鋁件加工不得(de)不知的技巧性問(wen)題
鋁件零件加(jiā)工變形的原因很(hen)多,與材質、零件形(xíng)狀☁️、生♌産🐪條件等❗都(dōu)有關系。主要有以(yǐ)下幾個方面:毛坯(pī)内應力引起的變(biàn)形,切削♌力、切削熱(re)引起的變形,夾緊(jin)力引起的變形。
一(yi)、減少加工變形的(de)工藝措施
1降低毛(mao)坯内應力
采用自(zì)然或人工時效以(yi)及振動處理,均可(ke)部分消除毛坯的(de)内應力。預先加工(gong)也是行之有效的(de)工藝💞方法。對肥頭(tou)大耳的毛坯,由于(yú)餘量大,故加工後(hou)變形也大。若預先(xian)加工掉毛坯的多(duō)餘部分,縮小各部(bu)❓分的餘量🔴,不僅可(ke)以減少以後工序(xu)的加工變形,而且(qiě)預先加工💋後放置(zhi)一段時間,還可以(yǐ)釋放一部分🆚内應(ying)力。
刀具的材(cái)料、幾何參數對切(qie)削力、切削熱有重(zhòng)要的📱影響,正确選(xuǎn)擇刀具,對減少零(ling)件加工變形至關(guan)重要。
①前角(jiao):在保持刀刃強度(dù)的條件下,前角适(shì)當選擇大一些,一(yī)方✌️面可以磨出鋒(feng)利的刃口,另外可(ke)以減少切削變形(xing),使排屑順利,進而(er)降低切削力和切(qiē)削溫度。切忌使用(yong)負前角刀具。
②後角(jiǎo):後角大小對後刀(dāo)面磨損及加工表(biao)面質量有直⛷️接的(de)影響。切削厚度是(shi)選擇後角的重要(yao)條件。粗銑時,由于(yú)進給量大🌈,切削負(fù)荷重,發熱量大,要(yào)求刀具散熱條件(jiàn)好,因此,後角應選(xuǎn)擇小一👌些。精銑時(shi),要求刃口鋒利,減(jiǎn)輕後刀面與加工(gōng)表面的摩擦,減小(xiao)彈性變形,因此,後(hou)角應選擇大一些(xie)。
③螺旋角:爲使銑削(xuē)平穩,降低銑削力(lì),螺旋角應盡可能(néng)選擇大一些。
(2)改(gǎi)善刀具結構。
①減少(shao)銑刀齒數,加大容(rong)屑空間。由于鋁件(jiàn)材料塑性♌較大,加(jia)工中切削變形較(jiào)大,需要較大的容(rong)屑空間,因此容屑(xiè)槽底半徑應該🥰較(jiao)大、銑刀齒數較少(shǎo)爲好。
②精磨刀齒。刀(dao)齒切削刃部的粗(cu)糙度值要小于Ra=0.4um。在(zài)使用新刀之前,應(yīng)該用細油石在刀(dāo)齒前、後面輕輕磨(mo)幾下🚶,以消除刃磨(mo)刀❤️齒時殘留的毛(máo)刺及輕微的鋸齒(chi)紋。這樣,不但可以(yǐ)降低切削熱而且(qie)切削變形也比較(jiao)小。
③嚴格控制刀具(jù)的磨損标準。刀具(ju)磨損後,工件表面(mian)粗糙度值增加,切(qiē)削溫度上升,工件(jiàn)變形随之增加㊙️。因(yin)此,除選用耐磨性(xing)好的刀具材料外(wài),刀具磨損标準不(bú)應該大于0.2mm,否則容(rong)易産生積屑瘤。切(qiē)削時,工件⭕的溫度(du)一般不要超👈過100℃,以(yi)防止變形。
3改善工(gōng)件的夾裝方法
對(duì)于剛性較差的薄(bao)壁鋁件工件,可以(yi)采用以下的夾裝(zhuāng)方法,以減少變形(xing):
①對于薄壁襯套類(lèi)零件,如果用三爪(zhǎo)自定心卡盤或彈(dàn)簧夾頭從徑向夾(jiá)緊,加工後一旦松(sōng)開,工件必然發生(shēng)♌變形。此時,應該🔆利(li)用剛性較好的軸(zhóu)向端面壓🚶緊的方(fāng)法。以零件内孔定(dìng)位,自🙇♀️制一個帶螺(luó)紋的穿心軸,套入(ru)零件的内孔,其上(shàng)用一個蓋闆壓緊(jǐn)端面🛀🏻再用螺帽背(bei)緊。加工外圓時就(jiù)可避免夾緊變形(xing),從💘而得到滿意🌍的(de)加工精度。
另外,還可以(yǐ)使用填塞法。爲增(zeng)加薄壁工件的工(gōng)藝🥵剛‼️性,可在☔工件(jian)内部填充介質,以(yi)減少裝夾和切削(xue)過程中工件達變(bian)形。例如,向工件内(nèi)灌入含3%~6%硝酸鉀🌈的(de)尿素熔融物,加工(gōng)以後,将工件浸入(ru)水或酒精中,就可(ke)以将該填充物💘溶(róng)解倒出。
4合理安排(pai)工序
高速切削時(shi),由于加工餘量大(da)以及斷續切削,因(yīn)此銑削過程往⭕往(wǎng)産生振動,影響加(jiā)工精度和表面粗(cū)糙度🐉。所以,數控高(gao)速切削加工工藝(yì)過程一般可分🌈爲(wei):粗加工—半精加工(gong)—清角加工—精加工(gōng)等工序。對于✏️精度(dù)要求高的零件,有(you)時需要🈲進行二次(cì)半精加工,然後再(zài)進行精加工。粗加(jia)工之後,零件可以(yi)自然冷卻,消除粗(cū)加工産生的内應(yīng)力,減小變形。粗加(jiā)✌️工之後留下的⚽餘(yu)量應大于變📧形量(liang),一般🈚爲1~2mm。精加工時(shí),零⛷️件🐅精加工表面(mian)要保持均勻的加(jia)工餘量,一般以0.2~0.5mm爲(wèi)宜,使刀具在加工(gong)過程中處于平穩(wěn)的狀态,可以大大(dà)減少切削變形,獲(huo)得良✊好的表面加(jia)工質量,保證産品(pin)的精度。
二、減小加(jia)工變形的操作技(ji)巧
鋁件材料的零(líng)件在加工過程中(zhōng)變形,除了上述的(de)原因之外⛱️,在實際(ji)操作中,操作方法(fǎ)也是非常重要的(de)。
3、通過改變切(qiē)削用量來減少切(qie)削力、切削熱。在切(qie)削用⭐量的三要素(su)中,背吃刀量對切(qiē)削力的影響很大(da)。如果加工✂️餘量太(tai)大,一次走刀的切(qiē)削力太大,不僅會(huì)使零🚶件變形,而且(qiě)還會影響機床主(zhu)軸剛性、降低刀具(jù)的耐㊙️用度。如果減(jian)少背吃刀量,又會(huì)使生産效💋率大打(dǎ)折扣。不過,在數控(kong)加工中都是高速(sù)銑削,可以克服這(zhe)一難題。在減少背(bèi)吃刀量的同時,隻(zhī)要相應地增大進(jìn)給,提🌈高機床的轉(zhuǎn)速,就可以降低切(qie)削力🌈,同時保證加(jia)工效率。
4、走刀順序(xu)也要講究。粗加工(gōng)強調的是提高加(jia)工效👨❤️👨率,追求單位(wei)時間内的切除率(lü),一般可采用逆銑(xǐ)。即以最快的速度(du)、最短的時間切除(chú)毛坯表面的多餘(yu)💘材料,基本形成精(jīng)加工所要求的幾(jǐ)何🏃🏻♂️輪廓。而精加工(gōng)所強調的是高精(jing)度高質量♻️,宜采用(yòng)順銑。因爲順💯銑時(shi)刀齒的切削厚度(du)從最大逐漸遞減(jian)至零,加工❤️硬化程(cheng)度大🚩爲減輕,同時(shí)減輕零件的變形(xing)程度。
5、薄壁工件在(zài)加工時由于裝夾(jiá)産生變形,即使精(jīng)加工也🏃♂️是💯難以避(bi)免的。爲使工件變(bian)形減小到最低限(xiàn)度,可🆚以在精加工(gōng)即将達到最後尺(chi)寸之前,把壓緊🎯件(jiàn)松一下,使工👈件自(zi)由恢複到原狀,然(rán)後再輕微壓緊,以(yǐ)剛能夾住工件爲(wei)準(完全㊙️憑手感),這(zhè)樣可以獲得理想(xiǎng)的加工效果。總之(zhi),夾緊力的作用點(dian)最好在支承面上(shàng),夾緊力應作用在(zài)工件剛性好的方(fāng)向,在🥵保證工件不(bú)松動的前提下,夾(jiá)緊力越小越好。
6、在(zai)加工帶型腔零件(jiàn)時,加工型腔時盡(jìn)量不要讓銑刀✉️像(xiang)😘鑽頭似的直接向(xiang)下紮入零件,導緻(zhì)銑刀容屑空間不(bú)夠⚽,排屑不順暢,造(zào)成零件過熱、膨脹(zhang)以及崩刀、斷刀等(deng)不利現象。要先用(yong)與銑刀同尺寸或(huò)大一号的鑽頭✏️鑽(zuàn)下刀孔,再用銑刀(dao)銑削。或者✔️,可以用(yong)CAM軟件生産螺旋下(xia)刀程序。