鋁件加(jiā)工不得不(bu)知的技巧(qiǎo)

鋁件零件(jian)加工變形(xing)的原因很(hěn)多，與材質(zhì)、零件形狀(zhuang)、生産條件(jiàn)等都有關(guān)系。主要有(you)以下幾個(ge)方面：毛坯(pi)内應力引(yin)起的變形(xíng)，切削力、切(qiē)削熱引起(qǐ)的變形，夾(jiá)👅緊力引⛷️起(qǐ)的變形。

一(yī)、減少加工(gong)變形的工(gong)藝措施

1 降(jiàng)低毛坯内(nei)應力

采用(yòng)自然或人(ren)工時效以(yǐ)及振動處(chu)理，均可部(bù)分消除毛(máo)坯的内應(ying)力。預先加(jiā)工也是行(háng)之有效的(de)工藝方法(fa)。對肥頭大(dà)🏃‍♀️耳的毛坯(pi)，由于餘量(liang)大，故加工(gong)後變🏒形也(ye)大。若預先(xian)加工掉⛷️毛(mao)坯的多餘(yú)部分，縮小(xiǎo)各部分的(de)餘量，不僅(jǐn)可以減少(shǎo)以後工序(xù)的加工變(biàn)形，而🏃🏻且預(yù)先加工後(hou)放置一段(duan)時間，還可(kě)以釋放一(yi)部分内應(yīng)力。

2 改善刀(dao)具的切削(xuē)能力

刀具(ju)的材料、幾(ji)何參數對(duì)切削力、切(qie)削熱有重(zhong)要的影響(xiang)，正确🔴選擇(ze)刀具，對減(jian)少零件加(jia)工變形至(zhì)關重要。

（ 1 ）合(he)理選擇刀(dāo)具幾何參(cān)數。

① 前角：在(zai)保持刀刃(ren)強度的條(tiáo)件下，前角(jiao)适當選擇(ze)大一🛀🏻些，一(yī)方面可以(yi)磨出鋒利(lì)的刃口，另(lìng)外可以減(jiǎn)少切削變(bian)形，使排屑(xiè)順♉利，進🚶而(ér)降低切削(xuē)力和切削(xuē)溫度。切忌(ji)使用負前(qián)角刀具。

② 後(hòu)角：後角大(dà)小對後刀(dao)面磨損及(jí)加工表面(miàn)質量有直(zhí)接的影響(xiǎng)。切削厚度(dù)是選擇後(hòu)角的重要(yào)條件。粗🚩銑(xǐ)時，由于進(jin)給量大，切(qiē)削負荷重(zhòng)，發熱量大(dà)，要求刀具(jù)散熱條件(jian)好，因此，後(hou)角應選🌂擇(zé)小一📧些。精(jing)銑時，要求(qiu)刃口鋒利(lì)，減輕後刀(dāo)面與加工(gōng)表面的摩(mo)擦，減小彈(dàn)性變形，因(yīn)此，後角應(ying)選擇大一(yī)些。

③ 螺旋角(jiao)：爲使銑削(xue)平穩，降低(dī)銑削力，螺(luo)旋角應盡(jìn)可能選擇(zé)大一些。

④ 主(zhu)偏角：适當(dāng)減小主偏(pian)角可以改(gǎi)善散熱條(tiáo)件，使加工(gōng)❗區😄的平均(jun)溫度下降(jiàng)。

（ 2 ）改善刀具(ju)結構。

① 減少(shǎo)銑刀齒數(shù)，加大容屑(xiè)空間。由于(yú)鋁件材料(liào)塑性較大(da)，加工中切(qie)削變形較(jiao)大，需要較(jiao)大的容屑(xie)空間🔴，因此(cǐ)⛷️容屑槽底(di)半徑應該(gai)較大、銑刀(dāo)齒數較少(shǎo)爲好。

② 精磨(mó)刀齒。刀齒(chi)切削刃部(bù)的粗糙度(du)值要小于(yú) Ra=0.4um 。在使用新(xīn)刀之前，應(ying)該用細油(yóu)石在刀齒(chǐ)前、後面輕(qīng)輕磨幾下(xia)，以消除刃(rèn)磨刀齒時(shi)殘留的毛(mao)刺及輕微(wēi)的鋸齒紋(wén)。這樣，不但(dan)可以降低(di)切削熱而(ér)且切削變(biàn)形也比較(jiao)小。

③ 嚴格控(kòng)制刀具的(de)磨損标準(zhun)。刀具磨損(sǔn)後，工件表(biao)面粗糙度(du)值增加，切(qie)削溫度上(shàng)升，工件變(biàn)形随之增(zēng)加。因此，除(chu)選用耐🔴磨(mo)性好的👄刀(dāo)具材料外(wài)，刀具磨損(sǔn)标準不應(yīng)該大于💋 0.2mm ，否(fǒu)則容易産(chǎn)生積屑瘤(liu)。切削時，工(gōng)件的溫度(du)一般不要(yao)超過 100 ℃ ，以防(fáng)止變形。

3 改(gǎi)善工件的(de)夾裝方法(fǎ)

對于剛性(xing)較差的薄(bao)壁鋁件工(gong)件，可以采(cai)用以下的(de)夾裝方法(fa)，以減少變(biàn)形：

① 對于薄(bao)壁襯套類(lei)零件，如果(guo)用三爪自(zi)定心卡盤(pan)或彈簧夾(jia)頭從徑向(xiàng)夾緊，加工(gong)後一旦松(song)開，工件必(bi)然發生變(bian)形。此時📐，應(yīng)該利用剛(gang)性較好的(de)軸向端面(mian)壓緊的方(fāng)法。以零件(jian)内孔定位(wèi)，自制一個(gè)帶螺紋的(de)穿心軸，套(tào)入零件的(de)内孔，其上(shang)用一個蓋(gài)闆壓緊端(duān)面🍓再用螺(luo)帽背🐆緊。加(jia)工外圓時(shí)就可避免(miǎn)夾緊變形(xíng)，從而得到(dao)滿意💋的♉加(jia)工精度。

② 對(dui)薄壁薄闆(pǎn)工件進行(háng)加工時，最(zuì)好選用真(zhen)空吸盤，以(yǐ)獲㊙️得分布(bù)均勻的夾(jia)緊力，再以(yǐ)較小的切(qiē)削用量來(lái)加工，可以(yǐ)很好地防(fang)止⭐工件變(biàn)形。

另外，還(hai)可以使用(yòng)填塞法。爲(wei)增加薄壁(bi)工件的工(gōng)藝剛性，可(ke)🐅在工件内(nèi)部填充介(jie)質，以減少(shǎo)裝夾和切(qie)削❗過程中(zhōng)工件達變(bian)形。例如，向(xiàng)工件内灌(guan)入含 3% ～ 6% 硝酸(suan)鉀的尿素(sù)熔融物，加(jiā)工以後，将(jiang)工件浸入(ru)水或酒精(jīng)中，就可㊙️以(yi)将該填充(chong)物溶解倒(dǎo)出。

4 合理安(ān)排工序

高(gao)速切削時(shí)，由于加工(gōng)餘量大以(yǐ)及斷續切(qiē)削，因此銑(xi)削過程往(wang)往産生振(zhèn)動，影響加(jia)工精度和(he)表面粗糙(cāo)度🛀。所以，數(shù)控高速切(qiē)削加工工(gong)藝過程一(yī)般可分爲(wei)：粗加工 — 半(ban)精加工 — 清(qing)角加工 — 精(jīng)加工等工(gōng)序。對于精(jīng)度要求高(gāo)的零件，有(yǒu)時需要☁️進(jin)行二次半(ban)❄️精加工，然(rán)後再進行(hang)精加工。粗(cū)加工之後(hòu)，零件可以(yi)自然冷卻(què)，消除粗加(jia)工産生的(de)内應力🈲，減(jian)小變形。粗(cū)加工之後(hou)留下的餘(yu)量應大于(yu)變形量，一(yi)般爲 1 ～ 2mm 。精加(jiā)工時，零件(jian)精加工表(biao)面要保持(chí)均勻的加(jia)工餘量，一(yi)般以 0.2 ～ 0.5mm 爲宜(yí)，使刀具在(zai)加工過程(chéng)中處于平(píng)穩的狀态(tài)，可以大大(dà)🤟減少切📧削(xuē)變形，獲得(de)良好的表(biǎo)面加工質(zhì)量，保💯證産(chan)品的精度(du)。

二、減小加(jiā)工變形的(de)操作技巧(qiǎo)

鋁件材料(liào)的零件在(zài)加工過程(chéng)中變形，除(chú)了上述的(de)原因之外(wai)，在實際操(cao)作中，操作(zuò)方法也是(shi)非常重要(yào)的。

1 、對于加(jiā)工餘量大(dà)的零件，爲(wei)使其在加(jia)工過程中(zhōng)有比較🈚好(hao)的散熱條(tiáo)件，避免熱(re)量集中，加(jiā)工時，宜采(cǎi)用㊙️對稱加(jia)工。如有一(yi)塊 90mm 厚的闆(pǎn)料需要加(jia)工到 60mm ，若銑(xi)好一面後(hòu)立即銑削(xuē)另一面，一(yī)次加工到(dao)最後尺寸(cun)，則平面度(dù)達 5mm ；若采用(yòng)反複進刀(dao)對稱加工(gōng)，每一面分(fèn)兩次加工(gōng)到🌈最後尺(chi)寸，可保證(zheng)平面度達(da)到 0.3mm 。

2 、如果闆(pǎn)材零件上(shàng)有多個型(xíng)腔，加工時(shí)，不宜采用(yong)一個型🐉腔(qiāng)‼️一個型腔(qiāng)的次序加(jia)工方法，這(zhè)樣容易造(zào)成零件受(shòu)力不均勻(yun)而産生變(bian)形。采用分(fen)層多次加(jiā)工，每一層(céng)盡量同時(shi)加工到所(suo)有的型腔(qiāng)🍓，然後再加(jiā)工下一個(ge)層次，使零(líng)件均勻受(shou)力，減小變(bian)形。

3 、通過改(gai)變切削用(yong)量來減少(shǎo)切削力、切(qiē)削熱。在切(qiē)削👄用👈量🐪的(de)三要素中(zhōng)，背吃刀量(liang)對切削力(li)的影響很(hen)大😍。如果加(jiā)工✨餘量太(tài)大，一次🌈走(zou)刀的切削(xue)力太大，不(bu)僅會使零(líng)件變形❌，而(er)且還會影(ying)響機床主(zhǔ)軸剛性、降(jiàng)低刀具的(de)耐用度。如(ru)果減少背(bèi)吃刀量，又(you)會使生産(chǎn)效率大打(dǎ)折扣。不過(guo)，在數控加(jia)工中都是(shì)高速銑削(xue)，可🏃‍♂️以克服(fu)這一⛱️難題(ti)。在減少背(bei)吃刀量的(de)同時，隻💛要(yào)相應地增(zeng)大進給，提(tí)高機床的(de)轉速，就可(ke)以降低切(qiē)削力，同時(shí)保證加工(gong)效率。

4 、走刀(dao)順序也要(yào)講究。粗加(jiā)工強調的(de)是提高加(jia)工效率，追(zhui)💘求單位時(shi)間内的切(qiē)除率，一般(bān)可采用逆(ni)銑。即以最(zui)快的速度(dù)、最短的時(shí)間切除毛(máo)坯表面的(de)多餘材料(liào)，基本形成(cheng)㊙️精加工所(suǒ)要求的幾(ji)何輪廓。而(er)精加工所(suo)強調的是(shi)高精度高(gao)質量❌，宜采(cai)用順銑。因(yin)爲順銑時(shi)刀齒的切(qiē)削厚度從(cóng)最大逐漸(jian)遞減至零(ling)，加工硬化(hua)程度大爲(wei)減輕，同時(shi)減輕零件(jiàn)的變形程(cheng)👄度。

5 、薄壁工(gong)件在加工(gōng)時由于裝(zhuang)夾産生變(bian)形，即使精(jīng)加工也☎️是(shi)🚶難以🈲避免(mian)的。爲使工(gong)件變形減(jiǎn)小到最低(di)限度，可以(yi)在精加工(gōng)即将達到(dào)最後尺寸(cun)之前，把壓(ya)緊件松一(yi)下，使工件(jian)自由恢複(fu)到原狀，然(ran)🏒後再輕微(wei)壓緊，以剛(gāng)能夾住工(gōng)件爲準（完(wan)全📞憑手感(gan)），這樣可以(yi)獲🌈得理想(xiǎng)的加工效(xiào)果。總之，夾(jiá)緊力的作(zuò)用點最好(hao)在⭐支承面(mian)上，夾緊🔱力(li)應作用在(zai)工件剛性(xing)好的方向(xiàng)，在保證工(gōng)件不松動(dong)🈚的前提下(xia)，夾緊力🌈越(yuè)小越好。

6 、在(zài)加工帶型(xing)腔零件時(shí)，加工型腔(qiang)時盡量不(bu)要讓銑🔞刀(dao)像鑽頭似(si)的直接向(xiang)下紮入零(líng)件，導緻銑(xǐ)刀容屑空(kōng)間♍不夠，排(pái)屑不順暢(chang)，造✏️成零件(jiàn)過熱、膨脹(zhàng)以及崩刀(dao)、斷刀等不(bú)利現象。要(yào)🥰先用與銑(xǐ)刀同尺寸(cun)或大一号(hào)的鑽頭鑽(zuàn)下刀孔✍️，再(zai)用銑刀銑(xi)削。或者，可(kě)以用 CAM 軟件(jian)生産螺旋(xuán)下刀程序(xù)。

影響鋁件(jiàn)加工精度(du)和表面質(zhì)量的主要(yào)因素是該(gai)類零件加(jiā)工過程中(zhong)容易發生(shēng)變形現象(xiang)，這需要操(cao)作者具備(bèi)一定的操(cāo)作經驗和(hé)技巧。