2025/12/15 21:08:35 人氣(21616)
鋁件零(líng)件加工變形(xíng)的原因很多(duo),與材質、零件(jiàn)形狀、生⭐産條(tiáo)件等🥵都有關(guan)系。主要有以(yi)下幾個方面(mian):毛坯内應力(li)引起的變形(xíng),切削力、切削(xue)熱引起的變(bian)形,夾緊力引(yǐn)起的變形。
一(yī)、減少加工變(biàn)形的工藝措(cuo)施
1 降低毛坯(pi)内應力
采用(yòng)自然或人工(gong)時效以及振(zhen)動處理,均可(kě)部分消除毛(máo)坯的内應力(lì)。預先加工也(yě)是行之有效(xiào)的工藝方法(fǎ)🈲。對肥頭大耳(er)的毛坯,由于(yu)餘量大,故加(jiā)工後變🔞形也(ye)大。若預先加(jiā)工掉毛坯的(de)多餘部分,縮(suō)小各部分的(de)餘量,不僅可(kě)以減少以後(hou)✔️工序的加工(gōng)變形,而且預(yù)先加工後放(fàng)置一段時間(jian),還可以釋放(fang)一部分内應(yīng)力。
2 改善刀具(ju)的切削能力(lì)
刀具的材料(liào)、幾何參數對(duì)切削力、切削(xue)熱有重要的(de)影👅響,正🤟确選(xuan)擇刀具,對減(jian)少零件加工(gong)變形至關重(zhong)要。
( 1 )合理選擇(ze)刀具幾何參(cān)數。
① 前角:在保(bǎo)持刀刃強度(dù)的條件下,前(qián)角适當選擇(zé)大一些,一方(fang)🌈面可以磨出(chu)鋒利的刃口(kou),另外可以減(jiǎn)少切削變形(xíng),使排屑順利(li),進而降低切(qie)削力和切削(xue)溫度。切忌💜使(shǐ)用負前角刀(dao)具。
② 後角:後角(jiǎo)大小對後刀(dāo)面磨損及加(jiā)工表面質量(liàng)有直接的⭕影(yǐng)響。切削厚度(dù)是選擇後角(jiǎo)的重要條件(jiàn)。粗銑時,由于(yu)進給量大🏃🏻♂️,切(qie)削負荷重,發(fā)熱量大,要求(qiú)刀具散熱💰條(tiáo)件好,因此,後(hòu)角應選擇小(xiao)一些。精銑時(shi),要求刃口鋒(feng)⛱️利,減輕後刀(dāo)面與加工表(biǎo)面的摩擦,減(jiǎn)小彈性變形(xíng),因🌐此,後角應(yīng)選擇大一些(xiē)。
③ 螺旋角:爲使(shi)銑削平穩,降(jiang)低銑削力,螺(luó)旋角應盡可(ke)能選擇大一(yī)些。
④ 主偏角:适(shi)當減小主偏(pian)角可以改善(shan)散熱條件,使(shi)加工區的平(píng)均溫度下降(jiàng)。
( 2 )改善刀具結(jié)構。
① 減少銑刀(dāo)齒數,加大容(róng)屑空間。由于(yú)鋁件材料塑(sù)性較大,加😘工(gōng)中切削變形(xing)較大,需要較(jiào)大的容屑空(kōng)間,因此❌容屑(xie)❄️槽底半徑應(yīng)該較大、銑刀(dāo)齒數較少爲(wèi)好。
② 精磨刀齒(chi)。刀齒切削刃(rèn)部的粗糙度(du)值要小于 Ra=0.4um 。在(zai)使用新刀之(zhī)前,應該用細(xi)油石在刀齒(chǐ)前、後面輕輕(qīng)🈲磨🥵幾下,以消(xiao)除刃磨刀齒(chi)時殘留的毛(máo)刺及輕微的(de)鋸齒紋。這樣(yàng),不但🥰可以🔞降(jiang)低切削熱而(er)且切削變形(xíng)也比較小。
③ 嚴(yán)格控制刀具(ju)的磨損标準(zhun)。刀具磨損後(hou),工件表面粗(cū)🍓糙度📱值增加(jia),切削溫度上(shang)升,工件變形(xing)随之增加。因(yīn)此,除選用耐(nài)磨性好的刀(dāo)具材料外,刀(dāo)具磨損标準(zhun)不應該大于(yú) 0.2mm ,否則容易産(chan)生積屑瘤。切(qiē)削時,工件的(de)溫度一般不(bú)要超過👄 100 ℃ ,以防(fáng)止變形。
3 改善(shan)工件的夾裝(zhuāng)方法
對于剛(gang)性較差的薄(báo)壁鋁件工件(jiàn),可以采用以(yi)下的夾⚽裝🚶方(fāng)法,以減少變(biàn)形:
① 對于薄壁(bì)襯套類零件(jian),如果用三爪(zhǎo)自定心卡盤(pan)或彈簧夾頭(tou)從⛷️徑向夾緊(jin),加工後一旦(dan)松開,工件必(bì)然☔發生變形(xing)。此時,應該利(li)用剛性較好(hǎo)的軸向端面(miàn)壓❄️緊的方法(fǎ)。以零件内孔(kong)定位,自制一(yī)個帶螺紋的(de)穿心軸,套入(ru)零件的内孔(kong),其上用一個(ge)蓋闆壓緊端(duan)面再用螺帽(mào)背💃🏻緊。加工外(wài)圓時就可避(bì)免❗夾緊變形(xing),從🌂而得到滿(man)意🤩的加工精(jing)度。
② 對薄壁薄(bao)闆工件進行(hang)加工時,最好(hao)選用真空吸(xī)盤,以獲🧡得分(fèn)布均勻的夾(jia)緊力,再以較(jiào)小的切削用(yòng)量✍️來加🥰工,可(kě)以很好地防(fáng)止工件變形(xíng)。
另外,還可以(yǐ)使用填塞法(fa)。爲增加薄壁(bì)工件的工藝(yì)剛性👌,可在工(gong)件内部填充(chong)介質,以減少(shao)裝夾和切削(xuē)過程🔴中工件(jian)達🐉變形。例如(rú)⭐,向工件内灌(guàn)入含 3% ~ 6% 硝酸鉀(jiǎ)的尿素熔融(rong)物,加工以後(hòu),将工件浸入(rù)水或酒精中(zhong)🔞,就📧可以将該(gai)填充物溶解(jie)倒出。
4 合理安(an)排工序
高速(su)切削時,由于(yu)加工餘量大(da)以及斷續切(qie)削,因此銑削(xuē)過程往往産(chǎn)生振動,影響(xiang)加工精度和(he)表面粗糙度(du)🤟。所以,數控高(gāo)速切削加工(gōng)工藝過程一(yī)般可分爲:粗(cū)加工 — 半精加(jiā)工 — 清角加工(gong) — 精加工等工(gong)序。對于精度(du)要求高的零(ling)件,有時需要(yao)進行二次半(bàn)精加工,然後(hou)再進行精加(jia)工。粗加工之(zhi)後,零🈲件可以(yi)自然冷卻,消(xiao)除粗加工産(chan)生的内應力(li)☎️,減小變形。粗(cu)加工之後💃🏻留(liú)下的餘量應(ying)大于變形量(liang),一般爲 1 ~ 2mm 。精加(jia)工時,零件精(jing)加工表面要(yào)保持均勻的(de)加工餘量,一(yi)般以 0.2 ~ 0.5mm 爲宜,使(shi)刀具在加工(gōng)過程中處于(yu)平穩的狀态(tài),可以大大減(jian)少切🈲削變形(xíng),獲得良好的(de)表面加工質(zhì)量,保證産品(pin)的精度。
二、減(jian)小加工變形(xíng)的操作技巧(qiao)
鋁件材料的(de)零件在加工(gong)過程中變形(xing),除了上述的(de)原因之外,在(zai)實際操作中(zhōng),操作方法也(yě)是非常重要(yao)的。
1 、對于加工(gōng)餘量大的零(líng)件,爲使其在(zài)加工過程中(zhōng)有比較好的(de)🤞散熱條件,避(bi)免熱量集中(zhōng),加工時,宜采(cai)用對稱加工(gōng)。如有📐一塊 90mm 厚(hou)的闆料需要(yao)加工到 60mm ,若銑(xǐ)好一面後立(li)即銑削另一(yi)面,一次加工(gong)到最後💜尺寸(cun)🌈,則平面度達(dá) 5mm ;若采用反複(fú)進刀對稱加(jiā)工,每一面分(fen)兩次加工到(dào)最後尺寸,可(ke)保證平面度(dù)達到 0.3mm 。
2 、如果闆(pan)材零件上有(yǒu)多個型腔,加(jia)工時,不宜采(cai)用一個型腔(qiāng)一個型腔的(de)次序加工方(fāng)法,這樣容易(yi)造成🈲零件受(shou)力不均勻而(er)産生變形。采(cai)用分層多次(cì)加工,每一層(céng)盡量同時加(jia)工到所有的(de)型腔,然後再(zai)加工下一個(gè)層次,使零件(jian)✍️均勻受力,減(jian)小變形。
3 、通過(guò)改變切削用(yong)量來減少切(qie)削力、切削熱(re)。在切削用💔量(liang)的🤩三㊙️要素中(zhong),背吃刀量對(duì)切削力的影(ying)響很大。如果(guǒ)加工餘量太(tài)大,一次⭕走刀(dāo)的切削力太(tài)大,不僅會使(shi)零㊙️件變形,而(ér)且還會影響(xiǎng)機床主軸剛(gāng)性、降低刀具(jù)的耐用度。如(ru)果減少背吃(chī)刀量,又會使(shǐ)生産效率大(da)打折扣。不過(guò),在數控加工(gōng)中都是高速(sù)銑削,可以克(kè)服這一難題(ti)。在減少背吃(chi)刀量的同時(shí),隻👌要相應地(dì)增大進給,提(ti)高機床❌的轉(zhuǎn)速,就可以降(jiàng)低切削力,同(tong)時保證加工(gōng)效🔴率。
4 、走刀順(shun)序也要講究(jiu)。粗加工強調(diao)的是提高加(jia)工效率,追求(qiú)單位時間内(nèi)的切除率,一(yī)般可采用逆(nì)銑。即以最快(kuai)的速度、最短(duǎn)的時間切除(chu)毛坯表面的(de)多餘材料,基(ji)本形成精加(jiā)工所要求的(de)幾何輪廓。而(er)精加工所強(qiáng)調的是高精(jing)度高質量,宜(yi)采用順銑。因(yīn)爲順銑時刀(dāo)齒的切削厚(hòu)度從最大逐(zhú)漸遞🐆減至零(ling),加工💛硬化程(cheng)度大爲減輕(qing),同時減輕零(líng)件的變形程(cheng)度。
5 、薄壁工件(jian)在加工時由(you)于裝夾産生(shēng)變形,即使精(jing)加🌈工也是難(nan)以避免的。爲(wèi)使工件變形(xing)減小到最低(di)限⭐度,可以在(zai)📱精加工即将(jiang)達到最後尺(chǐ)寸之前,把壓(yā)緊件松一下(xià),使工件自由(you)恢複到🔴原狀(zhuàng),然後再輕微(wei)壓緊,以剛能(neng)🌂夾住工件爲(wèi)準(完全憑手(shǒu)感),這樣可以(yǐ)獲得理想的(de)加工效果。總(zong)之,夾緊力的(de)作😍用點最好(hǎo)在支承面上(shang),夾緊力應作(zuò)用在工💁件剛(gāng)性好的方向(xiàng),在保證工件(jiàn)不松動🌈的前(qián)提下,夾緊力(li)越小越好。
6 、在(zai)加工帶型腔(qiang)零件時,加工(gōng)型腔時盡量(liang)不要讓銑刀(dao)像鑽頭似的(de)直接向下紮(zhā)入零件,導緻(zhi)銑刀容屑空(kong)間不夠,排屑(xiè)💃不順暢,造成(cheng)零件過熱、膨(peng)脹以及崩刀(dāo)、斷刀等不利(lì)現象。要先用(yong)與銑刀同😘尺(chǐ)寸或大一号(hào)的鑽頭鑽下(xià)刀孔㊙️,再用銑(xǐ)刀銑削。或者(zhě),可以用 CAM 軟件(jiàn)生産螺旋下(xia)刀程序。
影響(xiang)鋁件加工精(jing)度和表面質(zhi)量的主要因(yīn)素是該🈚類⛹🏻♀️零(ling)件加工過程(cheng)中容易發生(sheng)變形現象,這(zhè)需要操作者(zhe)具備一定的(de)操作經驗和(he)技巧。
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