錦鋁技術：告訴你如何防止鋁合金零件加工變形

發(fā)布時間：2017-09-06 11:05:12 作者：錦鋁金屬瀏覽次數(shù)：

在飛機結構中，為了減輕重量，選用了許多的鋁合金材料的薄壁零件，由于鋁合金零件資料熱脹大系數(shù)較大，薄壁加工進程中很簡略變形。尤其是在選用自在鍛毛坯時，加工余量大，變形問題更為杰出。上海錦鋁金屬是位于上海松江區(qū)的鋁加工廠家，結合了國際前沿的工業(yè)鋁型材設計理念與中國本土鋁型材、上海鋁材及配套連接件低成本優(yōu)勢，以“為加速中國制造自動化進程提供源動力”為己任，致力于為工業(yè)自動化領域提供優(yōu)質的工業(yè)鋁型材、鋁型材配件，為客戶提供鋁型材加工、CNC加工、組裝等一站式增值服務。

一、加工變形的原因

　　鋁合金零件加工變形的原因許多，與原料、零件形狀、出產(chǎn)條件、切削液的功能等都有聯(lián)系。主要有以下幾個方面：毛坯內(nèi)應力引起的變形，切削力、切削熱引起的變形，夾緊力引起的變形。

? 鋁合金零件加工

二、削減加工變形的工藝辦法

　　1、下降毛坯的內(nèi)應力

　　選用天然或人工時效以及振蕩處理，均可部分消除毛坯的內(nèi)應力。預先加工也是行之有效的工藝辦法。對肥頭大耳的毛坯，由于余量大，故加工后變形也大。若預先加工掉毛坯的剩余部分，縮小各部分的余量，不只能夠削減今后工序的加工變形，并且預先加工后放置一段時刻，還能夠開釋一部分內(nèi)應力。

　　2、改進刀具的切削才能

　　刀具的資料、幾許參數(shù)對切削力、切削熱有重要的影響，正確挑選刀具，對削減零件加工變形至關重要。

　?、俸侠硖暨x刀具幾許參數(shù)

　　前角：在堅持刀刃強度的條件下，前角恰當挑選大一些，一方面能夠磨出尖利的刃口，別的能夠削減切削變形，使排屑順利，進而下降切削力和切削溫度。切忌運用負前角刀具。

　　后角：后角巨細對后刀面磨損及加工外表質量有直接的影響。切削厚度是挑選后角的重要條件。粗銑時，由于進給量大，切削負荷重，發(fā)熱量大，要求刀具散熱條件好，因而，后角應挑選小一些。精銑時，要求刃口尖利，減輕后刀面與加工外表的摩擦，減小彈性變形，因而，后角應挑選大一些。

　　螺旋角：為使銑削平穩(wěn)，下降銑削力，螺旋角應盡可能挑選大一些。

　　主偏角：恰當減小主偏角能夠改進散熱條件，使加工區(qū)的平均溫度下降。

　　②改進刀具結構

　　削減銑刀齒數(shù)，加大容屑空間。由于鋁合金資料塑性較大，加工中切削變形較大，需求較大的容屑空間，因而容屑槽底半徑應該較大、銑刀齒數(shù)較少為好。例如，φ20mm以下的銑刀選用兩個刀齒；φ30-φ60mm的銑刀選用三個刀齒較好，以防止因切屑阻塞而引起薄壁鋁合金零件的變形。

　　精磨刀齒：刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在運用新刀之前，應該用細油石在刀齒前、后邊悄悄磨幾下，以消除刃磨刀齒時殘留的毛刺及細微的鋸齒紋。這樣，不光能夠下降切削熱并且切削變形也比較小。

　　嚴格控制刀具的磨損規(guī)范：刀具磨損后，工件外表粗糙度值添加，切削溫度上升，工件變形隨之添加。因而，除選用耐磨性好的刀具資料外，刀具磨損規(guī)范不應該大于0.2mm，不然簡略發(fā)作積屑瘤。切削時，工件的溫度一般不要超越100℃，以防止變形。

　?、鄹倪M工件的夾裝辦法

　　關于剛性較差的薄壁鋁合金工件，能夠選用以下的夾裝辦法，以削減變形：

　　關于薄壁襯套類零件，如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊，加工后一旦松開，工件必定發(fā)作變形。此刻，應該運用剛性較好的軸向端面壓緊的辦法。以零件內(nèi)孔定位，自制一個帶螺紋的穿心軸，套入零件的內(nèi)孔，其上用一個蓋板壓緊端面再用螺帽背緊。加工外圓時就可防止夾緊變形，然后得到滿足的加工精度。

　　對薄壁薄板工件進行加工時，好選用真空吸盤，以取得散布均勻的夾緊力，再以較小的切削用量來加工，能夠很好地防止工件變形。

　　別的，還能夠運用填塞法。為添加薄壁工件的工藝剛性，可在工件內(nèi)部填充介質，以削減裝夾和切削進程中工件達變形。例如，向工件內(nèi)灌入含3%-6%硝酸鉀的尿素熔融物，加工今后，將工件浸入水或酒精中，就能夠將該填充物溶解倒出。

　　④合理安排工序

　　高速切削時，由于加工余量大以及斷續(xù)切削，因而銑削進程往往發(fā)作振蕩，影響加工精度和外表粗糙度。所以，數(shù)控高速切削加工工藝進程一般可分為；粗加工-半精加工-清角加工-精加工等工序。關于精度要求高的零件，有時需求進行二次半精加工，然后再進行精加工。粗加工之后，零件能夠天然冷卻，消除粗加工發(fā)作的內(nèi)應力，減小變形。粗加工之后留下的余量應大于變形量，一般為1-2mm。精加工時，零件精加工外表要堅持均勻的加工余量，一般以0.2-0.5mm為宜，使刀具在加工進程中處于平穩(wěn)的情況，能夠大大削減切削變形，取得杰出的外表加工質量，確保產(chǎn)品的精度。

鋁合金零件加工

三、操作技巧

　　鋁合金材料的零件在加工進程中變形，除了上述的原因之外，在實際操作中，操作辦法也是非常重要的。

　?。?）關于加工余量大的零件，為使其在加工進程中有比較好的散熱條件，防止熱量會集，加工時，宜選用對稱加工。如有一塊90mm厚的板料需求加工到60mm，若銑好一面后當即銑削另一面，一次加工到終尺度，則平面度達5mm；若選用反復進刀對稱加工，每一面分兩次加工到終尺度，可確保平面度到達0.3mm。

　?。?）如果板材零件上有多個型腔，加工時，不宜選用一個型腔一個型腔的次第加工辦法，這樣簡略構成零件受力不均勻而發(fā)作變形。選用分層屢次加工，每一層盡量一起加工到一切的型腔，然后再加工下一個層次，使零件均勻受力，減小變形。

　?。?）通過改動切削用量來削減切削力、切削熱。在切削用量的三要素中，背吃刀量對切削力的影響很大。如果加工余量太大，一次走刀的切削力太大，不只會使零件變形，并且還會影響機床主軸剛性、下降刀具的耐用度。如果削減背吃刀量，又會使出產(chǎn)功率大打折扣。不過，在數(shù)控加工中都是高速銑削，能夠戰(zhàn)勝這一難題。在削減背吃刀量的一起，只要相應地增大進給，進步機床的轉速，就能夠下降切削力，一起確保加工功率。

　　（4）走刀次序也要考究。粗加工著重的是進步加工功率，尋求單位時刻內(nèi)的切除率，一般可選用逆銑。即以快的速度、短的時刻切除毛坯外表的剩余資料，根本構成精加工所要求的幾許概括。而精加工所著重的是高精度高質量，宜選用順銑。由于順銑時刀齒的切削厚度從大逐步遞減至零，加工硬化程度大為減輕，一起減輕零件的變形程度。

　?。?）薄壁工件在加工時由于裝夾發(fā)作變形，即便精加工也是難以防止的。為使工件變形減小到低極限，能夠在精加工行將到達終尺度之前，把壓緊件松一下，使工件自在恢復到原狀，然后再細微壓緊，以剛能夾住工件為準(完全憑手感)，這樣能夠取得抱負的加工效果?？倸w，夾緊力的作用點好在支承面上，夾緊力應作用在工件剛性好的方向，在確保工件不松動的前提下，夾緊力越小越好。

　?。?）在加工帶型腔零件時，加工型腔時盡量不要讓銑刀像鉆頭似的直接向下扎入零件，導致銑刀容屑空間不行，排屑不順利，構成零件過熱、脹大以及崩刀、斷刀等晦氣現(xiàn)象。要先用與銑刀同尺度或大一號的鉆頭鉆下刀孔，再用銑刀銑削。或許，能夠用CAM軟件出產(chǎn)螺旋下刀程序。

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