2025/12/18 21:08:35 人氣(21616)
鋁(lü)件零件加工變(bian)形的原因很多(duō),與材質、零件形(xíng)狀、生産㊙️條件等(děng)都有關系。主要(yao)有以下幾個方(fāng)面:毛坯内應力(lì)引起的變形,切(qie)削力、切削熱引(yǐn)起的變形,夾緊(jǐn)力引♉起的變🆚形(xing)。
一、減少加工變(biàn)形的工藝措施(shī)
1 降低毛坯内應(ying)力
采用自然或(huo)人工時效以及(ji)振動處理,均可(kě)部分消🚶除毛坯(pi)的内應力。預先(xian)加工也是行之(zhi)有效的工藝方(fāng)法。對肥頭大耳(er)的毛坯,由于餘(yu)量大,故加工後(hou)變✂️形也大。若預(yu)先👅加工掉毛坯(pi)的多餘部分,縮(suō)小各部👉分的餘(yu)量,不僅可以🥵減(jian)少以後工序的(de)加工變形,而且(qie)預先加工後放(fàng)置一段時間,還(hái)可以釋放一部(bù)分✏️内應力。
2 改善(shan)刀具的切削能(néng)力
刀具的材料(liao)、幾何參數對切(qie)削力、切削熱有(you)重要的影響,正(zheng)确💞選擇刀具,對(dui)減少零件加工(gong)變形至關重要(yao)。
( 1 )合理選擇刀具(ju)幾何參數。
① 前角(jiǎo):在保持刀刃強(qiáng)度的條件下,前(qián)角适當選擇大(dà)一些,一方🧑🏽🤝🧑🏻面可(ke)以磨出鋒利的(de)刃口,另外可以(yǐ)減少切削💁變形(xíng),使排屑順利,進(jìn)而降低切削力(lì)和切削溫度。切(qiē)忌🌏使用負前角(jiǎo)刀具。
② 後角:後角(jiǎo)大小對後刀面(mian)磨損及加工表(biǎo)面質量有🆚直接(jiē)🛀的⁉️影響。切削厚(hou)度是選擇後角(jiǎo)的重要條件。粗(cū)銑時,由于進給(gěi)量大⚽,切削負荷(hé)重,發熱量大,要(yào)求刀具散熱條(tiáo)件好,因此,後角(jiao)應選擇小一💛些(xie)。精銑時,要求刃(rèn)口鋒利,減輕後(hòu)刀面與加😘工表(biǎo)面的摩擦,減小(xiǎo)🐕彈性變形,因此(ci),後角應選㊙️擇大(dà)一些。
③ 螺旋角:爲(wei)使銑削平穩,降(jiang)低銑削力,螺旋(xuan)角應盡可能㊙️選(xuan)擇大☀️一些。
④ 主偏(piān)角:适當減小主(zhǔ)偏角可以改善(shàn)散熱條件,使加(jia)工區的平均溫(wēn)度下降。
( 2 )改善刀(dao)具結構。
① 減少銑(xǐ)刀齒數,加大容(rong)屑空間。由于鋁(lü)件材料塑性較(jiao)🌈大,加工🙇🏻中切削(xue)變形較大,需要(yao)較大的容屑空(kong)間,因此容屑槽(cáo)底✂️半徑應該較(jiào)大、銑刀齒數較(jiao)少爲好💘。
② 精磨刀(dāo)齒。刀齒切削刃(ren)部的粗糙度值(zhí)要小于 Ra=0.4um 。在使用(yong)新刀之前,應該(gāi)用細油石在刀(dao)齒前、後面輕輕(qīng)磨💛幾下,以消除(chú)刃磨刀齒時殘(can)留的毛刺及輕(qīng)微的鋸齒紋💔。這(zhè)樣♋,不但可以降(jiang)低切削熱而且(qie)切削變形也比(bǐ)⚽較小。
③ 嚴格控制(zhì)刀具的磨損标(biao)準。刀具磨損後(hou),工件表面粗糙(cāo)度值增✨加,切削(xuē)溫度上升,工件(jian)變形随之增加(jia)。因此,除選用耐(nài)磨性好的刀具(jù)材料外,刀具磨(mo)損标準不應該(gāi)大于 0.2mm ,否則容易(yi)産生積屑瘤。切(qie)削時,工件的溫(wēn)度一般不要超(chāo)過🌐 100 ℃ ,以防止變形(xing)。
3 改善工件的夾(jia)裝方法
對于剛(gang)性較差的薄壁(bì)鋁件工件,可以(yi)采用以下的夾(jiá)💛裝方法,以減少(shao)變形:
① 對于薄壁(bì)襯套類零件,如(rú)果用三爪自定(dìng)心卡盤或彈🚩簧(huang)夾頭從徑向夾(jia)緊,加工後一旦(dàn)松開,工件必然(rán)發生變形。此時(shi),應該利用剛性(xing)較好的軸向端(duān)面壓🔞緊的方🚶♀️法(fa)。以零件内孔定(dìng)位,自制一個☂️帶(dài)螺紋的穿心軸(zhóu),套入零件的内(nèi)孔,其上用一個(gè)蓋闆壓緊端面(mian)再用螺帽背緊(jin)。加工外圓🤟時就(jiù)可避免夾緊變(bian)形,從而得到滿(man)意的加工精度(dù)。
② 對薄壁薄闆工(gong)件進行加工時(shí),最好選用真空(kōng)吸盤,以獲✔️得分(fèn)布均勻的夾緊(jǐn)力,再以較小的(de)切削用量來加(jia)工,可以很好地(di)防止工件變形(xíng)。
另外,還可以使(shi)用填塞法。爲增(zēng)加薄壁工件的(de)工藝剛性,可在(zài)💚工件内部填充(chōng)介質,以減少裝(zhuāng)夾和切削過程(chéng)🌐中工件達變形(xíng)。例如,向工件内(nèi)灌入含 3% ~ 6% 硝酸鉀(jiǎ)的尿素熔融物(wù),加工以後,将工(gong)件浸入水或酒(jiu)精中,就可以将(jiang)該填充物溶解(jie)倒出。
4 合理安排(pai)工序
高速切削(xuē)時,由于加工餘(yu)量大以及斷續(xù)切削,因此銑削(xue)過☂️程往往産生(shēng)振動,影響加工(gōng)精度和表面粗(cu)📧糙度。所以,數控(kong)高速切削加工(gong)工藝過程一般(bān)可分爲:粗加工(gong) — 半精加工 — 清角(jiǎo)加工 — 精加工等(deng)工序。對于精度(du)要求高的零件(jiàn),有時需要進行(hang)二次半精加工(gōng),然後再進行精(jing)加工。粗加工之(zhi)後,零件可以自(zì)👈然冷卻,消🥵除粗(cū)加工産生的内(nèi)應力,減小變形(xíng)。粗加工之後🏃♂️留(liu)下的餘量應大(dà)于變形量,一般(bān)爲 1 ~ 2mm 。精加工時,零(líng)件精加工表面(miàn)要保持均勻的(de)加工餘量,一🐆般(bān)以 0.2 ~ 0.5mm 爲宜,使刀具(ju)在加工過程中(zhong)處于平穩的狀(zhuàng)态,可以大⛹🏻♀️大減(jian)少切削變形,獲(huo)得良好的表面(miàn)加工質量,保證(zhèng)産品的精度。
二(er)、減小加工變形(xíng)的操作技巧
鋁(lǚ)件材料的零件(jiàn)在加工過程中(zhong)變形,除了上述(shù)的原因之外,在(zai)實際操作中,操(cao)作方法也是非(fei)常重要的。
1 、對于(yú)加工餘量大的(de)零件,爲使其在(zai)加工過程中有(yǒu)比較好的散熱(re)條件,避免熱量(liàng)集中,加工時,宜(yí)采用對稱加工(gōng)。如有一塊 90mm 厚的(de)闆料需要加工(gong)到 60mm ,若銑好一面(miàn)後立即銑削另(lìng)一面,一次加工(gong)到最後尺寸,則(zé)平面度達 5mm ;若采(cǎi)用反複進刀對(duì)稱加工,每一面(mian)分兩次加工到(dao)最後尺寸,可保(bao)證平面度達到(dào) 0.3mm 。
2 、如果闆材零件(jian)上有多個型腔(qiang),加工時,不宜采(cai)用一個型♋腔一(yī)個型腔的次序(xù)加工方法,這樣(yang)容易造成零件(jiàn)受力不均勻而(er)産生變形。采用(yòng)分層多次加工(gōng),每一層盡量同(tong)時加工💛到所有(yǒu)的型腔🈲,然後再(zài)加工下一個層(céng)次,使零件🤟均勻(yun)受力,減小變形(xíng)。
3 、通過改變切削(xue)用量來減少切(qie)削力、切削熱。在(zài)切削用量的三(san)要素中,背吃刀(dāo)量對切削力的(de)影響很大。如果(guǒ)加工餘量太大(da),一次🏃走刀的切(qiē)削力太大,不僅(jǐn)會使零件變形(xíng),而且還會影響(xiǎng)機床主㊙️軸剛性(xìng)、降低刀具的耐(nài)用度。如果減少(shao)背吃刀量,又會(huì)使生産效率大(da)打折扣㊙️。不過,在(zài)數控加工中都(dōu)是高速銑削,可(kě)以克服這一難(nan)題。在減少背吃(chī)刀量的同時,隻(zhī)要相應地增大(dà)進給,提高機床(chuang)的轉速,就可以(yǐ)降低切削力,同(tong)時保證加工效(xiao)率。
4 、走刀順序也(ye)要講究。粗加工(gong)強調的是提高(gao)加工效💘率,追求(qiú)單位時間内的(de)切除率,一般可(ke)采用逆銑。即㊙️以(yǐ)最💚快的速度、最(zui)短的時間切除(chú)毛坯表面的多(duo)餘🌈材料,基本形(xíng)成精加工所要(yao)求的幾何輪廓(kuo)。而精加♉工所強(qiáng)調的是高精度(du)高質量,宜采用(yong)順銑。因爲順銑(xi)時刀齒的😄切削(xue)厚度從最大逐(zhu)漸遞減至零,加(jia)工硬化程度大(da)爲減輕,同時減(jian)輕㊙️零件的變形(xing)程度。
5 、薄壁工件(jiàn)在加工時由于(yu)裝夾産生變形(xing),即使精加工也(ye)是🎯難🔆以避免的(de)。爲使工件變形(xing)減小到最低限(xiàn)度,可以在精加(jia)工即将達到最(zui)後尺寸之前,把(ba)壓緊件松一下(xià),使工件自由恢(huī)複到原狀,然後(hòu)再輕微壓緊,以(yǐ)剛能夾住工件(jiàn)爲準(完全憑手(shǒu)感),這樣可以獲(huo)得理想的加工(gong)效果。總之♋,夾緊(jin)力的作用點最(zui)好在支承面上(shang),夾緊力應作用(yòng)在工件剛性好(hao)的方向,在保證(zheng)工件不松動的(de)前提下,夾緊力(li)🌏越小越好。
6 、在加(jiā)工帶型腔零件(jiàn)時,加工型腔時(shi)盡量不要讓銑(xǐ)刀🔴像鑽☂️頭似的(de)直接向下紮入(rù)零件,導緻銑刀(dāo)容屑👅空間不夠(gou),排屑不順暢,造(zao)成零件過熱、膨(péng)脹以及崩👅刀、斷(duan)刀⛹🏻♀️等不利現象(xiang)。要先用與銑刀(dāo)同尺寸或大一(yi)号的鑽頭鑽下(xia)刀孔☔,再用銑刀(dāo)👣銑削。或者,可以(yǐ)用 CAM 軟件生産螺(luo)旋下刀程序。
影(ying)響鋁件加工精(jīng)度和表面質量(liàng)的主要因素是(shi)該類零☂️件🌍加工(gong)過程中容易發(fa)生變形現象,這(zhe)需要操作者具(ju)備♌一定的操作(zuo)經驗和技巧。
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