鋁件(jian)加工不(bu)得不知(zhi)的技巧(qiao)

鋁(lǚ)件零件(jiàn)加工變(bian)形的原(yuan)因很多(duō)，與材質(zhì)、零件形(xing)狀、生産(chǎn)條件等(děng)都有關(guān)系。主要(yào)有以下(xià)幾個方(fang)面：毛坯(pi)内應力(lì)引起的(de)變形，切(qiē)削力、切(qie)削熱引(yǐn)起的變(bian)形，夾緊(jin)力引✔️起(qǐ)的變形(xíng)。

一、減少(shǎo)加工變(biàn)形的工(gong)藝措施(shī)

1 降低毛(mao)坯内應(ying)力

采用(yòng)自然或(huo)人工時(shi)效以及(jí)振動處(chù)理，均可(ke)部分消(xiao)除毛坯(pi)的内應(ying)力。預先(xiān)加工也(yě)是行之(zhi)有效的(de)工藝方(fāng)法。對肥(fei)頭大耳(er)的☁️毛坯(pi)，由于餘(yu)量大，故(gu)加工後(hou)變形也(yě)大。若預(yù)先加工(gong)掉毛坯(pi)的多餘(yú)部🤟分，縮(suō)小各部(bù)分的餘(yu)量，不僅(jǐn)可以減(jiǎn)少以後(hou)工序的(de)加工變(bian)形，而👌且(qie)預先加(jia)工後放(fàng)置一段(duan)時間，還(hai)可以釋(shì)放一部(bù)分💋内應(ying)力。

2 改善(shan)刀具的(de)切削能(néng)力

刀具(ju)的材料(liao)、幾何參(cān)數對切(qie)削力、切(qie)削熱有(you)重要的(de)影響，正(zheng)确🐅選擇(zé)刀具，對(dui)減少零(ling)件加工(gōng)變形至(zhì)關重要(yào)。

（ 1 ）合理選(xuan)擇刀具(ju)幾何參(cān)數。

① 前角(jiǎo)：在保持(chi)刀刃強(qiang)度的條(tiáo)件下，前(qian)角适當(dang)選擇大(da)一些，一(yi)方面可(ke)以磨出(chu)鋒利的(de)刃口，另(ling)外可以(yi)減少切(qiē)削🌈變形(xíng)，使排屑(xiè)順利，進(jin)而降低(dī)切削力(li)和切削(xue)溫度。切(qie)忌🥵使用(yòng)負前角(jiǎo)刀具。

② 後(hou)角：後角(jiao)大小對(dui)後刀面(miàn)磨損及(jí)加工表(biǎo)面質量(liàng)有🔞直接(jiē)的影響(xiang)。切削厚(hòu)度是選(xuǎn)擇後角(jiao)的重要(yào)條件。粗(cu)銑時，由(yóu)于進給(gei)量大，切(qie)削負荷(he)重，發熱(rè)量大，要(yào)求刀具(ju)散熱條(tiáo)件好，因(yīn)此，後🚶角(jiǎo)應選擇(ze)小一些(xiē)。精銑時(shí)，要求刃(ren)口鋒💁利(li)，減輕後(hòu)刀面與(yǔ)加工表(biao)面的摩(mó)擦，減小(xiao)彈性變(biàn)形，因此(cǐ)，後角應(yīng)選擇大(da)一些。

③ 螺(luo)旋角：爲(wèi)使銑削(xuē)平穩，降(jiang)低銑削(xue)力，螺旋(xuan)角應盡(jìn)可能選(xuǎn)擇大一(yī)些。

④ 主偏(piān)角：适當(dang)減小主(zhu)偏角可(kě)以改善(shan)散熱條(tiáo)件，使加(jia)工區的(de)平💘均溫(wēn)度下降(jiang)。

（ 2 ）改善刀(dao)具結構(gòu)。

① 減少銑(xi)刀齒數(shu)，加大容(róng)屑空間(jian)。由于鋁(lǚ)件材料(liao)塑性較(jiao)😍大，加工(gong)中💜切削(xuē)變形較(jiao)大，需要(yao)較大的(de)容屑空(kong)間，因此(ci)容屑槽(cáo)底半徑(jìng)✨應該較(jiào)大、銑刀(dāo)齒數較(jiào)少爲好(hǎo)。

② 精磨刀(dao)齒。刀齒(chǐ)切削刃(rèn)部的粗(cu)糙度值(zhi)要小于(yú) Ra=0.4um 。在使用(yong)新刀之(zhi)前，應該(gāi)用細油(you)石在刀(dao)齒前、後(hòu)面輕㊙️輕(qīng)磨🐉幾✏️下(xia)，以消除(chú)刃磨刀(dāo)齒時殘(cán)留的毛(mao)刺及輕(qīng)微的鋸(jù)齒紋。這(zhe)樣，不但(dan)可以降(jiang)低切削(xuē)熱而且(qiě)切削變(biàn)形也比(bǐ)較小。

③ 嚴(yán)格控制(zhi)刀具的(de)磨損标(biao)準。刀具(jù)磨損後(hou)，工件表(biǎo)面粗糙(cāo)度值增(zēng)加，切削(xuē)溫度上(shàng)升，工件(jian)變形随(sui)之增加(jiā)。因此，除(chú)選用耐(nai)磨性好(hǎo)的刀具(ju)材料外(wài)，刀具磨(mó)損标🔆準(zhun)不應該(gai)大于♈ 0.2mm ，否(fou)則容易(yi)産生積(ji)屑瘤。切(qie)削時，工(gong)件的溫(wen)度一般(ban)不要超(chāo)過 100 ℃ ，以防(fang)止變形(xing)。

3 改善工(gōng)件的夾(jiá)裝方法(fa)

對于剛(gāng)性較差(chà)的薄壁(bi)鋁件工(gong)件，可以(yi)采用以(yi)下的夾(jiá)裝方法(fa)，以減少(shao)變形：

① 對(duì)于薄壁(bi)襯套類(lei)零件，如(rú)果用三(sān)爪自定(ding)心卡盤(pan)或彈🤟簧(huáng)夾👈頭從(cóng)徑向夾(jiá)緊，加工(gong)後一旦(dàn)松開，工(gong)件必然(rán)發生變(bian)形。此時(shí)，應該利(li)用剛性(xing)較好的(de)軸向端(duan)面壓緊(jǐn)的方法(fǎ)。以零件(jiàn)内孔定(ding)位，自制(zhì)一個帶(dài)螺紋的(de)穿心軸(zhou)，套入零(ling)件的内(nèi)孔，其上(shàng)用一個(ge)蓋闆壓(ya)緊端面(miàn)再用螺(luo)帽背緊(jǐn)。加工外(wai)圓時就(jiu)可避免(mian)🌏夾緊變(bian)形，從💋而(ér)得到滿(mǎn)意的加(jia)工精度(du)。

② 對薄壁(bì)薄闆工(gong)件進行(hang)加工時(shi)，最好選(xuǎn)用真空(kong)吸盤，以(yi)獲得♍分(fèn)布均勻(yún)的夾緊(jǐn)力，再以(yǐ)較小的(de)切削用(yòng)量來加(jiā)工，可以(yi)很好地(di)防止工(gōng)件變形(xing)。

另外，還(hai)可以使(shǐ)用填塞(sai)法。爲增(zeng)加薄壁(bì)工件的(de)工藝剛(gang)📱性，可在(zài)⭐工件内(nei)部填充(chong)介質，以(yǐ)減少裝(zhuāng)夾和切(qiē)削過程(cheng)中工件(jiàn)達變形(xíng)。例如，向(xiàng)工件内(nei)灌入含(hán) 3% ～ 6% 硝酸鉀(jia)的尿素(su)熔融物(wù)，加工以(yǐ)後，将工(gong)件浸入(ru)水或酒(jiu)🔞精中，就(jiu)可♻️以将(jiang)該填充(chōng)物溶解(jiě)倒出。

4 合(he)理安排(pai)工序

高(gāo)速切削(xuē)時，由于(yu)加工餘(yu)量大以(yǐ)及斷續(xù)切削，因(yin)此銑削(xuē)過程往(wǎng)🥵往産生(sheng)振動，影(ying)響加工(gōng)精度和(hé)表面粗(cu)糙度。所(suǒ)以，數控(kòng)高速切(qie)削加工(gong)工藝過(guò)程一般(ban)可分爲(wèi)：粗加工(gong) — 半精加(jiā)工 — 清角(jiao)加工 — 精(jīng)加工等(deng)工序。對(duì)于精度(du)要求高(gao)的零件(jian)，有時需(xū)要進行(háng)二次半(ban)精加工(gōng)，然後再(zai)進行精(jing)加工。粗(cu)加工之(zhi)後，零件(jiàn)可以自(zì)然冷💯卻(què)，消❄️除粗(cū)加工産(chǎn)生的内(nèi)應力❄️，減(jiǎn)小變形(xing)。粗加工(gong)之後留(liu)下的餘(yu)量應大(dà)于變形(xíng)量，一般(ban)爲 1 ～ 2mm 。精加(jia)工時，零(líng)件精加(jiā)工表面(mian)要保持(chi)均勻的(de)加工餘(yú)‼️量，一般(ban)以 0.2 ～ 0.5mm 爲宜(yi)，使刀具(ju)在加工(gong)過程中(zhōng)處于平(ping)穩的狀(zhuàng)态，可以(yi)大大減(jian)少切⚽削(xue)變形，獲(huo)得良好(hao)的表面(mian)加工質(zhi)量，保證(zhèng)産品的(de)👣精度。

二(èr)、減小加(jia)工變形(xíng)的操作(zuo)技巧

鋁(lǚ)件材料(liao)的零件(jian)在加工(gong)過程中(zhōng)變形，除(chu)了上述(shu)的原因(yīn)之外🛀，在(zai)✔️實際操(cao)作中，操(cāo)作方法(fa)也是非(fēi)常重要(yao)🧡的。

1 、對于(yú)加工餘(yú)量大的(de)零件，爲(wèi)使其在(zài)加工過(guo)程中有(yǒu)比較⛹🏻‍♀️好(hǎo)的散熱(re)條件，避(bì)免熱量(liàng)集中，加(jia)工時，宜(yí)采用對(dui)稱加工(gōng)。如有一(yi)塊 90mm 厚的(de)闆料需(xu)要加工(gong)到 60mm ，若銑(xi)好一面(miàn)後立即(ji)銑削另(lìng)一面，一(yī)次加工(gōng)到最後(hòu)尺🈚寸，則(zé)⚽平‼️面❗度(du)達 5mm ；若采(cǎi)用反複(fu)進刀對(dui)稱加工(gōng)，每一面(miàn)分兩次(ci)加工到(dao)最後尺(chi)寸，可保(bǎo)證平面(miàn)度達到(dào) 0.3mm 。

2 、如果闆(pan)材零件(jiàn)上有多(duō)個型腔(qiang)，加工時(shi)，不宜采(cǎi)用一個(ge)型腔一(yī)個型腔(qiāng)的次序(xu)加工方(fāng)法，這樣(yang)容易造(zào)成零件(jiàn)受力不(bu)均勻而(ér)産生變(biàn)形。采用(yòng)分層多(duo)次加工(gōng)👌，每一層(ceng)盡量同(tóng)時加工(gong)到所有(you)的型腔(qiāng)，然後再(zai)加工下(xià)一個層(céng)次，使零(ling)件均勻(yun)受力🐪，減(jian)小變形(xíng)。

3 、通過改(gai)變切削(xuē)用量來(lái)減少切(qiē)削力、切(qie)削熱。在(zai)切削用(yong)量的三(san)要素中(zhong)，背吃刀(dao)量對切(qiē)削力的(de)影響很(hen)大。如果(guǒ)加工餘(yu)量🔞太大(da)，一次走(zǒu)刀的切(qie)削力太(tài)大，不僅(jin)會使零(ling)件變形(xing)，而且還(hai)會影響(xiang)機床主(zhǔ)軸剛性(xing)、降低刀(dāo)具的耐(nài)用度。如(rú)果減少(shǎo)背吃刀(dao)量，又會(huì)使生産(chǎn)效率大(dà)打折扣(kou)。不過，在(zai)數控加(jia)工中都(dōu)是🈲高速(sù)銑削，可(kě)以克服(fú)這一難(nan)🐪題。在減(jian)少背吃(chi)刀量的(de)同時，隻(zhī)要相應(ying)地增大(dà)進給，提(tí)高機床(chuáng)👈的轉速(su)，就可以(yǐ)降低切(qiē)削力，同(tóng)時保證(zhèng)加工效(xiao)❌率。

4 、走刀(dao)順序也(ye)要講究(jiu)。粗加工(gōng)強調的(de)是提高(gāo)加工效(xiào)率，追求(qiu)🔞單位時(shi)間内的(de)切除率(lü)，一般可(ke)采用逆(ni)銑。即😘以(yi)最㊙️快的(de)🔞速度、最(zuì)短的時(shí)間切除(chu)毛坯表(biao)面的多(duo)餘材料(liao)，基本形(xíng)成精加(jia)工所要(yào)求的幾(jǐ)何輪廓(kuò)。而精加(jia)🈚工所強(qiáng)調的是(shì)高精度(dù)高質量(liang)，宜采用(yong)順銑。因(yin)爲順銑(xi)時刀齒(chi)的💰切削(xuē)厚度從(cóng)最大逐(zhu)漸遞減(jian)至零，加(jia)工硬化(huà)程度大(da)爲☂️減輕(qing)，同時減(jian)輕零件(jian)的變形(xing)程度。

5 、薄(báo)壁工件(jiàn)在加工(gōng)時由于(yu)裝夾産(chǎn)生變形(xíng)，即使精(jing)加工也(yě)是難以(yi)避免的(de)。爲使工(gōng)件變形(xing)減小到(dào)最低限(xiàn)度，可以(yi)在精加(jiā)工即将(jiang)達到最(zuì)後尺寸(cun)之前，把(ba)壓緊🐇件(jiàn)松一下(xia)，使工件(jian)自由恢(huī)複到原(yuán)狀，然💘後(hòu)再輕微(wei)壓緊，以(yi)剛能夾(jiá)住工件(jian)爲準（完(wán)全憑手(shou)感），這‼️樣(yang)可以獲(huo)‼️得理想(xiǎng)的加工(gōng)效果。總(zong)之，夾緊(jǐn)力的作(zuo)用點最(zuì)好在支(zhi)承面上(shàng)，夾緊力(li)應作用(yong)在工件(jian)剛性好(hao)的方向(xiàng)，在保證(zheng)工件不(bu)松動的(de)前提下(xia)，夾緊力(li)越小越(yue)好。

6 、在加(jia)工帶型(xíng)腔零件(jiàn)時，加工(gong)型腔時(shi)盡量不(bu)要讓銑(xi)刀像鑽(zuàn)頭似的(de)直接向(xiàng)下紮入(rù)零件，導(dao)緻銑刀(dao)容屑空(kong)間不夠(gou)，排屑❤️不(bu)順暢，造(zào)成零件(jian)過熱、膨(peng)脹以及(jí)崩刀、斷(duan)刀等不(bu)利現象(xiàng)。要先用(yong)與銑刀(dao)同尺寸(cun)或大一(yī)号的鑽(zuan)頭鑽下(xià)刀孔，再(zài)用銑刀(dāo)銑削。或(huò)者，可以(yǐ)用 CAM 軟件(jian)生産螺(luó)旋下刀(dao)程序。

影(ying)響鋁件(jiàn)加工精(jing)度和表(biao)面質量(liang)的主要(yao)因素是(shì)該類零(ling)件🐅加工(gong)過程中(zhōng)容易發(fā)生變形(xing)現象，這(zhè)需要操(cāo)作者具(ju)備⁉️一定(ding)😍的操💔作(zuò)經驗和(hé)技巧。