2025/12/01 21:08:35 人氣(21616)
鋁(lü)件零件加工變(biàn)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(fang)面:毛坯内應力(li)引起的變形㊙️,切(qiē)削力、切削熱引(yin)起的變形,夾緊(jin)力引起的變✍️形(xing)。
一、減少加工變(biàn)形的工藝措施(shi)
1 降低毛坯内應(ying)力
采用自然或(huò)人工時效以及(jí)振動處理,均可(ke)部分消除毛坯(pi)的内應力。預先(xiān)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(yú)量大,故加工後(hòu)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(jiǎn)少以後工序的(de)加工變形,而且(qiě)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(yǒu)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(qian)角适當選擇大(da)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(jiao)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(cu)銑時,由于💰進給(gei)量大,切削負荷(he)重,發熱量大,要(yao)求刀具散熱條(tiao)件好,因此,後角(jiao)應選擇小一些(xie)。精銑時,要求刃(ren)口鋒利,減輕後(hòu)刀面與加工表(biao)面的摩擦,減小(xiǎo)彈性變形,因此(ci),後角應選擇大(da)一些。
③ 螺旋角:爲(wei)使銑削平穩,降(jiang)低銑削力,螺旋(xuán)角應盡可👨❤️👨能🌂選(xuan)擇大一些。
④ 主偏(pian)角:适當減小主(zhǔ)偏角可以改善(shàn)散熱條件,使加(jiā)工區的平均溫(wen)度下降。
( 2 )改善刀(dao)具結構。
① 減少銑(xi)刀齒數,加大容(róng)屑空間。由于鋁(lǚ)件材料塑性⭐較(jiào)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(cao)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(rèn)部的粗糙度值(zhi)要小于 Ra=0.4um 。在使用(yòng)新刀之前,應該(gai)用細油石在刀(dāo)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(qing)微的鋸齒紋。這(zhe)樣,不但可以降(jiàng)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(biāo)準。刀具磨損後(hou),工件表面粗❄️糙(cao)度值增加,切削(xuē)溫度上升,工件(jian)變形随之增加(jiā)。因此㊙️,除選用耐(nài)☔磨性好的刀具(ju)材料外,刀具磨(mó)損标準不應該(gai)大于 0.2mm ,否則容易(yì)産生積屑瘤。切(qiē)削時,工件的溫(wen)度一般不要超(chao)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(yǐ)采用以下的🌍夾(jia)裝♻️方法😍,以減少(shǎo)變形:
① 對于薄壁(bì)襯套類零件,如(rú)果用三爪自定(ding)心卡盤或📱彈簧(huang)夾頭從徑向夾(jia)緊,加工後一旦(dan)松開,工件必然(ran)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(fǎ)。以零件内孔💔定(dìng)位,自制一個帶(dài)螺紋的穿心軸(zhou),套入零件的内(nei)孔,其上用一個(gè)蓋闆壓緊端面(mian)🌍再用螺帽背緊(jǐn)。加工外圓時就(jiù)可避免夾緊變(biàn)形,從而得到滿(man)意的加工精度(dù)。
② 對薄壁薄闆工(gōng)件進行加工時(shi),最好選用真空(kōng)吸盤㊙️,以獲得分(fen)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(dì)防止工件變形(xíng)。
另外,還可以使(shǐ)用填塞法。爲增(zeng)加薄壁工件的(de)工藝剛性,可在(zai)工件内部填充(chong)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(nei)灌入含 3% ~ 6% 硝酸鉀(jia)的尿素熔融物(wu),加工以後,将工(gōng)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(xu)切削,因此銑削(xuē)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(kòng)高速切削加工(gōng)工藝過程一般(bān)可分♋爲:粗加工(gong) — 半精加工 — 清角(jiao)加工 — 精加工等(děng)工序。對于精度(du)要求高的零件(jian),有時需要進行(háng)二💘次半精加工(gōng),然後再進行精(jing)加工。粗加工之(zhī)後,零件可以自(zi)☀️然冷🌈卻,消除粗(cū)加工産生的内(nei)應力,減小變✍️形(xing)。粗加工之後留(liu)下的餘量應大(dà)于變形量,一般(ban)爲 1 ~ 2mm 。精加工時,零(líng)件精加工表面(mian)要保持均勻的(de)加工餘量,一般(ban)以 0.2 ~ 0.5mm 爲宜,使刀具(jù)在加工過程中(zhong)處于平穩的狀(zhuang)态,可以大🔞大減(jiǎn)少🚶切🐉削變形,獲(huo)得良好的表面(mian)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(lü)件材料的零件(jian)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(cāo)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(zài)加工過程中有(yǒu)比🐅較🔞好的✨散熱(rè)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(ling)一面,一次加工(gōng)到最後尺🔴寸,則(zé)平面度達 5mm ;若采(cǎi)用反複進刀對(dui)稱加工,每一面(miàn)分兩次加工到(dao)最❤️後♈尺寸,可保(bǎo)證平面度達到(dao) 0.3mm 。
2 、如果闆材零件(jian)上有多個型腔(qiāng),加工時,不宜采(cǎi)用一個型腔一(yi)個型腔的次序(xu)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(yong)分層多次加工(gong),每一層盡量同(tong)時加工到所有(yǒu)‼️的型腔🤟,然後再(zai)加工下一個層(céng)次,使零件均勻(yún)受力,減小變形(xíng)。
3 、通過改變切削(xuē)用量來減少切(qiē)削力、切削熱。在(zài)切削用量的三(sān)要素中,背吃刀(dao)量對切削力的(de)影響很大。如果(guo)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(xing),而且還會影響(xiǎng)機床主軸剛性(xìng)、降低🔅刀具的耐(nai)用度。如果減少(shǎo)背吃🔅刀量,又會(hui)使生産效率大(dà)打折扣。不過,在(zai)數控加工中都(dou)是高速銑削,可(ke)以克服這一難(nán)題。在減少背吃(chi)🔴刀量的同時,隻(zhi)🚩要相應地增大(da)進給,提高機床(chuang)的轉速,就可以(yi)降低切削力,同(tong)時保證加工效(xiào)率。
4 、走刀順序也(yě)要講究。粗加工(gong)強調的是提高(gāo)加工效率,追🥰求(qiú)單位時間内的(de)切除率,一般可(kě)采用逆銑。即📐以(yi)最快的速度、最(zui)短的時㊙️間切除(chu)毛坯表面的多(duo)餘材料,基👌本形(xíng)成精加工✨所要(yào)求的幾何🚩輪廓(kuò)。而精加工所強(qiáng)調的是高精度(dù)高質量✌️,宜采用(yòng)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(jiā)工硬化程度大(dà)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(yú)裝夾産生變形(xíng),即使精加🔆工🐆也(yě)是難以避免的(de)。爲使工件變形(xíng)減小到最低限(xian)度,可👅以在精加(jiā)工即🔱将達到最(zui)後尺寸之前,把(bǎ)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(yi)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(jǐn)力的作用點最(zui)好在支承面上(shang),夾🐪緊力應作用(yong)在工件剛性好(hǎo)的方🚶向,在😄保證(zhèng)工件不松動的(de)前提下,夾緊力(li)越小越好。
6 、在加(jia)工帶型腔零件(jian)時,加工型腔時(shi)盡量不要讓銑(xi)刀像鑽頭似🔴的(de)直接向下紮入(rù)零件,導緻銑刀(dao)容屑空間不夠(gou),排屑不順暢,造(zào)成零件過熱、膨(péng)脹以及崩👈刀、斷(duàn)刀等不利現象(xiàng)。要⭕先用與銑刀(dao)同尺寸或大一(yī)🏃♀️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(luó)旋下刀程序。
影(ying)響鋁件加工精(jing)度和表面質量(liang)的主要因素是(shì)該類零♉件🥵加工(gōng)過程中容易發(fā)生變形現象,這(zhè)需要操作者具(ju)備一定的操作(zuò)經📞驗和技巧。
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