jǐn),加工後一旦(dàn)松開,工件必(bì)然發生變形(xíng)。此時,應該利(li)用剛性較好(hao)的軸向端面(miàn)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(ru)零件的内孔(kong),其上用一個(ge)蓋闆壓緊端(duan)面再用螺帽(mao)背💁緊。加工外(wài)圓時就可避(bi)免夾緊變形(xíng),從而得到滿(mǎn)意的加工精(jīng)度。
對薄壁薄(báo)闆工件進行(hang)加工時,最好(hao)選用真空吸(xi)盤,以獲得分(fen)布均勻的夾(jiá)緊力,再以較(jiao)小的切削用(yòng)量來加工,可(ke)以很好地防(fang)止工件變形(xíng)。
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高速(su)切削時,由于(yú)加工餘量大(da)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(he)表面粗糙度(du)。所以,數控高(gao)速切削加工(gōng)工藝過程一(yī)般可分爲:粗(cū)加工 — 半精加(jia)工 — 清角加工(gōng) — 精加工等工(gong)序。對于精度(dù)要求高的零(ling)件,有時需要(yào)進行二次半(bàn)精加工,然後(hòu)再進行精加(jiā)工。粗加工之(zhī)🌈後,零件可以(yǐ)自🔅然冷卻,消(xiao)除粗加工産(chǎn)生的内應力(lì),減小變形。粗(cū)加工之後留(liu)下的餘量應(yīng)大于變形量(liang),一般爲 1 ~ 。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
二、減(jian)小加工變形(xíng)的操作技巧(qiao)
鋁件材料的(de)零件在加工(gōng)過程中變形(xing),除了上述的(de)原因之外,在(zài)實際操作中(zhōng),操作方法也(yě)是非常重要(yao)🌐的。
1 、對于加工(gōng)餘量大的零(líng)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(zhong),加工時,宜采(cai)用對稱加工(gōng)🔱。如有🈲一塊 90mm 厚(hou)的闆料需要(yao)加工到 60mm ,若銑(xǐ)好一面後立(li)即銑削另一(yi)面,一次加工(gōng)到最後尺寸(cun),則㊙️平面度達(dá) 5mm ;若采用反複(fu)進刀對稱加(jia)工,每一面分(fen)兩次加工到(dào)最後尺🈲寸,可(ke)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(cai)用一個型腔(qiang)一個📐型腔的(de)次序加工方(fang)法,這樣容易(yi)造成零件受(shòu)力不均勻而(er)産生變形。采(cai)用分層多次(ci)加工,每一層(céng)盡量同時加(jia)工到所有的(de)型腔,然後再(zài)加工下一個(gè)層次,使零件(jian)均勻受力,減(jiǎn)小變形。
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4 、走刀順(shùn)序也要講究(jiu)。粗加工強調(diào)的是提高加(jiā)工效率,追求(qiú)單位時間内(nèi)的切除率,一(yi)般可采用逆(nì)銑。即以最快(kuai)的速度、最短(duǎn)的時🌈間切除(chú)毛坯表面的(de)多餘材料,基(jī)🛀本形成☀️精加(jia)工所要求的(de)幾何輪廓。而(ér)精加工所強(qiáng)調的是高精(jing)度高質量,宜(yí)采用順銑。因(yin)爲順🌐銑時刀(dao)齒的💚切削厚(hou)度從最大逐(zhú)漸遞減至零(ling),加工🛀硬化程(chéng)度大爲✊減輕(qing),同時減輕🌈零(líng)件的變形程(chéng)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(nan)以避免的。爲(wei)使工件變形(xing)減小到最低(dī)限度,可以在(zài)精加☔工即将(jiang)達到最後尺(chi)寸之前,把壓(yā)緊件松一♍下(xia),使工💜件自由(yóu)恢複到💯原狀(zhuang),然後再輕微(wēi)壓緊,以剛能(néng)🏃♀️夾住工件爲(wei)準(完全憑手(shou)感),這💞樣可以(yǐ)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(shang),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(li)越小越好。
6 、在(zai)加工帶型腔(qiāng)零件時,加工(gōng)型腔時盡量(liàng)不要讓銑刀(dao)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(chéng)零件過熱、膨(péng)脹以及崩📞刀(dāo)、斷刀等不利(li)現象。要先用(yòng)與銑刀同尺(chǐ)寸或大一号(hao)的鑽頭鑽下(xia)刀孔♌,再用銑(xǐ)刀銑削。或者(zhe),可以用 CAM 軟件(jiàn)生産螺旋下(xia)刀程序。