鋁(lǚ)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(xì)。主要有以下幾個(ge)方面:毛坯内應力(li)引起的變形🔞,切削(xuē)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(cuo)施
采用自然或人(ren)工時效以及振動(dòng)處理,均可部分消(xiao)除毛坯的内🐆應力(lì)。預先加工也是行(hang)之有效的工藝方(fang)法。對肥頭大耳的(de)毛坯,由于餘量大(da),故加工後變形也(ye)大。若預先㊙️加工掉(diào)毛坯的多餘部分(fen),縮小各部分的餘(yú)量,不僅可以減少(shao)以後工序的加🌈工(gong)變形,而且預先加(jia)工後放置一段時(shí)間,還可以釋放一(yī)部分🌈内應力。
2改善(shan)刀具的切削能力(li)
刀具的材料、幾何(hé)參數對切削力、切(qiē)削熱有重要的影(ying)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(hé)參數。
①前角:在保持(chí)刀刃強度的條件(jiàn)下,前角适當選擇(zé)大一些,一方面可(ke)以磨出鋒利的刃(ren)口,另外可以減少(shǎo)切削變形,使排屑(xie)順利,進而降低切(qiē)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(jiàng)低銑削力,螺旋角(jiao)應盡可能選擇大(dà)一些。
④主偏角:适當(dang)減小主偏角可以(yi)改善散熱條件,使(shǐ)加工區㊙️的平均溫(wen)度下降。
(2)改善刀具(ju)結構。
①減少銑刀齒(chǐ)數,加大容屑空間(jian)。由于鋁件材料塑(su)性較大,加工中切(qie)削變形較大,需要(yao)較大的容屑空間(jian)🎯,因此容屑槽底半(ban)徑應該較大、銑刀(dāo)齒數較少爲好🍓。
②精(jing)磨刀齒。刀齒切削(xue)刃部的粗糙度值(zhi)要小于Ra=0.4um。在使用新(xīn)刀之🥰前📞,應該用細(xi)油石在刀齒前、後(hou)面輕輕磨幾下,以(yi)消除刃磨刀🚶♀️齒時(shí)殘留的毛刺及輕(qing)微的鋸齒紋。這樣(yàng),不但可以降低切(qiē)削🍉熱而且切削變(bian)形也比較小。
③嚴格(ge)控制刀具的磨損(sǔn)标準。刀具磨損後(hòu),工件表面粗糙度(du)值增加,切削溫度(dù)上升,工件變形随(sui)之增加。因此❓,除選(xuǎn)用耐磨性好的刀(dao)具材料外,刀具磨(mo)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(gong)件🚩的溫度一般不(bú)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(xing)較差的薄壁鋁件(jian)工件,可以采用以(yǐ)下的夾♌裝方法,以(yǐ)減少變形:
①對于薄(báo)壁襯套類零件,如(ru)果用三爪自定心(xin)卡盤或彈簧夾頭(tou)💁從徑向夾緊,加工(gong)後一旦松開,工件(jiàn)必然發生變形。此(cǐ)時,應該利用剛性(xìng)較好的軸向端面(mian)壓緊的方法。以零(ling)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(ge)蓋闆💘壓緊端面🚶再(zài)用螺帽背緊。加工(gong)外圓🧡時就可避免(mian)夾緊變形,從❓而得(de)到滿意的🧑🏽🤝🧑🏻加工精(jing)度。
另(lìng)外,還可以使用填(tian)塞法。爲增加薄壁(bi)工件的工藝剛性(xing)📞,可在工件内部填(tián)充介質,以減少裝(zhuāng)夾和切削過程中(zhōng)工件達變形。例如(ru),向工件内灌入含(hán)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(gāi)填充物溶解倒出(chū)🔱。
4合理安排工序
鋁件(jian)材料的零件在加(jiā)工過程中變形,除(chu)了上述的原因🌈之(zhī)外,在實際操作中(zhong),操作方法也是非(fēi)常重要的。
1、對于加(jia)工餘量大的零件(jiàn),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(yi)采用🈚對稱加工。如(rú)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(xǐ)削另一☀️面,一次加(jiā)工到最後尺寸,則(zé)平面度達❓5mm;若采用(yong)反複進刀對稱加(jiā)工,每一面分兩🐆次(ci)加工到最後尺寸(cun),可保證平面度達(da)到0.3mm。
2、如果闆材零件(jian)上有多個型腔,加(jia)工時,不宜采用一(yi)🌂個🎯型♻️腔一🏃♀️個型腔(qiang)的次序加工方法(fǎ),這樣容易造成零(líng)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(ran)後再加工下一個(ge)層次,使零件均勻(yún)受力👄,減小變形。
3、通(tōng)過改變切削用量(liang)來減少切削力、切(qiē)削熱。在切削用量(liàng)的三要素中,背吃(chi)刀量對切削力的(de)影響很大。如果加(jiā)工餘量太大,一次(ci)走刀的切削力太(tai)大,不僅會使零🌈件(jiàn)變形,而且還會影(yǐng)響機床主軸剛性(xing)、降低刀具的耐用(yòng)度。如果♊減少背吃(chī)刀量,又會使生産(chan)效率大打折扣㊙️。不(bú)過,在數控加工中(zhong)都是高速銑削,可(kě)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(gao)機床的轉速,就可(kě)以降低切削力🚩,同(tong)時保證加工效率(lǜ)。
4、走刀順序也要講(jiǎng)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(kě)采用逆銑。即以最(zuì)快的速度、最短的(de)時間切除毛坯表(biǎo)面的多餘材料,基(ji)本形成精加工所(suǒ)要求的幾何輪廓(kuo)。而精加工所強調(diao)的是高精度高質(zhì)量,宜采用順銑。因(yīn)爲順☁️銑時刀齒的(de)切削厚度從最大(dà)逐漸遞減至零,加(jia)工硬化程度大爲(wèi)減輕,同時減輕零(líng)件的變形程度。
5、薄(báo)壁工件在加工時(shí)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(xiao)到最低限度,可以(yǐ)在精加工即将達(da)到最後尺寸之前(qian),把壓緊件松一下(xià),使工件自由恢複(fú)到原狀,然後再輕(qīng)微壓緊,以剛能夾(jia)住工件爲準(完全(quan)憑手感),這樣可以(yi)獲得理想的加工(gōng)效果。總之💜,夾緊力(lì)的作⛹🏻♀️用點最好在(zài)支承面上,夾緊力(li)應作用在工件剛(gāng)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(gong)型腔時盡量不要(yao)讓銑♉刀像鑽頭似(sì)的直接向下紮入(rù)零件,導緻銑刀容(róng)屑空間不夠☀️,排屑(xiè)不順暢,造✉️成零件(jian)過熱、膨脹以及崩(bēng)刀、斷刀等不利現(xiàn)象。要先用與銑刀(dao)同☀️尺寸或大一号(hào)的鑽頭鑽下刀孔(kǒng),再用銑刀銑削。或(huo)者,可以用CAM軟件生(shēng)産螺旋下刀程序(xù)。