2025/12/01 16:59:50 人氣(3163)
鋁件零件(jiàn)加工變形的原(yuan)因很多,與材質(zhì)、零件形狀、生産(chan)條件等都有關(guān)系。主要有以下(xia)幾個方面:毛坯(pī)内應🥰力引起的(de)變形,切削力、切(qiē)削熱引起的變(biàn)形,夾緊力引💘起(qi)的變形。
一、減少(shao)加工變形的工(gōng)藝措施
1降低毛(máo)坯内應力
采用(yòng)自然或人工時(shi)效以及振動處(chù)理,均可部分消(xiao)除毛坯的内應(yīng)力。預先加工也(ye)是行之有效的(de)工藝🌐方法🙇🏻。對肥(féi)頭大耳的毛坯(pi),由于餘量大,故(gu)加工後變🍓形也(ye)大。若預先加工(gong)掉毛坯的多餘(yú)部分,縮小各部(bu)分的餘量,不僅(jin)可以🤞減少以後(hou)工序的加工變(biàn)形,而且預先加(jia)工後放置一段(duan)時間,還可以釋(shì)放一部分内應(yīng)力。
2改善刀具的(de)切削能力
刀具(ju)的材料、幾何參(can)數對切削力、切(qiē)削熱有重要的(de)♊影響,正❗确選擇(zé)刀具,對減少零(ling)件加工變形至(zhì)關重要。
(1)合理選(xuǎn)擇刀具幾何參(cān)數。
①前角:在保持(chí)刀刃強度的條(tiao)件下,前角适當(dang)選擇大一些,一(yi)方🔆面可以磨出(chū)鋒利的刃口,另(ling)外可以減少切(qiē)削變形,使排屑(xiè)順利,進而降低(dī)切削力和切削(xue)溫度。切忌使用(yòng)負前角刀具。
②後(hou)角:後角大小對(dui)後刀面磨損及(jí)加工表面質量(liàng)有直接的影響(xiang)。切削厚度是選(xuan)擇後角的重要(yao)條件。粗銑時,由(yóu)于進給量大,切(qie)削負荷重,發熱(re)量大,要求刀具(jù)散熱條件好,因(yin)此,後角應選擇(ze)小一些。精銑時(shí),要✂️求刃口鋒利(lì),減輕後刀面與(yǔ)加💯工表面的摩(mó)擦,減小彈性變(biàn)形,因此,後角應(yīng)選擇大一些。
③螺(luó)旋角:爲使銑削(xue)平穩,降低銑削(xuē)力,螺旋角應盡(jìn)可能選擇大一(yī)些。
④主偏角:适當(dang)減小主偏角可(ke)以改善散熱條(tiáo)件,使加工區的(de)平♋均溫度下降(jiàng)。
(2)改善刀具結構(gou)。
①減少銑刀齒數(shù),加大容屑空間(jian)。由于鋁件材料(liao)塑性☁️較大💰,加工(gōng)🚶中切削變形較(jiào)大,需要較大的(de)容屑空間,因此(cǐ)容屑槽底半徑(jìng)應該較大、銑刀(dao)齒數較少爲好(hǎo)。
②精磨刀齒。刀齒(chi)切削刃部的粗(cū)糙度值要小于(yú)Ra=0.4um。在使用新刀之(zhi)前,應該用細油(yóu)石在刀齒前、後(hou)面輕輕磨幾下(xia)🏃🏻,以消♊除刃磨刀(dao)❄️齒時殘留的毛(máo)刺及輕微的鋸(ju)齒紋。這樣,不但(dàn)可以降✌️低切削(xue)熱而且切削變(biàn)形也比較小。
③嚴(yan)格控制刀具的(de)磨損标準。刀具(jù)磨損後,工件表(biǎo)面🐪粗糙度💚值增(zēng)加,切削溫度上(shang)升,工件變形随(sui)之增加。因此,除(chú)選用耐磨性好(hǎo)的刀具材料外(wài),刀具磨損标準(zhǔn)不應該大于💃0.2mm,否(fou)則容易産生積(jī)屑瘤。切削時,工(gōng)件的溫度一✏️般(ban)不要超過100℃,以防(fáng)止變形。
3改善工(gōng)件的夾裝方法(fa)
對于剛性較差(cha)的薄壁鋁件工(gong)件,可以采用以(yi)下的夾裝方法(fǎ)👉,以減少變形:
①對(duì)于薄壁襯套類(lèi)零件,如果用三(san)爪自定心卡盤(pan)或彈☎️簧夾頭從(cong)徑向夾緊,加工(gōng)後一旦松開,工(gōng)件必然發生變(bian)形。此時,應該利(li)用剛性較好的(de)軸向端面壓緊(jin)的方法。以零件(jiàn)内孔定位,自制(zhi)一個帶螺紋的(de)穿心軸,套入零(líng)件的内孔,其上(shàng)用一個蓋闆壓(yā)緊端面🌐再用螺(luó)帽背緊。加工外(wài)圓時就可避免(mian)夾緊變形,從🥰而(er)得到滿意的🈲加(jia)工精度。
②對薄壁(bi)薄闆工件進行(hang)加工時,最好選(xuǎn)用真空吸盤🛀,以(yǐ)獲得分布均勻(yun)的夾緊力,再以(yǐ)較小的切削用(yòng)量來加工,可以(yǐ)很好地防止工(gōng)件變形。
另外,還(hai)可以使用填塞(sai)法。爲增加薄壁(bì)工件的工藝剛(gāng)性,可在工件内(nèi)部填充介質,以(yǐ)減少裝夾和切(qie)削過程中工件(jian)達🤞變形。例如,向(xiàng)工件内灌入含(hán)3%~6%硝酸鉀的尿素(su)熔融物,加工以(yǐ)後,将工件浸入(ru)水或酒精中,就(jiu)可以将💃🏻該填充(chong)物溶解倒出。
4合(hé)理安排工序
高(gāo)速切削時,由于(yu)加工餘量大以(yi)及斷續切削,因(yin)此銑🍓削過程㊙️往(wang)往産生振動,影(ying)響加工精度和(hé)表面粗糙度。所(suǒ)以,數控高速切(qiē)削加工工藝過(guò)程一般可分爲(wèi):粗加工—半精加(jia)工—清角加工—精(jīng)加工😄等工序。對(dui)于精度要求高(gao)的零件㊙️,有時需(xu)要🏃🏻♂️進行二次半(bàn)精加工,然後再(zai)進行精加工。粗(cu)加工之後,零件(jian)可以自然冷卻(què),消除粗加工🥵産(chǎn)生的内應力,減(jian)小變形。粗加工(gōng)之後留下的餘(yu)量應大于變形(xing)量,一般爲1~2mm。精加(jiā)工時,零件精加(jia)工表面要保🛀🏻持(chí)均勻的加工餘(yu)量,一般以0.2~0.5mm爲宜(yi),使刀具在加工(gong)過程中處于平(ping)穩的狀态,可以(yǐ)大☁️大減少切削(xue)變形,獲得良好(hǎo)的表面加工質(zhì)量,保證❄️産品的(de)精度。
二、減小加(jia)工變形的操作(zuo)技巧
鋁件材料(liao)的零件在加工(gōng)過程中變形,除(chú)了上述的原因(yin)之外,在實際操(cāo)作中,操作方法(fǎ)也是非常重要(yao)的。
1、對于加工餘(yu)量大的零件,爲(wei)使其在加工過(guò)程中有比較好(hǎo)的🐪散熱條件,避(bi)免熱量集中,加(jia)工時,宜采用對(duì)稱加工。如有一(yī)塊♻️90mm厚的闆料需(xū)要加工到60mm,若銑(xi)好一面後✔️立即(ji)銑削另一面,一(yī)次加工到最後(hòu)尺寸,則平面度(du)達5mm;若采用反複(fú)進刀對稱加工(gong),每一面分兩♌次(ci)加工到最📞後尺(chǐ)寸,可保證平面(mian)度達到0.3mm。
2、如果闆(pan)材零件上有多(duō)個型腔,加工時(shí),不宜采用一個(ge)型腔一個型腔(qiāng)的次序加工方(fang)法,這樣容易造(zao)成零件受力🈲不(bú)均勻而産生變(bian)形。采用分層多(duō)次加工,每一層(ceng)盡量同時加工(gong)到所有的型腔(qiang),然後再加工下(xià)一個層次,使零(ling)件均勻受力,減(jian)小變形。
3、通過改(gai)變切削用量來(lai)減少切削力、切(qiē)削熱。在切削用(yòng)量的三要☂️素中(zhōng),背吃刀量對切(qie)削力的影響很(hěn)大。如果加工🤟餘(yu)量太大,一次走(zou)刀的切削力太(tai)大,不僅會使零(ling)件變形,而且還(hai)會影響機床主(zhǔ)🛀軸剛性、降低☀️刀(dao)具的耐用度。如(rú)果減少背吃刀(dao)量,又會使生産(chan)效率大打折扣(kou)。不過,在數控加(jia)工中都是🈲高速(sù)銑削,可以克服(fu)這一難題。在減(jiǎn)少背吃🌈刀量的(de)同時,隻要相應(ying)地增大進給,提(ti)高機床的轉速(su),就可以降低切(qie)削力,同時保證(zheng)加工效率。
4、走刀(dao)順序也要講究(jiū)。粗加工強調的(de)是提高加工效(xiao)率,追求單位時(shí)間内的切除率(lü),一般可采用逆(ni)銑。即以最快的(de)速度、最短的時(shí)間切除毛坯表(biǎo)面的多餘❤️材料(liao),基本形成精加(jiā)工所要求的幾(jǐ)何輪廓。而精加(jiā)工所強調的是(shì)高精度高質量(liang)🔱,宜采用順銑。因(yin)爲順銑時刀齒(chi)的切削厚度從(cong)🌈最大逐漸遞減(jiǎn)至零,加工硬化(hua)程度大爲減輕(qīng),同時減輕零件(jiàn)的變形程度。
5、薄(báo)壁工件在加工(gong)時由于裝夾産(chan)生變形,即使精(jīng)加工也是難以(yǐ)☀️避免的。爲使工(gōng)件變形減小到(dào)最低限度,可以(yi)在精加工即将(jiāng)達到最後尺寸(cun)之前,把壓緊件(jian)松一下,使工件(jiàn)自由恢複到原(yuán)狀,然後再輕微(wei)壓緊,以剛能夾(jia)住工件爲準(完(wan)全憑手感),這💚樣(yàng)可以獲📱得理想(xiǎng)的加📱工效果。總(zǒng)之,夾緊力的作(zuò)❓用點最好在支(zhī)承面上,夾緊力(lì)應作用在工件(jian)剛性好的方向(xiàng),在保證工件不(bu)松動的前提下(xia),夾緊力越小越(yue)好。
6、在加工帶型(xing)腔零件時,加工(gōng)型腔時盡量不(bú)要讓銑刀像📞鑽(zuàn)頭似🌂的直接向(xiang)下紮入零件,導(dǎo)緻銑刀容屑空(kōng)間不夠,排屑不(bu)順暢,造成零件(jiàn)過熱、膨脹以及(ji)崩刀、斷刀等不(bú)利現象。要先用(yòng)與銑刀同🐇尺寸(cùn)或大一号的鑽(zuan)頭鑽下刀孔,再(zai)用銑刀銑削。或(huo)者🚩,可以用CAM軟件(jiàn)生産螺旋下刀(dao)程序。
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