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鋁件(jiàn)零件加工變形(xing)的原因很多,與(yǔ)材質、零件形狀(zhuang)、生産條件等都(dou)有關系。主要有(yǒu)以下幾個方面(mian):毛坯内應力引(yin)起的🧑🏽🤝🧑🏻變形,切削(xue)♊力、切削熱引起(qǐ)的變形,夾♍緊力(li)引起的變形。
降(jiang)低毛坯内應力(li)
采用自然或人(ren)工時效以及振(zhèn)動處理,均可部(bu)分消除毛🆚坯🔞的(de)内👅應力。預先加(jiā)工也是行之有(yǒu)效的工藝👄方法(fa)。對肥頭大耳的(de)毛坯,由于餘量(liàng)大,故加工後變(biàn)形也大。若預先(xian)加工掉毛坯的(de)多餘部分,縮小(xiǎo)各部分的餘量(liàng),不僅可以減少(shǎo)以後工序的加(jiā)工變形,而且預(yu)先加工後放置(zhi)一段時間,還可(ke)以釋放一部分(fen)♊内應力。
刀具的材料、幾(jǐ)何參數對切削(xue)力、切削熱有重(zhong)要的影響,正确(que)選擇刀具,對減(jiǎn)少零件加工變(biàn)形至關重要。
1 )合(hé)理選擇刀具幾(ji)何參數。
前角:在(zai)保持刀刃強度(dù)的條件下,前角(jiao)适當選擇大一(yi)💔些🚩,一✌️方面可以(yi)磨出鋒利的刃(rèn)口,另外可以減(jian)少切削變形💛,使(shǐ)排屑順利,進而(er)降低切削力和(he)切削溫度。切忌(ji)使用負前角刀(dao)具。
② 後角:後角大(dà)小對後刀面磨(mó)損及加工表面(mian)質量有直接的(de)影響。切削厚度(du)是選擇後角的(de)重要條件。粗銑(xǐ)時,由于進給量(liàng)大⁉️,切削負荷重(zhòng),發熱量大,要求(qiú)刀具散熱🥰條件(jian)好,因此,後角應(ying)選擇小一些。精(jīng)銑時,要求刃口(kǒu)鋒利,減輕後刀(dāo)面與加工表面(mian)的摩擦,減小彈(dàn)性變形,因此,後(hou)角應選擇大一(yī)些。
④ 主偏角(jiao):适當減小主偏(pian)角可以改善散(san)熱條件,使加工(gong)區的平均👈溫度(du)下降。
① 減少銑刀(dao)齒數,加大容屑(xiè)空間。由于鋁件(jiàn)材料塑性較大(da),加工中切削變(biàn)形較大,需要較(jiao)大的容屑空間(jian),因此容屑🔴槽底(di)半徑應該較大(da)、銑刀齒數較少(shao)爲好。
② 精磨刀齒(chǐ)。刀齒切削刃部(bu)的粗糙度值要(yao)小于 Ra=0.4um 。在使用新(xin)刀之前,應該用(yong)細油石在刀齒(chi)前、後面輕輕磨(mó)🔞幾下⭕,以消除刃(ren)磨刀齒時殘留(liú)的毛刺及輕微(wei)的鋸👈齒紋。這樣(yang),不但可以降低(di)切削熱而且切(qiē)削變形也比較(jiao)小。
③ 嚴格控制刀(dao)具的磨損标準(zhǔn)。刀具磨損後,工(gōng)件表面粗糙度(du)值增加,切削溫(wen)度上升,工件變(bian)形随之增加。因(yin)此,除選🌈用耐💰磨(mó)性好的刀具材(cái)料外,刀具磨損(sun)标準不應該大(da)于 ,否則容易産(chǎn)生積屑瘤。切削(xuē)時,工件的溫度(dù)一般不要超過(guò) ℃ ,以防止變形。
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對于剛性(xing)較差的薄壁鋁(lü)件工件,可以采(cǎi)用以下的夾😍裝(zhuang)🔱方法,以減少變(bian)形:
① 對于薄壁襯(chèn)套類零件,如果(guo)用三爪自定心(xin)卡盤或彈簧💞夾(jiá)頭從徑向夾緊(jin),加工後一旦松(song)開,工件必然發(fa)生變形。此時,應(yīng)該利用剛性較(jiao)好的軸向端面(mian)壓☂️緊的方法。以(yǐ)零🤟件内孔定位(wèi),自制一個帶螺(luo)紋的穿心軸,套(tao)入零件的内孔(kǒng),其上用一個蓋(gai)闆壓緊端面再(zài)用螺帽背緊。加(jiā)工外圓🏃時就可(kě)避免夾緊變形(xíng),從♋而得到滿意(yì)🐉的加工精度。
② 對(dui)薄壁薄闆工件(jiàn)進行加工時,最(zui)好選用真空吸(xi)盤,以❌獲得分布(bu)均勻的夾緊力(li),再以較小的切(qiē)削用量來加工(gōng),可以很好地防(fang)止工件變形。
另(ling)外,還可以使用(yong)填塞法。爲增加(jiā)薄壁工件的工(gōng)藝剛性,可在工(gōng)件内部填充介(jiè)質,以減少裝夾(jiá)和切削🍓過程中(zhong)工㊙️件達變形。例(lì)如,向工件内灌(guan)入含 3% ~ 6% 硝酸鉀的(de)尿素熔融物,加(jia)工以後,将工件(jiàn)浸入水或酒精(jing)中🙇♀️,就可以将該(gāi)填充物溶解倒(dǎo)出。
合理安排工(gong)序
高速切削時(shí),由于加工餘量(liàng)大以及斷續切(qiē)削,因此銑削過(guo)📐程🛀往往産生振(zhen)動,影響加工精(jing)度和表面粗糙(cāo)度。所以,數控高(gao)速切削❌加工工(gōng)藝過程一般可(ke)分🈲爲:粗加📧工 — 半(ban)精加工 — 清角加(jiā)工 — 精加工等工(gōng)序。對于精度要(yao)求高的零件,有(yǒu)時需要進行二(er)次半㊙️精加工,然(ran)後再進行精加(jiā)工。粗加工之後(hou),零件可以自然(ran)冷卻,消除粗加(jiā)工産生的内應(yīng)力,減小變形。粗(cū)加工之後留下(xià)的餘量應大于(yu)變形量,一般爲(wei) 1 ~ 2mm 。精加工時,零件(jiàn)精加工表面要(yao)保持均勻的加(jia)工餘量,一般以(yi) 0.2 ~ 0.5mm 爲宜,使刀具在(zài)加工過程中處(chu)于平穩的狀态(tài),可以大大減少(shǎo)🔴切削變形,獲得(de)良好的表面加(jia)工質量,保證産(chan)品的精度。
二、減(jian)小加工變形的(de)操作技巧
鋁件(jian)材料的零件在(zài)加工過程中變(bian)形,除了上述的(de)原♊因之外,在實(shí)際操作中,操作(zuo)方法也是非常(chang)重要的。
1 、對于加(jiā)工餘量大的零(líng)件,爲使其在加(jiā)工過程中有比(bi)較好的散🏒熱條(tiao)件,避免熱量集(jí)中,加工時,宜采(cǎi)用對稱😄加工。如(rú)有一塊 90mm 60mm ,若銑好一面後(hòu)立即銑削另一(yi)面,一次加工到(dao)最後尺寸,則👌平(ping)面度達 5mm ;若采用(yong)反複進刀對稱(chēng)加工,每一面分(fèn)兩次加工到最(zui)後尺♍寸,可❤️保證(zhèng)平面度達到 0.3mm 。
、如(ru)果闆材零件上(shàng)有多個型腔,加(jiā)工時,不宜采用(yòng)一個型腔🌍一個(ge)型腔的次序加(jia)工方法,這樣容(róng)易造成零件受(shòu)力不均👈勻而産(chan)生變形。采用分(fen)層多次加工,每(měi)一層盡量同✌️時(shí)加工到所有的(de)型腔,然後再加(jiā)工下一個層次(ci),使零件均勻受(shou)力,減小變形。
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4 、走刀順序也要(yao)講究。粗加工強(qiang)調的是提高加(jia)工效率,追求🧑🏾🤝🧑🏼單(dān)位🧑🏽🤝🧑🏻時間内的切(qie)除率,一般可采(cai)用逆銑。即以最(zui)快的速度、最短(duan)的時間切除毛(máo)坯表面的多餘(yú)材料,基本形成(cheng)✔️精加工所要求(qiu)的幾何輪廓。而(er)精加工所強調(diao)的是高精度高(gao)質量,宜采用順(shùn)銑。因爲順銑時(shí)刀齒的切削厚(hòu)度從最大逐漸(jiàn)遞減至零,加工(gōng)硬化程度大爲(wei)♌減輕,同時減輕(qīng)零件的變形程(cheng)📧度。
5 、薄壁工件在(zai)加工時由于裝(zhuang)夾産生變形,即(ji)使精加工也是(shì)難以避免的。爲(wèi)使工件變形減(jian)小到最低限度(dù),可以在精加工(gōng)即将達到最後(hou)尺寸之前,把壓(yā)緊件松一下,使(shǐ)工件自由恢複(fu)到原狀,然後再(zai)輕微壓緊,以剛(gang)能夾住工件爲(wei)準(完全憑手感(gan)),這樣可以獲💋得(dé)理想的加工效(xiao)果。總之,夾緊力(li)的作用點最好(hǎo)在支承面上,夾(jia)緊力應作用在(zài)工件剛性好的(de)方向,在保證工(gong)件不松動⭐的前(qian)提下,夾緊力越(yuè)小越好。
、在加工(gong)帶型腔零件時(shí),加工型腔時盡(jìn)量不要讓銑刀(dao)🎯像❄️鑽頭似的直(zhí)接向下紮入零(líng)件,導緻銑刀容(rong)屑空間不夠,排(pái)屑不順暢,造成(chéng)零件過熱、膨脹(zhàng)以及崩刀、斷刀(dāo)等不利現象。要(yào)♈先用與銑刀同(tong)尺寸或大一💃号(hào)的鑽頭鑽下刀(dao)孔,再用銑刀銑(xi)削。或者,可以用(yòng) CAM 軟件生産螺旋(xuan)下刀程序。
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