2018/11/22 16:59:50 人氣（3163）
鋁件零件加工變形的原因(yīn)很多，與材質、零件形狀、生産條件等都有關系。主要(yào)有以下幾個方面：毛坯内應力引起的變(biàn)形，切削力(lì)、切削熱引起的變形，夾緊力引起的變形(xíng)。
一、減少加工變形的工藝措施(shī)
1降(jiàng)低毛坯内應力
采用自然或人工時效以及振動處理，均可部分消除毛坯的内應力。預先加工也是行之有效的工藝方法。對肥頭大耳的毛坯，由于餘量大，故加工後變形(xíng)也大(dà)。若預先加工掉毛坯的多餘部分，縮小各部分的餘量，不僅可以減少以(yǐ)後工序的加工變形，而且(qiě)預先加工後放置一段時間，還可以釋放一部分内應力。
2改善(shàn)刀具的切削能力
刀具的材料、幾何參數對切削力、切削熱有重要的影響，正(zhèng)确選擇刀具，對(duì)減少零件加工變形至關重要(yào)。
(1)合理選擇刀具幾何參數。
①前角：在保持刀(dāo)刃強(qiáng)度的條件下(xià)，前角适當(dāng)選擇大一些，一方面可以磨出鋒利的刃口，另外可以減(jiǎn)少切削變形，使排屑順利，進而降低切削力和切(qiē)削溫度。切(qiē)忌使用負前角(jiǎo)刀具(jù)。
②後(hòu)角：後角大小對後(hòu)刀面磨損及加工表(biǎo)面質量(liàng)有直接的影響。切削厚度是選擇後角的重要條(tiáo)件。粗(cū)銑時，由于進給量大(dà)，切削負荷重，發熱(rè)量大，要求刀具散熱條件好，因此，後角應選擇(zé)小一些。精銑時，要求刃口鋒利，減輕後(hòu)刀面與加工表面的摩(mó)擦，減小(xiǎo)彈性變形，因此，後角應選擇大一些。
③螺旋角：爲(wèi)使銑削平穩，降低(dī)銑削力，螺旋角應(yīng)盡可能選(xuǎn)擇大一些。
④主偏角：适當減小主偏角可以改善散熱條件，使加工區的(de)平均溫度下(xià)降。
(2)改善刀(dāo)具結構。
①減少銑刀齒數，加大容屑空間。由(yóu)于鋁(lǚ)件材料塑性較(jiào)大，加工中切削變(biàn)形較大，需要較(jiào)大的容屑空間，因此容屑槽底半徑應該較大、銑(xǐ)刀齒數較少爲好。
②精磨(mó)刀齒。刀齒切削刃部的粗糙(cāo)度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀(dāo)之前，應該用細油石在刀(dāo)齒前、後面輕輕磨幾下，以消除(chú)刃(rèn)磨刀齒時殘留的毛(máo)刺及輕微的鋸齒紋。這(zhè)樣，不但可以降低切削熱而且切削變形(xíng)也比較小。
③嚴格(gé)控制刀具的磨損标(biāo)準。刀具磨損後(hòu)，工(gōng)件表面粗糙度值增加，切削(xuē)溫度上升，工件變形随之增加。因此，除選用(yòng)耐磨性好的刀具材料外，刀具磨損标準(zhǔn)不應該大于0.2mm，否則容易産生積屑瘤。切削時，工件的溫(wēn)度一般不要超(chāo)過100℃，以防止變形(xíng)。
3改善工件的夾(jiá)裝方法
對于(yú)剛(gāng)性較(jiào)差的薄壁鋁件(jiàn)工件，可以采(cǎi)用(yòng)以下的夾(jiá)裝方法，以減少(shǎo)變形：
①對于薄壁襯套類零件，如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊，加工後一旦松開，工件(jiàn)必然發生變形。此時，應該利用剛性較好的軸向端面壓緊的(de)方法。以零件内孔定位，自制一個帶螺紋的穿心軸，套(tào)入零件的内(nèi)孔，其上用一個(gè)蓋闆壓緊(jǐn)端面再用螺帽(mào)背緊。加工外(wài)圓時就可避免夾緊(jǐn)變形，從而得到(dào)滿意的(de)加工精度。
②對薄壁薄闆工件進(jìn)行加工時，最好選(xuǎn)用真空吸(xī)盤，以獲得分布均勻的(de)夾緊力，再以較小的切削用量來加工，可以很好地(dì)防止工件變形。
另外，還可以使用填塞法。爲(wèi)增加薄(báo)壁工件的工藝剛性，可在(zài)工件内部填充介(jiè)質，以減少裝夾和切削過程中工(gōng)件達變形。例如，向工件内灌入含3%～6%硝酸鉀的尿素熔融(róng)物，加工以後(hòu)，将工件浸入水或酒精(jīng)中，就可以将該填(tián)充物溶解倒出。
4合理安排工序
高速切削時，由于加工餘量大以及斷續切削，因此銑削過程往往(wǎng)産生振動(dòng)，影響加工精度(dù)和表面粗(cū)糙度。所以(yǐ)，數控高速切削加(jiā)工工藝過程(chéng)一般可分爲：粗加工—半精加工—清角(jiǎo)加工(gōng)—精加工等工序。對(duì)于精度(dù)要求高的(de)零件(jiàn)，有時需要進行二次半精加工，然後再進行精加工。粗加工之後，零件可以自然冷卻，消除粗(cū)加工(gōng)産生的内應力，減(jiǎn)小變形。粗加工之後留(liú)下的餘量應大于變形量，一(yī)般爲1～2mm。精(jīng)加工時，零件精加工表面要保持均勻的加工餘量，一般以0.2～0.5mm爲宜，使刀具在加工過程中處(chù)于平穩的狀态，可(kě)以大大減少切削(xuē)變(biàn)形，獲得良好的(de)表面加工質量，保證産品的精度。
二、減小加工變形的操作技巧
鋁件材料(liào)的零件在加工過程中變形，除了(le)上述的原因(yīn)之外(wài)，在實際操作中，操(cāo)作方法也是非常重要的。
1、對于加工餘量大的(de)零件，爲使其在(zài)加工過程(chéng)中有比較好的散熱(rè)條件，避免熱量集中，加工時，宜采(cǎi)用對稱加工。如有一塊90mm厚的闆料需(xū)要加工到60mm，若(ruò)銑好一面(miàn)後立即銑削另一面，一次加工到最後尺寸，則平面度達5mm;若采(cǎi)用反(fǎn)複進刀對稱加工，每一面(miàn)分兩次加(jiā)工(gōng)到最後(hòu)尺寸，可保證平面度達到(dào)0.3mm。
2、如果闆材零件上有多個型腔，加工時，不宜采用一個型腔一個型腔的次序加工(gōng)方法，這樣(yàng)容易造成零件(jiàn)受力不(bú)均勻而産生(shēng)變形。采用(yòng)分層多次加工，每一層盡量同時加工到所有(yǒu)的型腔，然後再加工下一個層(céng)次，使零件均勻受(shòu)力，減小變形。
3、通過改變切削(xuē)用量(liàng)來(lái)減少切削力、切削熱。在切削用量的(de)三要素(sù)中，背吃刀(dāo)量對切削力的影響很大。如果加工餘量(liàng)太大(dà)，一次走(zǒu)刀的切削力太大，不(bú)僅會使零件變形(xíng)，而且還會影響機床主軸剛性、降低刀具(jù)的耐用度(dù)。如果減少背吃刀量，又會使生産效(xiào)率大打折扣。不過(guò)，在數控加工中都(dōu)是高速銑削，可以克服這一(yī)難題。在(zài)減少背吃刀量的同(tóng)時，隻(zhī)要相應地增大進給，提高機床的轉速，就可以(yǐ)降低切削力，同時保證加工效率。
4、走刀順序也要講究(jiū)。粗加工強調的是提高(gāo)加工效率，追求單位時間内的(de)切除率，一(yī)般可采用逆銑。即以最快的速度、最短的時間切除毛坯表面(miàn)的多餘材料，基本(běn)形成精加工所要(yào)求的幾何輪廓。而精加工所強調的是高精度(dù)高質量，宜采用(yòng)順銑。因爲(wèi)順銑時刀齒的(de)切削(xuē)厚度從最大逐(zhú)漸遞減至零，加工硬化程度大爲減輕，同(tóng)時減輕(qīng)零件的變形程度。
5、薄壁工件在加工時由于(yú)裝夾産生(shēng)變形，即使精加工也(yě)是難以避免的。爲使工件變形(xíng)減小到(dào)最低限度，可以在精加工即将達到最後尺寸之前，把(bǎ)壓緊件松一下(xià)，使工件自(zì)由恢(huī)複到原狀，然後再輕(qīng)微壓緊，以剛能夾住(zhù)工件爲準(完全(quán)憑手感)，這樣可以獲(huò)得理(lǐ)想的加工效果。總之，夾緊力的(de)作用點最好在支承面上，夾緊力(lì)應作(zuò)用在工件剛性好的方向，在保證(zhèng)工件不松動的前提下，夾緊力越小越好(hǎo)。
6、在加工帶型腔零件時，加工型腔時盡量不要讓(ràng)銑刀像鑽頭似的直接向下紮入零件，導緻(zhì)銑刀容屑空間不夠(gòu)，排屑不順暢，造成零件過熱、膨脹以及崩刀、斷刀等不利現象。要先用與銑刀同尺寸(cùn)或大一(yī)号的(de)鑽頭鑽下刀孔(kǒng)，再用銑刀銑削。或者(zhě)，可以用CAM軟件(jiàn)生産螺旋下刀程序。