2025/12/01 16:59:50 人氣(qi)(3163)
鋁件零件加(jiā)工變形的原(yuan)因很多,與材(cái)質、零件形狀(zhuàng)、生産👉條件等(děng)都有關系。主(zhǔ)要有以下幾(jǐ)個方面:毛坯(pi)内應力引起(qi)的變形,切削(xuē)力、切削熱引(yin)起的變形,夾(jia)緊力引起的(de)變形。
一、減少(shǎo)加工變形的(de)工藝措施
1降(jiang)低毛坯内應(ying)力
采用自然(ran)或人工時效(xiao)以及振動處(chu)理,均可部分(fen)消除毛坯的(de)内應力。預先(xian)加工也是行(hang)之有效的工(gōng)藝方法。對肥(féi)頭大耳的毛(mao)坯⭐,由于餘量(liang)大,故加工後(hou)變形也大。若(ruò)預先👨❤️👨加工掉(diao)毛坯的多餘(yú)部分,縮小各(ge)部💋分的餘量(liàng),不僅可以減(jiǎn)少以後工序(xù)的加工變形(xíng),而㊙️且預先加(jia)工後放置一(yi)段☁️時間,還可(kě)以釋放一部(bù)分🔴内應力。
2改(gai)善刀具的切(qie)削能力
刀具(ju)的材料、幾何(hé)參數對切削(xue)力、切削熱有(you)重要的影響(xiang),正确選擇刀(dāo)具,對減少零(líng)件加工變形(xíng)至關重要。
(1)合(hé)理選擇刀具(jù)幾何參數。
①前(qián)角:在保持刀(dao)刃強度的條(tiao)件下,前角适(shì)當選擇大‼️一(yī)些,一方👉面可(ke)以磨出鋒利(lì)的刃口,另外(wài)可以減少切(qiē)削💰變形,使排(pai)屑順利,進而(er)降低切削力(li)和切削溫度(dù)。切忌使用負(fu)前角刀具。
②後(hou)角:後角大小(xiao)對後刀面磨(mó)損及加工表(biao)面質量有直(zhi)接的影響。切(qie)削厚度是選(xuan)擇後角的重(zhòng)要條件。粗銑(xi)時🔞,由于😄進給(gěi)量大🌈,切削負(fu)荷重,發熱量(liang)大,要求刀具(ju)散熱條件好(hǎo),因此,後🏒角應(yīng)選擇小一些(xiē)。精銑時,要求(qiu)刃口鋒利,減(jian)輕後🤞刀面與(yu)加工表面的(de)摩擦,減小彈(dan)性變形,因此(cǐ),後角應選💛擇(zé)大一些。
③螺旋(xuán)角:爲使銑削(xue)平穩,降低銑(xǐ)削力,螺旋角(jiǎo)應盡可能選(xuan)🚩擇大一些。
④主(zhǔ)偏角:适當減(jiǎn)小主偏角可(ke)以改善散熱(rè)條件,使加㊙️工(gong)區的平均溫(wēn)度下降。
(2)改善(shàn)刀具結構。
①減(jian)少銑刀齒數(shù),加大容屑空(kōng)間。由于鋁件(jiàn)材料塑性💰較(jiao)大,加工中切(qiē)削變形較大(da),需要較大的(de)容屑空間,因(yīn)此容屑槽底(di)半徑應該較(jiào)大、銑刀齒數(shù)較少爲好。
②精(jīng)磨刀齒。刀齒(chǐ)切削刃部的(de)粗糙度值要(yao)小于Ra=0.4um。在使用(yong)新刀⭐之前🌏,應(yīng)該用細油石(shi)在刀齒前、後(hòu)面輕輕磨幾(ji)下,以消除刃(ren)磨刀齒時殘(cán)留的毛刺及(ji)輕微的鋸齒(chi)紋。這樣,不但(dàn)💋可以降低切(qie)削熱而且切(qie)削變形也比(bǐ)較小。
③嚴格控(kòng)制刀具的磨(mo)損标準。刀具(ju)磨損後,工件(jian)表面粗㊙️糙✊度(dù)值增加,切削(xuē)溫度上升,工(gōng)件變形随之(zhī)增加。因此,除(chu)選用耐🌈磨性(xìng)好的刀具材(cái)料外,刀具磨(mo)損标準不應(ying)該大于0.2mm,否則(zé)容易産生積(ji)屑瘤。切削時(shí),工件🔅的溫度(dù)一般不要超(chao)過100℃,以防止變(bian)形。
3改善工件(jian)的夾裝方法(fǎ)
對于剛性較(jiao)差的薄壁鋁(lǚ)件工件,可以(yǐ)采用以下的(de)夾裝☎️方法,以(yi)減少變形:
①對(dui)于薄壁襯套(tào)類零件,如果(guǒ)用三爪自定(ding)心卡盤或彈(dan)簧夾頭從徑(jing)向夾緊,加工(gong)後一旦松開(kai),工件必然發(fa)生變形。此時(shí),應該利用剛(gāng)性較好的軸(zhóu)向端面壓緊(jin)的方法。以零(líng)件内孔定位(wèi),自制一個帶(dài)螺紋的穿心(xin)軸,套入🔅零件(jian)的内孔,其上(shàng)用一個蓋闆(pan)✔️壓緊端面再(zài)用螺帽背緊(jin)。加工外圓時(shi)就可避免夾(jia)緊變形,從而(er)得到滿意的(de)加工精度。
②對(duì)薄壁薄闆工(gōng)件進行加工(gōng)時,最好選用(yong)真空吸盤,以(yǐ)🧑🏾🤝🧑🏼獲得分布均(jun)勻的夾緊力(lì),再以較小的(de)切削用量來(lái)加工,可以很(hěn)好地防止工(gōng)件變形。
另外(wài),還可以使用(yong)填塞法。爲增(zēng)加薄壁工件(jian)的工藝剛性(xing),可在工件内(nei)部填充介質(zhi),以減少裝夾(jia)和切削過程(chéng)💚中工件達變(biàn)形。例如,向工(gōng)件内灌入含(hán)3%~6%硝酸鉀的尿(niao)素✨熔融物,加(jiā)工以後,将工(gong)件浸入水或(huo)酒精中,就可(ke)以将該填充(chong)物溶解倒出(chū)。
4合理安排工(gōng)序
高速切削(xuē)時,由于加工(gong)餘量大以及(ji)斷續切削,因(yīn)此銑削過程(cheng)往往産生振(zhen)動,影響加工(gōng)精度和表面(miàn)粗糙度。所以(yǐ),數控高速切(qiē)削加工工藝(yì)過程一般可(ke)分爲:粗加工(gōng)—半精⁉️加工—清(qīng)角加工—精加(jia)工等工序。對(duì)于精度要求(qiu)高的零件,有(you)時需要進行(háng)二次🔞半精加(jia)工,然後再進(jìn)行精加工。粗(cu)加工之後,零(ling)件可以自然(rán)冷☔卻,消除粗(cū)加工産生的(de)内應力,減小(xiǎo)變形。粗加工(gōng)之後留下的(de)餘量應大于(yú)變形量,一般(ban)爲1~2mm。精加工時(shí),零🚩件精加工(gōng)表面要保持(chí)均勻的加工(gong)餘量🔞,一般以(yi)0.2~0.5mm爲宜,使刀具(ju)在加工過程(chéng)中處于平穩(wen)的狀态,可以(yǐ)大大減少切(qie)削變形,獲得(de)良好的表面(mian)加工質量,保(bǎo)證👌産品的精(jīng)度。
二、減小加(jiā)工變形的操(cāo)作技巧
鋁件(jian)材料的零件(jiàn)在加工過程(chéng)中變形,除了(le)上述的原因(yin)之外,在實際(ji)操作中,操作(zuò)方法也是非(fēi)常重要的。
1、對(duì)于加工餘量(liàng)大的零件,爲(wèi)使其在加工(gong)過程中有比(bi)較好的散🌐熱(re)條件,避免熱(re)量集中,加工(gōng)時,宜采用對(duì)稱加工。如有(yǒu)一塊90mm厚的闆(pǎn)料需要加工(gōng)到60mm,若銑好一(yī)面後立即銑(xǐ)削另一面,一(yī)次加工到最(zui)後尺寸,則平(ping)面度達5mm;若采(cǎi)用反複進刀(dao)對稱加工,每(mei)一面分兩🔆次(cì)加工到最✨後(hòu)尺寸,可保證(zheng)平面度達👣到(dao)0.3mm。
2、如果闆材零(líng)件上有多個(ge)型腔,加工時(shi),不宜采用一(yi)個型🎯腔㊙️一個(ge)型腔的次序(xù)加工方法,這(zhe)樣容易造成(cheng)零件受力💃不(bu)均勻而産生(shēng)🐉變形。采用分(fen)層多次加工(gong),每一層盡量(liang)同時加工到(dao)所有的型腔(qiang),然後再加工(gōng)下一個層👈次(cì),使零件均勻(yún)受力,減小變(bian)形。
3、通過改變(biàn)切削用量來(lái)減少切削力(lì)、切削熱。在切(qie)削用量♊的🏃🏻三(sān)要🔞素中,背吃(chi)刀量對切削(xuē)力的影響很(hen)大🔱。如果加工(gōng)餘量太大,一(yi)次走刀的切(qie)削力太大,不(bú)僅會使零件(jiàn)變形,而且還(hái)會影響機床(chuang)主軸剛性、降(jiàng)低🈲刀具的耐(nai)用度。如果減(jian)少背吃刀量(liàng),又會使生産(chan)效💋率大打折(she)扣。不過,在數(shù)控加工中都(dōu)是高速銑削(xuē),可以克服這(zhe)一難題。在減(jiǎn)少背吃刀量(liang)的同時,隻要(yào)相應地增大(da)進給,提高機(jī)床的轉速,就(jiu)可以降低切(qiē)削力🐕,同時保(bao)證加工效率(lǜ)。
4、走刀順序也(ye)要講究。粗加(jia)工強調的是(shì)提高加工效(xiào)率,追求單位(wei)時間内的切(qie)除率,一般可(kě)采用逆銑。即(ji)㊙️以最快的速(sù)度、最短🛀🏻的時(shí)間切除毛坯(pī)表面的多餘(yú)材料,基本形(xíng)成精加工所(suo)要求的幾何(he)輪廓。而精加(jia)工所強調的(de)是高精✨度高(gao)質量,宜采用(yong)順銑。因爲順(shùn)銑時刀齒的(de)切削厚度從(cóng)最大逐漸遞(dì)🤩減至零,加工(gong)🧑🏾🤝🧑🏼硬化程度大(dà)爲減輕,同時(shi)減輕零件的(de)變形程度。
5、薄(bao)壁工件在加(jia)工時由于裝(zhuang)夾産生變形(xíng),即使精加工(gōng)也是難以避(bì)免的。爲使工(gong)件變形減小(xiao)到最低限度(du),可🔞以在精加(jia)工即将達到(dào)最後尺寸之(zhi)前,把壓緊♋件(jian)松一下,使工(gōng)件自由恢複(fú)到🆚原狀,然後(hou)再輕微壓緊(jin),以剛能夾住(zhù)工件爲準(完(wan)全🔴憑手感),這(zhe)樣可以獲得(dé)理想的加工(gōng)效果。總之⛹🏻♀️,夾(jiá)緊力的作⚽用(yong)點最好在支(zhi)承面上,夾緊(jǐn)力應作用在(zài)工件剛性好(hao)的方向,在保(bao)證工件㊙️不松(sōng)動的前提下(xia),夾緊力越小(xiǎo)越好。
6、在加工(gōng)帶型腔零件(jian)時,加工型腔(qiang)時盡量不要(yào)讓銑🏃🏻♂️刀像鑽(zuan)頭🍉似的直接(jie)向下紮入零(ling)件,導緻銑刀(dāo)容屑空間不(bú)夠,排屑不順(shun)🧑🏽🤝🧑🏻暢,造成零件(jian)過熱、膨脹以(yǐ)及崩刀、斷刀(dao)等不利現象(xiang)。要先用與銑(xǐ)刀同尺寸或(huò)大一号的鑽(zuan)頭鑽下刀孔(kong),再用銑刀銑(xǐ)削。或者,可以(yǐ)用CAM軟件生産(chǎn)螺旋下刀程(chéng)序。
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