2025/12/01 21:08:35 人(rén)氣(21616)
鋁件零(líng)件加工變(biàn)形的原因(yīn)很多,與材(cái)質、零件形(xing)狀、生産條(tiao)🔱件💋等都有(yǒu)關系。主要(yào)有以下幾(ji)個方面:毛(mao)坯内應力(lì)引起的🙇♀️變(bian)形,切削力(li)、切削熱引(yin)起的變形(xing),夾緊力引(yin)起的變形(xíng)。
一、減少加(jiā)工變形的(de)工藝措施(shi)
1 降低毛坯(pi)内應力
采(cǎi)用自然或(huo)人工時效(xiao)以及振動(dòng)處理,均可(ke)部分消除(chu)毛坯🔞的内(nei)應力。預先(xiān)加工也是(shi)行之有效(xiao)的工藝方(fāng)法。對肥頭(tóu)大耳的毛(mao)坯,由于餘(yu)量大,故加(jiā)工後變💋形(xíng)也大👣。若預(yù)先加工掉(diao)毛坯的♻️多(duō)餘部❗分,縮(suo)小各部分(fèn)的餘量🈲,不(bú)僅可以👨❤️👨減(jian)少以後工(gong)序的加工(gong)變形,而🔞且(qiě)預先加工(gong)後放置一(yi)段時間,還(hái)可以釋放(fàng)一部分🐇内(nei)應力。
2 改善(shan)刀具的切(qiē)削能力
刀(dāo)具的材料(liao)、幾何參數(shù)對切削力(lì)、切削熱有(you)重要的影(ying)響,正确選(xuǎn)擇刀具,對(dui)減少零件(jian)加工變形(xing)至關重要(yao)。
( 1 )合理選擇(zé)刀具幾何(hé)參數。
① 前角(jiǎo):在保持刀(dāo)刃強度的(de)條件下,前(qián)角适當選(xuǎn)擇大一🏃🏻♂️些(xiē),一方面可(kě)以磨出鋒(feng)利的刃口(kǒu),另外可以(yǐ)減少切削(xuē)👅變形,使排(pai)🐆屑順利,進(jin)♉而降低切(qie)削力和切(qiē)削溫度。切(qie)忌使用負(fu)👌前角刀具(ju)。
② 後角:後角(jiǎo)大小對後(hou)刀面磨損(sǔn)及加工表(biao)面質量有(yǒu)直接💰的影(ying)響。切削厚(hòu)度是選擇(ze)後角的重(zhòng)要條件。粗(cū)☁️銑時,由于(yú)進給量大(dà),切削負荷(hé)重,發熱量(liang)大,要求刀(dāo)具散熱條(tiao)件好,因此(ci),後角應選(xuǎn)❓擇小一些(xie)。精銑時,要(yào)求刃口鋒(feng)利,減輕後(hou)刀面與加(jia)工表面的(de)摩擦,減小(xiǎo)🤩彈性變形(xing),因🐇此,後角(jiǎo)應選擇大(da)一些。
③ 螺旋(xuan)角:爲使銑(xi)削平穩,降(jiàng)低銑削力(lì),螺旋角應(ying)盡可能選(xuǎn)擇大一些(xie)。
④ 主偏角:适(shì)當減小主(zhu)偏角可以(yi)改善散熱(re)條件,使加(jiā)工區✌️的平(ping)均溫度下(xia)降。
( 2 )改善刀(dāo)具結構。
① 減(jiǎn)少銑刀齒(chi)數,加大容(róng)屑空間。由(yóu)于鋁件材(cai)料塑性較(jiào)大,加工中(zhong)切削變形(xing)較大,需要(yào)較大的容(rong)屑空間,因(yīn)此🌏容屑槽(cao)底半徑應(ying)該較大、銑(xǐ)刀齒數較(jiào)少爲好♋。
② 精(jīng)磨刀齒。刀(dao)齒切削刃(ren)部的粗糙(cao)度值要小(xiao)于 Ra=0.4um 。在使用(yong)新刀之前(qián),應該用細(xì)油石在刀(dao)齒前、後面(mian)輕輕磨幾(ji)🙇♀️下,以消除(chu)刃磨刀齒(chǐ)時殘留的(de)毛刺及輕(qīng)微的鋸齒(chi)紋。這樣,不(bu)但💃🏻可以降(jiang)低切削熱(rè)而且切削(xuē)變形也比(bi)較小。
③ 嚴格(ge)控制刀具(jù)的磨損标(biao)準。刀具磨(mó)損後,工件(jian)表面粗糙(cao)度值🧑🏾🤝🧑🏼增加(jia),切削溫度(du)上升,工件(jiàn)變形随之(zhī)增加。因此(cǐ),除選🧡用耐(nài)磨性好的(de)刀具材料(liao)外,刀具磨(mó)損标準不(bú)應該大于(yu) 0.2mm ,否則容易(yì)産生積屑(xiè)瘤。切削時(shi),工件的溫(wen)度一般不(bu)要超過 100 ℃ ,以(yǐ)防止變形(xing)。
3 改善工件(jian)的夾裝方(fāng)法
對于剛(gāng)性較差的(de)薄壁鋁件(jiàn)工件,可以(yǐ)采用以下(xià)的夾裝方(fāng)法,以減少(shǎo)變形:
① 對于(yu)薄壁襯套(tào)類零件,如(rú)果用三爪(zhǎo)自定心卡(kǎ)盤或彈簧(huáng)夾頭從徑(jing)向夾緊,加(jiā)工後一旦(dàn)松開,工件(jiàn)必然發生(shēng)變形。此時(shi),應該利用(yong)🐉剛性較好(hǎo)的軸向端(duān)面壓緊的(de)方法。以零(líng)🧡件内孔定(dìng)位,自制一(yi)個‼️帶螺紋(wen)的穿心軸(zhou),套入零件(jiàn)的内孔,其(qi)上用一個(gè)蓋闆壓緊(jǐn)端面⚽再用(yong)螺帽背緊(jin)。加工外圓(yuan)時就可避(bi)免📞夾緊變(biàn)形,從而得(de)到滿意的(de)加工精度(du)。
② 對薄壁薄(bao)闆工件進(jin)行加工時(shi),最好選用(yong)真空吸盤(pan),以獲💰得分(fèn)布均勻的(de)夾緊力,再(zai)以較小的(de)切削用量(liang)來加工,可(ke)以很好地(dì)防止工件(jian)變形。
另外(wai),還可以使(shǐ)用填塞法(fa)。爲增加薄(báo)壁工件的(de)工藝剛性(xing),可☁️在工件(jian)内部填充(chōng)介質,以減(jian)少裝夾和(he)切削過程(cheng)中工件達(da)變形。例如(rú),向工件内(nei)灌入含 3% ~ 6% 硝(xiao)酸鉀的尿(niào)素熔融物(wù),加工以後(hou),将工件浸(jìn)入水或酒(jiǔ)精中,就可(kě)🔞以将該填(tian)充物溶解(jiě)倒出。
4 合理(lǐ)安排工序(xù)
高速切削(xue)時,由于加(jia)工餘量大(da)以及斷續(xù)切削,因此(ci)銑🔅削過程(cheng)往往産生(shēng)振動,影響(xiǎng)加工精度(dù)和表面粗(cu)糙度。所以(yǐ),數控高速(sù)切削加工(gong)工藝過程(cheng)一般可分(fen)爲:粗加🐆工(gōng) — 半精加工(gōng) — 清角加工(gōng) — 精加工等(děng)工序。對于(yu)精度要求(qiu)高的零件(jian),有時需要(yào)進行二次(cì)半❗精加工(gong),然後再進(jin)行精加工(gōng)。粗加工之(zhī)後,零件可(ke)以自然冷(lěng)卻,消除粗(cū)加工産生(shēng)的内應力(li),減小變形(xíng)。粗加工之(zhi)後留下的(de)餘量應大(dà)于變形量(liàng),一般爲 1 ~ 2mm 。精(jīng)加工時,零(líng)件精加工(gong)表面要保(bao)持均勻的(de)加工餘✌️量(liàng),一般以 0.2 ~ 0.5mm 爲(wei)宜,使刀具(ju)在加工過(guò)程中處于(yu)平穩的狀(zhuàng)态,可以大(dà)大減少切(qie)削變形,獲(huò)得良好的(de)表面加工(gōng)質量,保證(zhèng)産品的精(jing)度。
二、減小(xiǎo)加工變形(xíng)的操作技(jì)巧
鋁件材(cái)料的零件(jiàn)在加工過(guo)程中變形(xíng),除了上述(shu)的🌂原因之(zhī)外,在☂️實際(ji)操作中,操(cao)作方法也(ye)是非常重(zhong)要的。
1 、對于(yú)加工餘量(liàng)大的零件(jian),爲使其在(zai)加工過程(cheng)中有🍉比較(jiào)好♊的♉散熱(rè)條件,避免(mian)熱量集中(zhong),加工時,宜(yí)采用🐇對稱(chēng)🔞加工⭐。如有(you)一塊 90mm 厚的(de)闆料需要(yào)加工到 60mm ,若(ruò)銑好一面(miàn)後立即銑(xǐ)削另一面(miàn),一次加工(gōng)到最後🤟尺(chǐ)🏒寸,則平面(mian)度達 5mm ;若采(cǎi)用反複進(jìn)刀對稱加(jia)工,每一面(miàn)分兩次加(jia)工到🌈最後(hòu)⚽尺寸,可保(bao)證平面度(dù)達到 0.3mm 。
2 、如果(guǒ)闆材零件(jiàn)上有多個(ge)型腔,加工(gong)時,不宜采(cǎi)用一個型(xing)腔一個💞型(xing)腔的次序(xu)加工方法(fa),這樣容易(yì)造成🐆零件(jian)受力不均(jun)勻而産生(sheng)變形。采用(yong)分層多次(ci)加工,每一(yī)層盡量同(tóng)時加工到(dao)所有♈的型(xing)腔,然後再(zài)加工下一(yi)個層次,使(shǐ)零件均勻(yun)受力,減小(xiao)變形🤞。
3 、通過(guo)改變切削(xuē)用量來減(jiǎn)少切削力(lì)、切削熱。在(zai)切削用量(liang)的三要素(su)中,背吃刀(dāo)量對切削(xuē)力的影響(xiang)很大。如果(guǒ)🤞加工餘量(liàng)🈲太大,一次(ci)走刀的切(qiē)削力太大(da),不僅會使(shǐ)零件變形(xing)🔅,而且還🏃♂️會(hui)影響機床(chuáng)主👨❤️👨軸剛性(xìng)、降低刀具(ju)的耐用度(du)。如果減少(shao)背吃刀量(liang),又會🤞使生(sheng)産效㊙️率大(da)打折扣。不(bú)過,在數控(kòng)✊加工中都(dōu)是高速銑(xǐ)削,可以克(kè)服這一難(nan)題。在減少(shao)背吃刀量(liang)的同時,隻(zhi)要相應地(di)增大進給(gei),提高機床(chuáng)的轉速,就(jiù)可以降低(di)切削力,同(tong)時保證加(jiā)工效率。
4 、走(zǒu)刀順序也(ye)要講究。粗(cū)加工強調(diào)的是提高(gao)加工效率(lǜ),追求單位(wèi)💚時間内的(de)切除率,一(yi)般可采用(yòng)逆銑。即以(yǐ)最快的速(su)度、最短的(de)時間切除(chú)毛坯表面(miàn)的多餘材(cai)料,基📞本形(xíng)成精加工(gōng)✂️所要求的(de)幾何輪廓(kuo)。而精加💜工(gōng)所強調的(de)是高精❗度(dù)高質量,宜(yí)采用順銑(xǐ)。因爲順📐銑(xi)時刀齒的(de)切削厚度(du)從最大逐(zhu)漸遞🌈減至(zhì)零,加工硬(ying)化程度大(dà)爲減輕,同(tong)時減輕零(ling)件的變形(xing)程度。
5 、薄壁(bi)工件在加(jiā)工時由于(yu)裝夾産生(shēng)變形,即使(shi)精加工也(ye)是難以避(bi)免的。爲使(shi)工件變形(xing)減小到最(zuì)低限度,可(ke)🔴以在👉精加(jia)工即将達(dá)到最後尺(chi)寸之前,把(bǎ)壓緊件松(song)一下,使工(gōng)💃件自由恢(huī)複到🏃♂️原狀(zhuang),然後再輕(qīng)微壓緊,以(yi)剛能夾住(zhù)工件爲準(zhun)(完全😍憑手(shǒu)感),這樣可(kě)以獲得理(li)想的加工(gōng)效果。總之(zhī),夾緊力的(de)作用點最(zuì)好在支承(cheng)面上,夾緊(jǐn)力應作用(yong)在工件剛(gang)性好的方(fang)向,在🔞保證(zheng)工件不松(song)動的前提(tí)下,夾緊力(lì)越小越好(hao)。
6 、在加工帶(dài)型腔零件(jiàn)時,加工型(xing)腔時盡量(liang)不要讓銑(xi)刀像鑽頭(tou)似🚶的直接(jie)向下紮入(rù)零件,導緻(zhi)銑刀容屑(xie)空間不夠(gòu)⭐,排屑不順(shùn)暢,造成零(líng)件過熱、膨(peng)脹以及崩(beng)刀、斷刀等(deng)不利現象(xiang)。要先用與(yu)💰銑刀同尺(chi)寸或大一(yi)号的鑽頭(tou)✔️鑽下刀孔(kǒng),再用銑刀(dāo)銑削。或者(zhe),可以用 CAM 軟(ruǎn)件生産螺(luo)旋下刀程(cheng)序。
影響鋁(lǚ)件加工精(jing)度和表面(miàn)質量的主(zhǔ)要因素是(shì)該類零件(jiàn)加⭐工過程(cheng)中容易發(fā)生變形現(xiàn)象,這需要(yao)操作者具(jù)備一定的(de)操作經驗(yan)和技巧。
›
·›••
•››