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最近有几篇帖子是加工铝件的,实际上铝件加工是有一定难度的,虽然成品出来的工件很光亮,但是之前做了很多的准备工作,而且铝件很容易变形,引起铝材质零件加工变形的原因很多,与材质、零件形状、生产条件等都有关系。主要有以下几个方面:毛肧内应力引起的变形,切削力,切削热引起的变形,夹紧力引起的变形) B. P& o: @) \0 u% f& y Y
" o+ _- K# H6 k2 E' m0 } 一、降低毛坯的内应力 ) ~+ A( {; T9 q+ P5 |
采用自然或人工时效以及振动处理,均可部分消除毛坯的内应力。预先加工也是行之有效的工艺方法。铸造出的毛坯,由于余量大,故加工后变形也大。若预先加工掉毛坯的多余部分,缩小各部分的余量,不仅可以减少以后工序的加工变形,而且算是预先做了时效处理8 g9 M. R6 c: {: A. \5 V
6 q: J- r; i2 V' d9 O* \" j T 二、改善刀具的切削能力 。; h% d9 R* h; Z. S, z/ r* [' ~
" N8 _6 U0 k4 w8 S& P8 j ① 合理选择刀具几何参数。
* P1 x# ]# ~% ?. W4 D 前角:在保持刀刃强度的条件下,前角适当选择大一些,一方面可以磨出锋利的刃口,另外可以减少切削变形,使排屑顺利,进而降低切削力和切削温度。切忌使用负前角刀具。2 ?- R- p9 ^0 k
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后角:后角大小对后刀面磨损及加工表面质量有直接的影响。切削厚度是选择后角的重要条件。粗铣时,由于进给量大,切削负荷重,发热量大,要求刀具散热条件好,因此,后角应选择小一些。精铣时,要求刃口锋利,减轻后刀面与加工表面的摩擦,减小弹性变形,因此,后角应选择大一些。
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螺旋角:为使铣削平稳,降低铣削力,螺旋角应尽可能选择大一些。
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主偏角:适当减小主偏角可以改善散热条件,使加工区的平均温度下降。
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② 改善刀具结构。减少铣刀齿数,加大容屑空间。由于铝件材料塑性较大,加工中切削变形较大,需要较大的容屑空间,因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好,以避免因切屑堵塞而引起薄壁铝件零件的变形。- P' f/ `9 q) Y
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精磨刀齿:刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下,以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及轻微的锯齿纹。$ g3 t: q8 q0 p
8 F, i" X: o* A/ z( D: M 严格控制刀具的磨损标准:刀具磨损后,工件表面粗糙度值增加,切削温度上升,工件变形随之增加。因此,除选用耐磨性好的刀具材料外,刀具磨损标准不应该大于0.2mm,否则容易产生积屑瘤。切削时,工件的温度一般不要超过100℃,以防止变形。
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三、 改善工件的夹装方法。
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对于薄壁衬套类零件,如果用三爪自定心卡盘或弹簧夹头从径向夹紧,加工后一旦松开,工件必然发生变形。此时,应该利用刚性较好的轴向端面压紧的方法。以零件内孔定位,自制一个带螺纹的穿心轴,套入零件的内孔,其上用一个盖板压紧端面再用螺帽背紧。加工外圆时就可避免夹紧变形,从而得到满意的加工精度。( A* x. y& L: G: a4 `/ f# q; ]5 Q
0 T5 s- t8 T. ^ h4 p1 e 对薄壁薄板工件进行加工时,最好选用真空吸盘,以获得分布均匀的夹紧力,再以较小的切削用量来加工,可以很好地防止工件变形。0 w2 m5 y* _0 A, U4 l
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另外,还可以使用填塞法。为增加薄壁工件的工艺刚性,可在工件内部填充介质,以减少装夹和切削过程中工件达变形。2 l R5 T; }# d; h
8 V2 s7 b# B; E4 K8 G 四、合理安排工序。
8 Q K, i! V" u Q9 j+ ]& e* l 高速切削时,由于加工余量大以及断续切削,因此铣削过程往往产生振动,影响加工精度和表面粗糙度。所以,数控高速切削加工工艺过程一般可分为;粗加工-半精加工-清角加工-精加工等工序。对于精度要求高的零件,有时需要进行二次半精加工,然后再进行精加工。粗加工之后,零件可以自然冷却,消除粗加工产生的内应力,减小变形。粗加工之后留下的余量应大于变形量,一般为1~2mm。精加工时,零件精加工表面要保持均匀的加工余量,一般以0.2~0.5mm为宜,使刀具在加工过程中处于平稳的状态,可以大大减少切削变形,获得良好的表面加工质量,保证产品的精度。
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