鋁件零(ling)件加工變(biàn)形的原因(yīn)很多,與材(cái)質、零件形(xíng)狀🏃🏻♂️、生⭐産條(tiáo)件等都有(yǒu)關系。主要(yao)有以下幾(jǐ)個方面:毛(máo)坯内應力(lì)引起的🔞變(bian)形,切削力(lì)、切削熱引(yin)起的變形(xíng),夾緊力引(yǐn)❗起的變形(xing)。
1 降低毛坯(pī)内應力
采(cai)用自然或(huo)人工時效(xiào)以及振動(dong)處理,均可(kě)部分消除(chú)毛坯的内(nèi)應力。預先(xiān)加工也是(shi)行之有效(xiao)的工藝方(fāng)法✌️。對肥頭(tóu)大耳的毛(mao)坯,由于餘(yu)量大,故加(jia)工後變形(xing)也大🔆。若預(yù)先加工掉(diào)毛坯的多(duō)餘部分,縮(suo)小各部分(fen)的餘量,不(bú)僅可以減(jian)少以後工(gōng)序的加工(gōng)變形,而🥵且(qie)預先加工(gōng)後放置一(yī)段☀️時間,還(hái)可以🔞釋放(fang)一部分内(nei)應力。
刀(dāo)具的材料(liao)、幾何參數(shu)對切削力(lì)、切削熱有(you)重要的影(ying)響,正确🧑🏽🤝🧑🏻選(xuǎn)擇刀具,對(duì)減少零件(jiàn)加工變形(xíng)至關重要(yào)。
( 1 )合理選擇(zé)刀具幾何(hé)參數。
① 前角(jiao):在保持刀(dāo)刃強度的(de)條件下,前(qián)角适當選(xuǎn)擇大一些(xie),一方面可(ke)以磨出鋒(fēng)利的刃口(kou),另外可以(yǐ)減少切削(xue)變形,使排(pái)屑順🌈利,進(jin)而降低切(qie)削力和切(qiē)削溫度。切(qiē)忌使用負(fu)前角刀具(jù)。
② 後角:後角(jiao)大小對後(hou)刀面磨損(sǔn)及加工表(biǎo)面質量有(you)直👉接的影(ying)響。切削厚(hòu)度是選擇(ze)後角的重(zhong)要條件。粗(cu)銑時,由于(yú)😘進給🔞量大(da),切削🔞負荷(he)重,發熱量(liang)大,要求刀(dāo)具散熱條(tiao)件好,因此(cǐ),後角應選(xuan)擇小一些(xie)。精銑時,要(yào)♉求刃口鋒(feng)利,減輕後(hòu)刀面與加(jia)工表面的(de)摩擦,減小(xiǎo)彈性變形(xíng),因此,後角(jiao)應選🐪擇大(da)一些。
③ 螺旋(xuan)角:爲使銑(xi)削平穩,降(jiàng)低銑削力(lì),螺旋角應(yīng)盡可能選(xuǎn)💋擇🌈大一些(xiē)。
④ 主偏角:适(shì)當減小主(zhu)偏角可以(yǐ)改善散熱(re)條件,使加(jia)🌈工區的平(píng)均溫度下(xia)降。
( 2 )改善刀(dāo)具結構。
減(jiǎn)少銑刀齒(chǐ)數,加大容(róng)屑空間。由(you)于鋁件材(cai)料塑性較(jiào)大,加工中(zhōng)切削變形(xíng)較大,需要(yao)較大的容(róng)屑空間,因(yīn)此容屑🧑🏽🤝🧑🏻槽(cao)底半徑應(ying)該較大、銑(xǐ)刀齒數較(jiao)少爲好。
精(jīng)磨刀齒。刀(dao)齒切削刃(ren)部的粗糙(cāo)度值要小(xiao)于 Ra=0.4um 。在使用(yòng)新刀之前(qian),應該用細(xì)油石在刀(dāo)齒前、後面(mian)輕輕磨幾(jǐ)下,以🍓消除(chú)刃磨刀齒(chi)時殘留的(de)毛刺及輕(qīng)微的鋸齒(chǐ)紋。這樣,不(bú)但可以降(jiang)低切削熱(rè)而且切削(xue)變形也比(bi)較小。
③ 嚴格(ge)控制刀具(jù)的磨損标(biāo)準。刀具磨(mo)損後,工件(jiàn)表面粗糙(cao)度值增加(jia),切削溫度(dù)上升,工件(jian)變形随之(zhi)增加。因此(ci),除選用耐(nai)磨性好的(de)刀具材料(liào)外,刀具磨(mo)損标準不(bú)應該大于(yú) 0.2mm ,否則容易(yi)産生積屑(xiè)瘤。切削時(shi),工件的溫(wen)度一般不(bu)要超過 100 ℃ ,以(yǐ)防止變形(xing)。
改善工件(jian)的夾裝方(fang)法
對于剛(gang)性較差的(de)薄壁鋁件(jiàn)工件,可以(yi)采用以下(xia)的夾裝方(fang)法,以減少(shǎo)變形:
② 對薄壁薄(báo)闆工件進(jin)行加工時(shi),最好選用(yong)真空吸盤(pan),以獲🚶♀️得🔴分(fèn)布均勻的(de)夾緊力,再(zài)以較小的(de)切削用量(liang)來加工,可(ke)以很好地(dì)防止工件(jiàn)變形。
另外(wai),還可以使(shǐ)用填塞法(fa)。爲增加薄(báo)壁工件的(de)工藝剛性(xìng),可在工件(jian)内部填充(chōng)介質,以減(jiǎn)少裝夾和(hé)切削過程(cheng)中工件達(da)變形。例如(rú),向工件内(nèi)灌入含 3% ~ 6%
高速切削(xuē)時,由于加(jiā)工餘量大(dà)以及斷續(xu)切削,因此(cǐ)銑削過🔆程(chéng)往往産生(sheng)振動,影響(xiǎng)加工精度(du)和表面粗(cū)糙度🧑🏾🤝🧑🏼。所以(yǐ)🐅,數控高速(su)切削加工(gong)工藝過程(chéng)一般可分(fèn)爲:粗加工(gong) — — 清角加工(gong) — 精加工等(deng)工序。對于(yú)精度要求(qiu)高的零件(jian),有時需要(yao)進☂️行二次(ci)🐆半精加工(gōng),然後再進(jìn)行精加工(gong)。粗加工之(zhī)後,零件可(ke)以自然冷(leng)卻,消✨除粗(cu)加工産生(shēng)的内應力(lì),減小變形(xíng)。粗加工之(zhī)後留下的(de)餘量應大(dà)于變形量(liàng)💋,一般爲 ~ 2mm 。精(jīng)加工時,零(líng)件精加工(gōng)表面要保(bǎo)持均勻的(de)加工餘量(liang),一⭐般♉以 0.2 ~ 0.5mm 爲(wèi)宜,使刀具(jù)在加工過(guò)程中處于(yu)平穩的狀(zhuang)态,可以大(da)大減👉少切(qie)削變形,獲(huo)得良好的(de)表面加工(gōng)質量,保證(zhèng)産品的精(jing)度。
二、減小(xiao)加工變形(xíng)的操作技(jì)巧
鋁件材(cai)料的零件(jian)在加工過(guo)程中變形(xíng),除了上述(shù)的原因之(zhi)外⛱️,在實際(jì)操作中,操(cāo)作方法也(yě)是非常重(zhòng)要的。
1 、對于(yú)加工餘量(liàng)大的零件(jiàn),爲使其在(zài)加工過程(cheng)中有比較(jiao)好的❄️散📱熱(rè)條件,避免(mian)熱量集中(zhōng),加工時,宜(yi)采用對稱(cheng)加工。如有(you)😄一塊 90mm 厚的(de)闆料需要(yào)加工到 60mm ,若(ruò)銑好一面(miàn)後立即銑(xi)削另一面(miàn),一次加工(gōng)到最後尺(chi)寸,則平面(miàn)💋度達 ;若采(cǎi)用反複進(jìn)刀對稱加(jia)工,每一面(miàn)分兩次加(jiā)工到💋最後(hòu)尺寸,可👄保(bǎo)證平面度(dù)達到 0.3mm 。
2 、如果(guǒ)闆材零件(jiàn)上有多個(ge)型腔,加工(gōng)時,不宜采(cai)用一❄️個型(xing)腔一個型(xing)腔的次序(xu)加工方法(fa),這樣容易(yi)造成零件(jiàn)✌️受力👈不均(jun1)💚勻而産生(sheng)變形。采用(yong)分層多次(ci)加工,每一(yī)層盡量同(tóng)時加工🔞到(dao)所有的型(xíng)腔,然後再(zai)加工下一(yi)個層次,使(shi)零件均勻(yun)受力,減小(xiao)變形❤️。
3 、通過(guò)改變切削(xuē)用量來減(jian)少切削力(li)、切削熱。在(zài)切削用量(liang)的三要素(sù)中,背吃刀(dāo)量對切削(xuē)力的影響(xiǎng)很大。如果(guǒ)加工餘量(liàng)🆚太大,一次(ci)走刀的切(qiē)削力太大(da),不僅會使(shi)零🥰件變形(xíng),而且還會(huì)影響機床(chuang)主軸剛性(xing)、降低刀具(jù)的耐用度(du)。如果減少(shao)背吃刀量(liàng),又會使生(sheng)産效率大(da)打折扣。不(bú)過,在數控(kòng)加工中都(dou)是🏒高速銑(xi)削,可以克(ke)服這一💰難(nan)題。在減少(shǎo)背吃刀量(liàng)的同時,隻(zhī)✉️要相⚽應地(di)增大❗進給(gěi),提高機床(chuang)的轉速,就(jiu)🈚可以降低(dī)切削力,同(tóng)時保證加(jiā)工效率。
4 、走(zǒu)刀順序也(yě)要講究。粗(cu)加工強調(diào)的是提高(gāo)加工效率(lǜ)🌐,追求單🐕位(wèi)時間内的(de)切除率,一(yī)般可采用(yong)逆銑。即🔞以(yǐ)最快的💁速(sù)度、最短🐪的(de)時間切除(chú)毛坯表面(miàn)的多餘材(cái)料,基本形(xing)成精加工(gōng)所要求⚽的(de)幾何🌏輪廓(kuò)。而精加工(gōng)所強調的(de)是高精度(dù)高質量,宜(yi)采用順銑(xǐ)。因爲順銑(xǐ)時刀齒的(de)切削厚度(dù)從最大逐(zhu)漸遞減至(zhi)零,加工硬(yìng)化程度大(dà)爲減輕,同(tóng)時減輕零(líng)件的變形(xing)程度。
6 、在加工帶(dai)型腔零件(jiàn)時,加工型(xing)腔時盡量(liàng)不要讓銑(xǐ)刀像📞鑽頭(tou)似的直接(jiē)向下紮入(rù)零件,導緻(zhì)銑刀容屑(xie)空間不夠(gòu),排屑不順(shùn)暢,造☁️成零(ling)件過熱、膨(peng)脹以及崩(beng)刀、斷刀等(děng)不利現象(xiang)。要先用與(yu)銑刀同🈲尺(chǐ)寸或大一(yi)号的鑽頭(tóu)鑽下刀孔(kǒng)🌍,再用銑刀(dao)銑削。或者(zhe),可以用 CAM 軟(ruan)件生産螺(luo)旋下刀程(cheng)序。
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