鋁件(jian)零件加(jia)工變形(xíng)的原因(yin)很多,與(yu)材質、零(ling)件形狀(zhuàng)👄、生産條(tiao)件等🌂都(dou)有關系(xi)。主要有(you)以下幾(jǐ)個方面(miàn):毛坯内(nèi)應力引(yin)起的變(biàn)形,切削(xuē)力、切削(xue)熱引起(qǐ)的變形(xíng),夾緊力(li)引起的(de)變形。
一(yi)、減少加(jiā)工變形(xing)的工藝(yi)措施
1降(jiang)低毛坯(pī)内應力(lì)
采用自(zi)然或人(rén)工時效(xiao)以及振(zhen)動處理(li),均可部(bu)分消除(chú)毛✌️坯的(de)内應力(lì)。預先加(jiā)工也是(shi)行之有(yǒu)效的工(gong)藝方法(fa)。對肥頭(tou)大耳的(de)毛坯🌍,由(yóu)于餘量(liang)大,故加(jia)工後變(biàn)形也大(dà)。若預先(xiān)加工掉(diào)㊙️毛坯的(de)多餘部(bù)分,縮小(xiǎo)各部🥰分(fèn)的餘量(liang),不僅可(kě)以減少(shao)以後工(gōng)序的加(jia)🐅工變形(xing),而⁉️且預(yù)先加工(gong)後放置(zhì)一段時(shí)間,還可(kě)以釋放(fàng)一部分(fèn)内應力(lì)。
刀具的(de)材料、幾(jǐ)何參數(shu)對切削(xuē)力、切削(xue)熱有重(zhong)要的👌影(ying)響,正确(què)選🔱擇刀(dao)具,對減(jiǎn)少零件(jiàn)加工變(biàn)形至關(guān)重要。
(1)合(hé)理選擇(zé)刀具幾(ji)何參數(shu)。
①前角:在(zai)保持刀(dāo)刃強度(dù)的條件(jiàn)下,前角(jiǎo)适當選(xuǎn)擇大一(yi)💰些,一方(fāng)面可以(yǐ)磨出鋒(feng)利的刃(rèn)口,另外(wài)可以減(jian)少切削(xuē)變形,使(shi)排💛屑順(shùn)利,進而(er)降低切(qie)削力和(hé)切削溫(wēn)度。切忌(ji)使用負(fu)🔞前角刀(dāo)具。
②後角(jiǎo):後角大(dà)小對後(hòu)刀面磨(mo)損及加(jiā)工表面(miàn)質量有(yǒu)直接的(de)影響。切(qiē)削厚度(dù)是選擇(ze)後角的(de)重要條(tiáo)件。粗銑(xi)時,由于(yú)進給量(liàng)大,切削(xuē)負荷重(zhong),發熱量(liang)大,要求(qiú)刀具散(sàn)熱條件(jiàn)好‼️,因此(cǐ),後角應(yīng)選擇小(xiǎo)一些。精(jīng)銑時,要(yào)求刃口(kǒu)鋒利,減(jian)輕後刀(dao)面與加(jia)工表面(mian)的摩擦(cā),減小彈(dan)性變形(xing),因此,後(hou)角應選(xuǎn)擇大一(yi)些。
③螺旋(xuan)角:爲使(shi)銑削平(ping)穩,降低(dī)銑削力(lì),螺旋角(jiǎo)應盡可(kě)能選擇(zé)大❄️一些(xie)。
④主偏角(jiǎo):适當減(jiǎn)小主偏(piān)角可以(yǐ)改善散(sàn)熱條件(jian),使加工(gōng)區👈的平(píng)均溫度(dù)下降。
(2)改(gai)善刀具(jù)結構。
③嚴格(gé)控制刀(dao)具的磨(mo)損标準(zhǔn)。刀具磨(mó)損後,工(gōng)件表面(miàn)粗糙度(dù)值增加(jia),切削溫(wēn)度上升(sheng),工件變(bian)形随之(zhī)增加。因(yīn)此,除選(xuan)用耐磨(mó)性👌好的(de)🤟刀具材(cái)料外,刀(dāo)具磨損(sun)标🌈準不(bú)應該大(da)于0.2mm,否則(ze)容易産(chan)生積屑(xie)瘤💯。切削(xuē)時,工件(jian)✌️的溫度(dù)一般不(bú)要超🌈過(guo)100℃,以防止(zhǐ)變形。
3改(gǎi)善工件(jian)的夾裝(zhuāng)方法
對(duì)于剛性(xing)較差的(de)薄壁鋁(lü)件工件(jian),可以采(cǎi)用以下(xia)的夾裝(zhuang)方法,以(yi)減少變(bian)形:
①對于(yú)薄壁襯(chen)套類零(líng)件,如果(guǒ)用三爪(zhao)自定心(xīn)卡盤或(huò)彈簧夾(jia)頭🔴從徑(jing)向夾緊(jǐn),加工後(hòu)一旦松(song)開,工件(jiàn)必然⭕發(fā)生變形(xing)。此時🥰,應(yīng)該⭐利用(yong)剛性較(jiao)好的軸(zhóu)向端面(mian)壓緊的(de)方法。以(yǐ)零件内(nei)孔定位(wei),自制一(yi)個帶螺(luo)紋的穿(chuan)心軸,套(tao)入⚽零件(jiàn)的内孔(kong),其上用(yòng)一個蓋(gài)闆壓緊(jǐn)端面再(zai)用螺帽(mào)背緊。加(jiā)工外圓(yuan)時就可(kě)避免夾(jia)緊變形(xing),從而得(dé)到滿意(yi)的加工(gong)精度。
②對(duì)薄壁薄(bao)闆工件(jian)進行加(jia)工時,最(zui)好選用(yong)真空吸(xī)盤🔞,以獲(huò)得☂️分布(bu)均勻的(de)夾緊力(li),再以較(jiào)小的切(qie)削用量(liàng)來加工(gong),可以很(hen)好地防(fang)止工件(jiàn)變形。
另(lìng)外,還可(ke)以使用(yong)填塞法(fa)。爲增加(jia)薄壁工(gong)件的工(gong)藝剛性(xìng),可在工(gōng)件内部(bù)填充介(jie)質,以減(jiǎn)少裝夾(jia)和切削(xuē)過程中(zhong)工件達(dá)變形。例(li)如💁,向工(gōng)件内灌(guàn)入含3%~6%硝(xiao)酸鉀的(de)尿素熔(róng)融物🔞,加(jiā)工以後(hòu),将工件(jian)浸入水(shui)或酒精(jing)中,就可(kě)以将該(gāi)填充物(wu)溶解倒(dǎo)出。
4合理(lǐ)安排工(gōng)序
高速(sù)切削時(shi),由于加(jia)工餘量(liàng)大以及(jí)斷續切(qiē)削,因此(ci)銑削過(guo)程往往(wang)産生振(zhèn)動,影響(xiang)加工精(jīng)度和表(biao)面粗糙(cao)度。所以(yǐ),數控高(gāo)速切削(xue)加工工(gong)藝過程(cheng)一般可(ke)分㊙️爲:粗(cu)加工—半(ban)精加工(gong)—清角加(jia)工—精加(jia)工等工(gong)序。對于(yú)🔞精度要(yào)求高的(de)零件,有(yǒu)時需要(yao)🌈進行二(èr)次⭐半精(jīng)加工,然(ran)後再進(jìn)行精加(jia)工。粗加(jiā)工之後(hou),零件可(kě)以自然(rán)冷卻,消(xiāo)除粗加(jia)工産生(sheng)的内應(yīng)力🚩,減小(xiao)變形。粗(cu)加工之(zhī)後留下(xia)的餘量(liang)應大于(yú)變形量(liang),一般爲(wèi)1~2mm。精加工(gōng)時,零件(jiàn)精加工(gōng)表面要(yao)保🔞持均(jun1)勻的加(jiā)工餘量(liang)🐇,一般以(yi)0.2~0.5mm爲宜,使(shi)刀具在(zài)加工過(guo)程中處(chu)于平穩(wěn)的狀态(tai),可以大(dà)大減少(shao)切削變(bian)形,獲得(de)良好的(de)表面加(jiā)工質量(liàng),保證産(chan)品的精(jīng)度。
二、減(jian)小加工(gong)變形的(de)操作技(ji)巧
鋁件(jian)材料的(de)零件在(zai)加工過(guò)程中變(biàn)形,除了(le)上述的(de)原因之(zhī)外,在💁實(shi)際操作(zuò)中,操作(zuò)方法也(yě)是非常(cháng)重要的(de)。
1、對于加(jiā)工餘量(liàng)大的零(líng)件,爲使(shi)其在加(jia)工過程(chéng)中有比(bǐ)較好的(de)🙇♀️散🚶♀️熱條(tiao)件,避免(miǎn)熱量集(ji)中,加工(gong)時,宜采(cǎi)用對稱(chēng)加工。如(rú)有一塊(kuài)✂️90mm厚的闆(pǎn)料需要(yào)加工到(dao)60mm,若銑好(hǎo)一面後(hòu)立即銑(xǐ)🔅削另一(yi)面,一次(ci)加工到(dào)最後尺(chi)寸,則平(ping)面度達(da)5mm;若采用(yòng)反複進(jin)刀對稱(cheng)加工,每(měi)一面分(fen)兩🐇次加(jiā)工到最(zuì)🌐後尺寸(cun),可保證(zheng)平面度(dù)達到0.3mm。
2、如(ru)果闆材(cai)零件上(shang)有多個(ge)型腔,加(jia)工時,不(bu)宜采用(yong)一🥵個型(xing)腔一個(gè)型腔的(de)次序加(jiā)工方法(fa),這樣容(rong)易造成(cheng)零件受(shou)力不均(jun)勻而産(chan)生變形(xing)。采用分(fèn)層多次(ci)加工,每(měi)一層盡(jin)量同時(shí)加工到(dào)所有㊙️的(de)型腔,然(rán)後再加(jiā)工下一(yī)個層次(cì),使零件(jiàn)均勻受(shòu)力,減小(xiǎo)變形。
4、走刀順(shùn)序也要(yao)講究。粗(cū)加工強(qiang)調的是(shì)提高加(jia)工效率(lǜ),追求單(dan)位時間(jiān)内的切(qiē)除率,一(yī)般可采(cai)用逆銑(xi)。即以最(zuì)快的速(sù)度、最短(duǎn)的時😘間(jiān)切除毛(máo)坯表面(mian)的多餘(yu)材料,基(ji)本形成(cheng)精加工(gōng)所要求(qiú)的幾何(hé)輪廓。而(ér)精加工(gong)所強調(diào)的是高(gāo)精度高(gao)質量,宜(yí)采用順(shun)銑。因爲(wèi)順🈲銑時(shí)刀齒的(de)切削厚(hòu)度從最(zui)大逐漸(jiàn)遞減至(zhi)零,加工(gōng)硬化程(cheng)度大🤟爲(wèi)減輕,同(tong)時減輕(qing)零件的(de)變形程(cheng)度。
5、薄壁(bì)工件在(zai)加工時(shí)由于裝(zhuāng)夾産生(shēng)變形,即(ji)使精加(jiā)工也是(shì)難🌂以避(bì)免的。爲(wèi)使工件(jian)變形減(jian)小到最(zuì)低限度(du),可以在(zai)㊙️精加工(gong)即将達(dá)到最後(hòu)尺寸之(zhi)前,把壓(yā)緊件松(sōng)一😄下,使(shi)工件自(zì)由恢複(fu)到原狀(zhuang),然🥰後再(zai)輕微壓(yā)緊,以剛(gāng)能🏃♀️夾住(zhù)工件🚩爲(wei)準(完全(quan)憑手感(gǎn)),這樣可(ke)以獲✊得(de)理想的(de)加工效(xiào)果。總之(zhi),夾緊力(li)的作用(yòng)點最好(hao)在支承(chéng)面上,夾(jiá)緊😄力應(yīng)作用在(zài)工件剛(gāng)性好的(de)方向,在(zai)保證工(gong)件不松(sōng)動的前(qian)提下,夾(jia)緊力越(yuè)小越好(hao)。
6、在加工(gong)帶型腔(qiāng)零件時(shí),加工型(xing)腔時盡(jìn)量不要(yào)讓銑刀(dao)像鑽頭(tóu)🤞似的直(zhi)接向下(xia)紮入零(ling)件,導緻(zhì)銑刀容(rong)屑空間(jiān)不夠,排(pái)屑不順(shun)暢,造成(chéng)零件過(guò)熱、膨脹(zhàng)以及崩(bēng)刀、斷刀(dāo)等不利(li)現象。要(yao)先用與(yǔ)銑刀同(tong)尺寸或(huo)大一号(hào)的鑽頭(tou)鑽下刀(dao)孔,再用(yong)銑刀銑(xǐ)削。或者(zhe),可以用(yong)CAM軟件生(shēng)産螺旋(xuán)下刀程(chéng)序。