2025/12/01 21:08:35 人氣(21616)
鋁(lǚ)件零件(jiàn)加工變(biàn)形的原(yuán)因很多(duō),與材質(zhì)、零件形(xing)狀、生産(chǎn)條件等(deng)🧑🏾🤝🧑🏼都有關(guan)系。主要(yao)有以下(xia)幾個方(fang)面:毛坯(pi)内應力(lì)引起的(de)變形,切(qiē)削力、切(qie)削熱引(yǐn)起的變(biàn)形,夾緊(jin)力引起(qǐ)的變形(xing)。
一、減少(shao)加工變(bian)形的工(gong)藝措施(shi)
1 降低毛(máo)坯内應(ying)力
采用(yòng)自然或(huo)人工時(shi)效以及(ji)振動處(chu)理,均可(ke)部分消(xiao)除毛坯(pī)的内🈚應(yīng)力。預先(xian)加工也(ye)是行之(zhī)有效的(de)工藝方(fāng)法。對肥(fei)頭大😍耳(er)的毛坯(pi),由于餘(yu)量大,故(gu)加工後(hòu)變形也(ye)大。若預(yù)先加工(gong)掉🙇🏻毛坯(pī)的多餘(yu)部分,縮(suō)小各部(bu)分的餘(yú)量,不僅(jin)可以減(jiǎn)少以後(hòu)📞工序的(de)加工變(biàn)形,而‼️且(qie)預先加(jia)工後放(fàng)置一段(duàn)時間,還(hai)可以釋(shì)放一部(bù)分❤️内應(yīng)力。
2 改善(shan)刀具的(de)切削能(néng)力
刀具(ju)的材料(liao)、幾何參(can)數對切(qie)削力、切(qie)削熱有(yǒu)重要的(de)影響👅,正(zhèng)确選擇(ze)刀具,對(dui)減少零(líng)件加工(gong)變形至(zhì)關重要(yào)。
( 1 )合理選(xuan)擇刀具(jù)幾何參(can)數。
① 前角(jiǎo):在保持(chí)刀刃強(qiáng)度的條(tiáo)件下,前(qian)角适當(dang)選擇大(dà)一些,一(yī)方面⭐可(ke)以磨出(chū)鋒利的(de)刃口,另(lìng)外可以(yǐ)減少切(qie)削變形(xing),使排屑(xiè)順✏️利,進(jin)而降低(dī)切削力(lì)和切削(xuē)溫度。切(qiē)忌使用(yòng)負前角(jiǎo)刀具。
② 後(hòu)角:後角(jiao)大小對(dui)後刀面(miàn)磨損及(ji)加工表(biao)面質量(liàng)有直接(jiē)的影響(xiang)。切削厚(hou)度是選(xuan)擇後角(jiao)的重要(yào)條件。粗(cū)♊銑時,由(yóu)于進給(gěi)量大💃,切(qie)削負荷(hé)重,發熱(re)量大,要(yao)求刀🈲具(jù)散熱條(tiao)件好,因(yīn)此,後角(jiao)應選擇(ze)小一些(xie)。精銑時(shí),要求刃(ren)口鋒利(li),減輕後(hou)刀面與(yǔ)加工表(biao)面的摩(mó)擦,減小(xiǎo)彈性變(biàn)形,因💃此(ci),後角應(ying)選擇大(dà)一些。
③ 螺(luó)旋角:爲(wei)使銑削(xuē)平穩,降(jiang)低銑削(xuē)力,螺旋(xuán)角應盡(jìn)可能選(xuan)擇大一(yi)些。
④ 主偏(pian)角:适當(dang)減小主(zhu)偏角可(kě)以改善(shàn)散熱條(tiáo)件,使加(jia)工區的(de)平均溫(wēn)度下降(jiang)。
( 2 )改善刀(dāo)具結構(gòu)。
① 減少銑(xi)刀齒數(shù),加大容(róng)屑空間(jiān)。由于鋁(lü)件材料(liào)塑性較(jiào)大,加工(gōng)中切削(xue)變形較(jiào)大,需要(yao)較大的(de)容屑空(kong)間🐕,因此(ci)容屑槽(cao)底半徑(jing)應該🤞較(jiao)大、銑刀(dāo)齒數較(jiao)少爲好(hao)。
② 精磨刀(dao)齒。刀齒(chǐ)切削刃(ren)部的粗(cū)糙度值(zhi)要小于(yu) Ra=0.4um 。在使用(yòng)新刀之(zhī)前,應該(gāi)用細油(you)石在刀(dāo)齒前、後(hòu)面輕輕(qing)磨幾下(xià),以消除(chu)刃磨刀(dao)齒時殘(can)留的毛(mao)刺及輕(qing)微的鋸(jù)齒紋。這(zhe)樣,不但(dàn)可以降(jiang)低切削(xue)熱而且(qie)切削變(bian)形也比(bi)較小。
③ 嚴(yán)格控制(zhì)刀具的(de)磨損标(biao)準。刀具(ju)磨損後(hòu),工件表(biǎo)面粗糙(cāo)度值增(zēng)加,切削(xue)溫度上(shàng)升,工件(jian)變形随(suí)之增加(jiā)。因此,除(chu)選用耐(nài)磨性好(hao)的刀具(ju)材料外(wai),刀具磨(mo)損标🏃🏻準(zhun)不應該(gāi)大于 0.2mm ,否(fou)則容易(yi)産生積(ji)屑瘤。切(qie)削時,工(gong)件的溫(wēn)度一般(ban)不要超(chao)過 100 ℃ ,以防(fáng)止變形(xíng)。
3 改善工(gong)件的夾(jia)裝方法(fǎ)
對于剛(gang)性較差(chà)的薄壁(bi)鋁件工(gong)件,可以(yǐ)采用以(yi)下的夾(jiá)裝方法(fǎ)❄️,以減少(shǎo)變形:
① 對(duì)于薄壁(bì)襯套類(lèi)零件,如(ru)果用三(san)爪自定(dìng)心卡盤(pán)或彈簧(huang)♍夾❄️頭㊙️從(cong)🏃♂️徑向夾(jiá)緊,加工(gōng)後一旦(dan)松開,工(gong)件必然(rán)🛀🏻發生變(bian)形。此時(shí),應該利(lì)用剛性(xing)較好的(de)軸向端(duan)面壓緊(jin)的方法(fa)。以零件(jian)内孔定(dìng)位,自制(zhi)一個帶(dai)螺紋的(de)穿♍心軸(zhou),套入零(líng)件的内(nèi)孔,其上(shang)用一個(gè)蓋闆壓(yā)緊端面(miàn)再用螺(luó)帽背緊(jǐn)。加工外(wài)圓時就(jiu)可避免(mian)夾緊變(biàn)形,從而(ér)得到滿(mǎn)意的♉加(jia)工精度(dù)。
② 對薄壁(bì)薄闆工(gong)件進行(háng)加工時(shí),最好選(xuan)用真空(kōng)吸盤,以(yi)獲得分(fèn)布均勻(yún)的夾緊(jin)力,再以(yǐ)較小的(de)切削用(yòng)量來加(jia)💔工,可以(yǐ)很好地(di)防止工(gong)件變形(xíng)。
另外,還(hai)可以使(shǐ)用填塞(sai)法。爲增(zeng)加薄壁(bi)工件的(de)工藝剛(gang)性,可♍在(zai)🧡工件内(nei)部填充(chōng)介質,以(yǐ)減少裝(zhuāng)夾和切(qiē)削過程(cheng)中工🏃件(jiàn)達變形(xing)。例如,向(xiàng)工件内(nei)灌入含(han) 3% ~ 6% 硝酸鉀(jiǎ)的尿素(sù)熔融物(wù),加工以(yi)後,将工(gōng)件浸入(ru)水或酒(jiu)精中⁉️,就(jiù)可以将(jiāng)該填充(chōng)物溶解(jiě)倒出。
4 合(he)理安排(pai)工序
高(gao)速切削(xue)時,由于(yú)加工餘(yú)量大以(yi)及斷續(xu)切削,因(yīn)此💃銑削(xuē)過程往(wang)往産生(sheng)振動,影(yǐng)響加工(gōng)精度和(hé)表面粗(cu)糙度。所(suǒ)以,數控(kòng)高速切(qie)削加工(gōng)工藝過(guo)程一般(ban)可分爲(wei):粗加工(gōng) — 半精加(jiā)工 — 清角(jiǎo)加工 — 精(jing)加工等(deng)工序。對(duì)于精度(dù)要求高(gāo)的零件(jiàn),有時需(xu)要進行(hang)二次半(ban)精加工(gong),然後再(zai)進行精(jing)加工。粗(cū)加工之(zhī)後,零件(jian)可以自(zì)然冷卻(què),消除粗(cū)加工産(chǎn)生的内(nèi)應力🐕,減(jiǎn)小變♻️形(xing)。粗加💔工(gōng)之後留(liú)下的餘(yú)量應大(da)于變形(xíng)量🔴,一般(bān)爲 1 ~ 2mm 。精加(jia)工時,零(líng)件精加(jiā)工表面(mian)要保持(chi)均勻的(de)加工餘(yu)✨量👅,一般(bān)以 0.2 ~ 0.5mm 爲宜(yi),使刀具(jù)在加工(gōng)過程中(zhong)處于平(ping)穩的狀(zhuàng)态,可以(yi)大✨大減(jiǎn)少切削(xuē)變形,獲(huo)得良好(hao)的表面(miàn)加工質(zhì)量,保證(zhèng)産品的(de)精度。
二(èr)、減小加(jiā)工變形(xíng)的操作(zuò)技巧
鋁(lǚ)件材料(liào)的零件(jiàn)在加工(gong)過程中(zhong)變形,除(chu)了上述(shu)的原因(yīn)㊙️之外,在(zai)實際操(cao)作中,操(cao)作方法(fa)也是非(fei)常重要(yao)的。
1 、對于(yu)加工餘(yu)量大的(de)零件,爲(wei)使其在(zai)加工過(guò)程中有(you)比較好(hao)的散熱(re)條件,避(bi)免熱量(liàng)集中,加(jia)工時,宜(yi)采用❌對(duì)稱加工(gong)。如有一(yi)塊 90mm 厚的(de)闆料需(xu)要加工(gong)到 60mm ,若銑(xi)好一面(mian)後立即(ji)銑削另(ling)一面,一(yi)次加工(gōng)到最後(hou)🚩尺💛寸,則(ze)平面度(du)達 5mm ;若采(cǎi)用反複(fú)進刀對(dui)稱加工(gong),每一面(miàn)分兩次(cì)加工到(dào)最後尺(chǐ)寸,可☎️保(bao)證平面(mian)度達到(dào) 0.3mm 。
2 、如果闆(pǎn)材零件(jian)上有多(duo)個型腔(qiang),加工時(shi),不宜采(cai)用一個(ge)🈲型📱腔⛹🏻♀️一(yī)💛個型腔(qiāng)的次序(xù)加工方(fāng)法,這樣(yàng)容易造(zào)成零件(jiàn)受力不(bú)均勻而(er)産生變(biàn)形。采用(yong)分層多(duō)次加工(gong),每一層(ceng)盡量同(tong)時加工(gōng)到所有(yǒu)的型腔(qiāng),然後再(zai)加工下(xia)一個層(céng)次,使零(ling)件均勻(yun)受力,減(jian)小變形(xíng)。
3 、通過改(gai)變切削(xue)用量來(lái)減少切(qie)削力、切(qie)削熱。在(zai)切削用(yong)量的三(san)要🔴素中(zhōng),背吃刀(dāo)量對切(qiē)削力的(de)影響很(hěn)大。如果(guo)加工餘(yu)量太大(dà),一次走(zǒu)刀的切(qie)削力太(tài)大,不僅(jin)會使零(líng)件變形(xing),而且還(hai)會影響(xiǎng)機床主(zhǔ)軸剛性(xìng)、降低刀(dao)具的耐(nai)用度。如(ru)果減少(shao)背吃💋刀(dao)量,又會(huì)使生産(chǎn)效🔞率大(dà)打折扣(kòu)。不過,在(zai)數控加(jiā)工中都(dōu)是高速(sù)銑削,可(ke)👈以克服(fú)這一難(nán)題。在減(jian)少背吃(chi)🈲刀量的(de)同時,隻(zhi)要相應(yīng)地增大(da)進給,提(tí)⭐高機床(chuang)✏️的轉速(sù),就可以(yi)降低切(qiē)削力,同(tong)時保證(zhèng)加工效(xiào)🌈率。
4 、走刀(dao)順序也(ye)要講究(jiū)。粗加工(gōng)強調的(de)是提高(gao)加工效(xiao)率🥰,追求(qiú)單位時(shí)間内的(de)切除率(lǜ),一般可(kě)采用逆(nì)銑。即以(yǐ)最快的(de)㊙️速度⛱️、最(zui)短的時(shí)間切除(chú)毛坯表(biǎo)面的多(duo)餘材料(liào),基本形(xíng)成精加(jiā)工所要(yào)求的幾(ji)何輪廓(kuò)。而精加(jiā)工所強(qiáng)調的是(shì)高精度(dù)高質量(liang),宜采用(yong)順銑。因(yīn)爲順📱銑(xǐ)時刀齒(chǐ)的🏃切削(xuē)厚度從(cong)最大逐(zhu)漸遞減(jiǎn)至零,加(jiā)工硬化(hua)程度大(da)爲減輕(qīng),同時減(jian)輕零件(jiàn)的變形(xíng)程📱度。
5 、薄(báo)壁工件(jian)在加工(gong)時由于(yú)裝夾産(chǎn)生變形(xíng),即使精(jīng)加工📱也(yě)是💋難以(yi)避免的(de)。爲使工(gong)件變形(xing)減小到(dao)最低限(xiàn)度,可以(yi)在精加(jiā)工即将(jiang)達到最(zui)後尺寸(cun)之前,把(ba)壓緊件(jiàn)松一下(xia),使工件(jiàn)自由恢(huī)複到原(yuán)狀,然✔️後(hou)再輕微(wei)壓緊,以(yǐ)剛能🧑🏽🤝🧑🏻夾(jiá)住工件(jian)爲準(完(wán)全憑手(shou)感),這樣(yang)可以獲(huò)得理想(xiǎng)的加工(gong)效果。總(zong)之,夾緊(jǐn)力的作(zuo)用點最(zui)好在支(zhi)承面上(shang),夾🏃🏻♂️緊力(lì)應作用(yòng)在工📐件(jian)剛性好(hǎo)的方向(xiàng),在保證(zhèng)工件不(bú)松動的(de)前提下(xia),夾緊力(li)🔞越小越(yuè)好。
6 、在加(jiā)工帶型(xíng)腔零件(jian)時,加工(gōng)型腔時(shí)盡量不(bú)要讓銑(xǐ)刀像鑽(zuàn)頭似的(de)直接向(xiang)下紮入(ru)零件,導(dǎo)緻銑刀(dao)容屑空(kōng)間不夠(gou),排屑👣不(bú)順暢,造(zao)成零件(jiàn)過熱、膨(peng)脹以及(jí)崩刀、斷(duan)刀等不(bú)利現象(xiang)。要㊙️先用(yòng)與銑刀(dao)同尺寸(cun)或大一(yi)号的鑽(zuàn)頭鑽下(xia)刀孔🔞,再(zai)用銑刀(dao)銑削。或(huo)者💞,可以(yi)用 CAM 軟件(jiàn)生産螺(luó)旋下刀(dāo)程序。
影(ying)響鋁件(jian)加工精(jīng)度和表(biǎo)面質量(liang)的主要(yào)因素是(shi)該㊙️類零(líng)件🍉加工(gong)過程中(zhong)容易發(fa)生變形(xíng)現象,這(zhe)需要操(cāo)作者具(jù)備一定(dìng)的操作(zuo)經驗和(hé)技巧。
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