鋁件加(jia)工不得不知的(de)技巧性問題
鋁件零件加(jiā)工變形的原因(yin)很多,與材質、零(ling)件形狀⭐、生産條(tiao)件🈚等👨❤️👨都有關系(xi)。主要有以下幾(jǐ)個方面:毛坯内(nei)應力引起的變(bian)形⭕,切削✊力、切削(xuē)熱引起的變形(xing),夾緊力引♋起的(de)變形。
一、減少加(jiā)工變形的工藝(yi)措施
1降低毛坯(pi)内應力
采用自(zì)然或人工時效(xiào)以及振動處理(li),均可部分消除(chú)毛坯的内應力(li)。預先加工也是(shi)行之有效的工(gong)藝🌍方法。對肥頭(tou)大耳的毛坯,由(yóu)于餘量大,故加(jia)工後變🆚形也大(da)。若預先加工掉(diào)📐毛坯的多餘部(bu)分,縮小各部分(fèn)的餘量,不僅可(kě)以減少以後💰工(gōng)序的加工變形(xing),而且預先加工(gōng)🔅後放置一段時(shí)間,還可以釋放(fang)一部分内應力(lì)。
2改善刀具的切(qie)削能力
刀具的(de)材料、幾何參數(shu)對切削力、切削(xue)熱有重要的影(ying)響,正☁️确選擇刀(dāo)具,對減少零件(jiàn)加工變形至關(guan)重要。
(1)合理選擇(zé)刀具幾何參數(shù)。
①前角:在保持刀(dāo)刃強度的條件(jian)下,前角适當選(xuǎn)擇大一些🆚,一方(fang)面❓可以磨出鋒(feng)利的刃口,另外(wài)可以減少切削(xue)變形,使排屑順(shùn)利,進而降低切(qie)削力和切削溫(wen)度。切忌使用負(fù)前角刀具。
③螺旋(xuán)角:爲使銑削平(ping)穩,降低銑削力(li),螺旋角應盡可(ke)♈能👉選擇大一些(xiē)。
④主偏角:适當減(jiǎn)小主偏角可以(yǐ)改善散熱條件(jian),使加工區的平(píng)😍均溫度下降。
(2)改(gǎi)善刀具結構。
③嚴格(gé)控制刀具的磨(mó)損标準。刀具磨(mó)損後,工件表面(mian)粗糙度🏃🏻♂️值增加(jiā),切削溫度上升(shēng),工件變形随之(zhi)增加。因此,除選(xuǎn)用耐🌈磨性好的(de)🙇♀️刀具材料外,刀(dāo)具磨損标準不(bu)應該大于0.2mm,否則(ze)容易産生🚶積屑(xiè)瘤♊。切削時,工件(jian)的溫度一🌏般不(bu)要超過100℃,以防止(zhǐ)變形。
3改善工件(jian)的夾裝方法
對(duì)于剛性較差的(de)薄壁鋁件工件(jiàn),可以采用以下(xià)的夾📐裝方法,以(yǐ)減少變形:
①對于(yú)薄壁襯套類零(líng)件,如果用三爪(zhao)自定心卡盤或(huò)彈簧夾頭從㊙️徑(jìng)向夾緊,加工後(hòu)一旦松開,工件(jiàn)必然發生變形(xíng)。此時,應該利用(yòng)剛性較好的軸(zhou)向端面壓♊緊的(de)方法。以零件内(nèi)孔定位,自制一(yī)個帶螺紋的穿(chuan)心軸,套入零件(jian)的内🧑🏽🤝🧑🏻孔,其上用(yong)🌈一個蓋闆壓緊(jin)端面再用螺帽(mào)背緊。加工外圓(yuan)時就可避免夾(jiá)緊變形,從而得(de)到滿意的加工(gong)精度。
②對薄壁薄(bao)闆工件進行加(jiā)工時,最好選用(yong)真空吸盤,以獲(huo)得分布均勻的(de)夾緊力,再以較(jiao)小的切削用量(liang)來加工,可以很(hen)好地防止工件(jian)變形。
另外,還可(ke)以使用填塞法(fǎ)。爲增加薄壁工(gong)件的工藝剛性(xing)💃,可在工件内部(bu)填充介質,以減(jian)少裝夾和切削(xue)過程中工件達(dá)變形。例如,向工(gōng)件内灌入含3%~6%硝(xiāo)酸鉀的尿素熔(rong)融物,加工以後(hòu),将工件浸入🈲水(shuǐ)或酒精中,就可(kě)以将⛱️該填充物(wù)溶解倒出。
4合理(lǐ)安排工序
高速(sù)切削時,由于加(jia)工餘量大以及(ji)斷續切削,因此(ci)銑削過程往往(wang)産生振動,影響(xiang)加工精度和表(biǎo)面粗糙度。所以(yǐ),數控高速切削(xuē)加工工藝過程(cheng)一般可分爲:粗(cu)加工—半精加工(gōng)—清💃🏻角加工—精加(jia)工等工序。對于(yu)精度要求高的(de)零件,有時需要(yao)進行二次半精(jīng)加工,然後再進(jìn)行精加工。粗加(jia)工之後,零件可(ke)以自然冷卻,消(xiao)除粗加💛工産生(sheng)的内應力,減小(xiǎo)變形。粗加💋工之(zhī)後留下的餘量(liàng)應大于變形量(liàng),一般爲1~2mm。精加工(gong)時,零件精加工(gong)表面要保持均(jun)勻的加工餘量(liang)📐,一般以0.2~0.5mm爲宜,使(shǐ)刀具在加工過(guo)程中處于平穩(wěn)的狀态,可以大(da)大減少切削變(bian)形,獲得良好的(de)表面加工質量(liang),保證産品的精(jing)度。
二、減小加工(gōng)變形的操作技(ji)巧
鋁件材料的(de)零件在加工過(guò)程中變形,除了(le)上述的原因之(zhī)外♋,在✏️實際操作(zuo)中,操作方法也(ye)是非常重要的(de)。
1、對于加工餘量(liàng)大的零件,爲使(shǐ)其在加工過程(cheng)中有💋比較好的(de)散熱條件,避免(miǎn)熱量集中,加工(gong)時,宜采用對稱(cheng)✍️加工。如有一塊(kuai)90mm厚的闆料需要(yao)加工到60mm,若銑好(hao)💃一面後立即銑(xǐ)削另一面,一次(ci)💯加工到最後尺(chǐ)寸,則平面度達(da)5mm;若采用反複進(jìn)刀對♌稱加工,每(mei)💋一面分兩次加(jia)工到最後尺寸(cùn),可保證平面度(dù)達到0.3mm。
2、如果闆材(cái)零件上有多個(gè)型腔,加工時,不(bu)宜采用一個✨型(xíng)腔一個型腔的(de)次序加工方法(fǎ),這樣容易造成(cheng)👄零件受力不均(jun)勻而産生變形(xing)。采用分層多次(cì)加工,每一層🥰盡(jìn)量同時加工到(dao)所有的型腔🔞,然(rán)後再加工下一(yī)個層次,使零件(jian)均勻受力,減小(xiǎo)變形。
3、通過改變(biàn)切削用量來減(jiǎn)少切削力、切削(xuē)熱。在切削用量(liang)🔅的🐕三要素中,背(bei)吃刀量對切削(xuē)力的影響很大(dà)✏️。如果加工👉餘量(liàng)👨❤️👨太大💋,一次走刀(dāo)的切削力太大(da),不僅🙇🏻會使零件(jiàn)變形㊙️,而且還會(hui)影響機床主🏃♂️軸(zhou)剛性、降低刀具(jù)的耐🔆用度。如果(guo)減少背吃刀量(liàng),又會使生産效(xiào)率大打折扣。不(bu)過,在數控🔞加工(gong)中都是高速銑(xǐ)削,可🐆以克服這(zhe)一難題。在減少(shǎo)背吃刀量的同(tong)時,隻🤟要相應地(dì)增大進給,提高(gao)機床的轉速,就(jiu)🌈可以降低切削(xue)力,同時保證加(jia)工效率。
4、走刀順(shùn)序也要講究。粗(cu)加工強調的是(shì)提高加工效率(lü),追求單位時間(jiān)内的切除率,一(yī)般可采用逆銑(xi)。即以最快的速(su)度、最短❓的時間(jiān)切除毛坯表面(mian)的多餘材料,基(jī)本形成精加工(gōng)所要求的幾何(he)輪廓。而精加工(gong)所強調的是高(gao)精度高質量,宜(yi)采用順銑。因爲(wei)順銑時刀齒的(de)切削厚度從🐅最(zui)大逐漸遞減至(zhi)零,加工👌硬化程(chéng)度大爲😄減輕,同(tong)時減輕零件的(de)變形程度。
5、薄壁(bi)工件在加工時(shi)由于裝夾産生(sheng)變形,即使精加(jia)🔆工也是⁉️難以避(bì)免的。爲使工件(jiàn)變形減小到最(zuì)低限度,可以在(zai)精加工即将達(dá)⚽到最後尺寸之(zhi)前,把壓緊件松(sōng)一㊙️下,使工件自(zì)由恢複到原狀(zhuang),然後再輕微壓(yā)💯緊,以剛能夾住(zhu)工件爲準(完全(quan)憑手感),這🚩樣可(ke)以獲得理想的(de)加工效果。總之(zhi),夾緊力的作用(yong)點最好在支承(cheng)面上,夾緊力應(yīng)作用在工件剛(gang)性好的方向,在(zai)保證工件不松(sōng)動的前提下,夾(jia)緊力越小越好(hao)。