加工中（zhōng）心廠家（jiā）談：減少（shǎo）鋁件加工變形方法和操作

加工中心適合各類零件的加工，常加工材質有鋁件、鐵件和鋼件，由於鋁件零件材料熱膨脹係數較大，薄壁（bì）加工過程（chéng）中很容易變（biàn）形。加工中心廠家針對減少加工過程中鋁件變形提出一係列措（cuò）施。　　　　1.加工變形的原因　　　　鋁件零件加工變形的原因很多，與材質、零件形狀、生產條件等都有關係。主要有以（yǐ）下幾個方麵：毛坯內應力引起的（de）變形，切（qiē）削力、切（qiē）削熱引（yǐn）起的變形，夾緊力引起的變形。　　　　2.減少（shǎo）加工變形的工藝措施　　　　(1)降（jiàng）低毛坯的（de）內應力 采用（yòng）自然或人工時效以及振動處理，均可部（bù）分消除毛坯（pī）的內（nèi）應力。預（yù）先加工也是行之有（yǒu）效（xiào）的工（gōng）藝方法。對肥頭大耳（ěr）的毛坯，由（yóu）於餘量大，故加工後（hòu）變形也大。若預先加工掉毛坯的多餘部分，縮小各部分的餘量，不僅可以減少以後工序的加工變形，而且預（yù）先加工後放置一段時間（jiān），還可以釋放一部分內應（yīng）力。　　　　例如圖1所示為大梁零件，毛坯形狀如圖雙點劃線所示重60kg，而零件僅重3kg。若按圖中虛線所示一次性加工成（chéng）形，平麵度誤差可高達14mm，若按圖中實線進行預加工，自然時效一段時間後再加工成形為所需要的零件（jiàn），則平麵度誤差可（kě）以（yǐ）減（jiǎn）小到3mm。　　　　圖1　　　　圖2為某型（xíng）號穿蓋器零件，局部*小厚度僅為3mm，加（jiā）工前的毛坯厚度為20mm。可以上加工中心用壓板換壓的方法將零件直（zhí）接加工（gōng）到尺寸，但是從（cóng）工作台上取下來時，零（líng）件底部兩端（duān）會向上翹起，造成尺寸嚴重超差甚至報廢（fèi）。　　　　圖（tú）2　　　　所以在加工之前（qián），先（xiān）在（zài）毛坯上開一個（gè）應力釋放槽，如圖（tú）3實線位置所示，再從工作台上取下，自然時效1～2h，讓變（biàn）形盡量在此（cǐ）時全部發生（shēng）。之後，增加一個（gè）鉗工校平工序將零件校平，則零（líng）件在後續加工中變形量（liàng）會大幅度地降低。　　　　圖3　　　　(2)改善刀具的（de）切削能力 刀具（jù）的材料、幾何參數對切削力、切削熱有重要（yào）的影響（xiǎng），正確選擇刀具，對減少零件加工變形至關重要。　　　　① 合理選擇刀具幾何參數（shù）。前角：在保（bǎo）持刀刃強度的條件下，前角適當選擇大一些，一方麵可以磨出鋒利的刃口，另外可以減少切削變形，使排屑順利，進而降低切削力和切削溫度。切忌使用負前角刀具。　　　　後角：後角大小對後刀麵磨損及加工表麵質量有直接的影響。切削厚度（dù）是選（xuǎn）擇後角的重要條件。粗銑時，由於進給量大，切削負荷（hé）重，發（fā）熱量大（dà），要求刀具散熱條件好，因此（cǐ），後角應選擇小一些。精銑時，要求刃口鋒利，減輕後刀麵（miàn）與加工表麵的摩擦，減小彈性變形，因此，後角應選擇大一些。　　　　螺旋角（jiǎo）：為使銑（xǐ）削平穩，降低銑削力，螺旋角應盡可（kě）能選擇大（dà）一些。　　　　主偏角：適當減小主偏角可以改善散（sàn）熱條件，使加工區的平均溫度下降。　　　　② 改善刀具結構。減少（shǎo）銑刀齒數，加大容屑空（kōng）間。由於鋁（lǚ）件材料塑性較（jiào）大，加工中切削變形較大，需要較大的（de）容屑空間，因（yīn）此容屑（xiè）槽底半徑應該較大、銑刀齒數較（jiào）少為好。例如，φ20mm以（yǐ）下的（de）銑刀采用兩個刀齒;φ30～φ60mm的銑（xǐ）刀采用三個刀齒較好，以避免因切屑堵塞而引起（qǐ）薄壁（bì）鋁件零件的變形。　　　　精磨刀齒：刀（dāo）齒切削刃部的粗糙度值（zhí）要（yào）小於Ra=0.4um。在使用新刀之（zhī）前，應該用細油石在刀齒（chǐ）前、後麵輕輕磨幾下，以消除刃磨刀齒時（shí）殘留的毛（máo）刺及輕微的鋸（jù）齒紋（wén）。這樣，不但可以降（jiàng）低切削熱而（ér）且切削變形也比較小（xiǎo）。　　　　嚴格控製刀具的磨損標準：刀具磨損後，工件表麵粗糙度（dù）值增加，切削溫度（dù）上升，工件變形隨之增加。因此，除選用耐磨性好的刀（dāo）具材（cái）料外，刀具磨損標準不應該大（dà）於0.2mm，否則容易產生積屑瘤（liú）。切削時，工件的溫（wēn）度一般不要超過100℃，以防止變形。　　　　③ 改善（shàn）工件的夾裝方法。對於剛性（xìng）較差的薄壁（bì）鋁件工件，可以采用以下的夾裝方法（fǎ），以減少變形：　　　　對於薄壁襯套類零件，如果用三（sān）爪自定心卡盤（pán）或彈簧夾頭從徑向夾緊（jǐn），加工後一旦鬆開，工件（jiàn）必然發生變形。此時（shí），應該利用剛性較（jiào）好的軸向端麵壓（yā）緊的方法。以零件內孔（kǒng）定位，自製一個帶螺紋的穿心軸，套入零件的內孔，其上用一個蓋板壓緊端麵再用螺帽背緊。加工外圓時就可避免夾緊變形，從而得到滿意的加工精度。　　　　對（duì）薄壁（bì）薄板工件進（jìn）行加工時，*好選用真空吸盤，以獲得分布均勻的夾（jiá）緊力，再以較小的切削用量來加工，可以（yǐ）很好地防止工件變形。　　　　另外，還可以使用填塞法。為增加薄壁工件的工藝剛性，可在工件內部填（tián）充介質（zhì），以減少裝夾和切削過程中工件達變（biàn）形（xíng）。例如，向工件內（nèi）灌入含3%～6%硝酸鉀的尿素熔（róng）融（róng）物（wù），加工以後，將工件浸（jìn）入水或酒精中，就可以將該填（tián）充物溶解倒出。　　　　④ 合理安排工序。高速切削時，由於加工餘量大以及斷續切（qiē）削，因此銑削過程往往產生振動，影響加工精度和表麵（miàn）粗糙度（dù）。所（suǒ）以，數控高速切削加工工藝過程一般可（kě）分為;粗加工（gōng）-半精（jīng）加工-清角加工-精加工等工序。對於精度要求高的零件，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，消除粗加工（gōng）產生（shēng）的內應力，減小變形。粗加工（gōng）之後留下的餘量應大於變形量，一（yī）般為1～2mm。精加工時，零件精（jīng）加工表麵要保持均勻的加（jiā）工餘量，一般以0.2～0.5mm為宜，使刀具在加工過程（chéng）中處於平（píng）穩的狀態，可以大大減少切削變形，獲得良好的表麵加（jiā）工質量，保證（zhèng）產品的精度。　　　　3.操作技巧　　　　鋁件材料的零件（jiàn）在加工過程中變形，除了上述的（de）原因之外，在實際操作中（zhōng），操（cāo）作方（fāng）法（fǎ）也是非常重要的。　　　　(1)對於加工餘量大的零件，為使其在（zài）加工過（guò）程中有比（bǐ）較好的散熱條件，避免熱量集（jí）中，加工時，宜采用對稱加工。如（rú）有（yǒu）一塊90mm厚（hòu）的板料需要加工到60mm，若銑好一麵後立即銑削另一麵，一次加工到*後尺（chǐ）寸，則平麵度達5mm;若采用反複進刀對稱加工，每一麵分兩次（cì）加工到（dào）*後尺寸，可保（bǎo）證平麵度達（dá）到0.3mm。　　　　(2)如果板材零件（jiàn）上（shàng）有多個型腔，如圖4所示。加工時，不（bú）宜采用一個型腔一個型腔的次序加工方法，這樣容易造成零件受力（lì）不均勻而產生變形。采用（yòng）分層多次加工，每一層盡（jìn）量同時加工到所有的型腔（qiāng），然後再（zài）加工下一個（gè）層次，使零件均（jun1）勻受力，減小變形。　　　　圖（tú）4　　　　(3)通過改（gǎi）變切削用量來減少切削力、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。如果加工餘量太大，一次走刀的切削力太大，不（bú）僅會使零件變形（xíng），而且還會影響機床主軸剛性、降低刀具的耐用度。如果減少背吃刀量，又（yòu）會使生產效率大打折（shé）扣。不（bú）過，在數控加工中都是高速銑削，可以克服這一難題。在減少背吃刀量的同時，隻要相應（yīng）地（dì）增大進給，提高機床的轉速，就可以降低切削力，同時保證加工效率（lǜ）。　　　　(4)走刀順序也要講究。粗加工強（qiáng）調（diào）的是提高加工效率，追求單位時間內的切除（chú）率，一般可采用逆銑。即以*快（kuài）的（de）速（sù）度、*短的時間切除毛坯表麵的多餘（yú）材料，基本（běn）形成精加（jiā）工所要求的幾何輪廓。而精加工所強調的是（shì）高精度高質量，宜采（cǎi）用順（shùn）銑。因為順銑時刀齒（chǐ）的切削厚度從*大逐漸遞減至零，加工硬化程度大為減輕，同時減輕零件的變形程度。　　　　(5)薄壁工件在加工時由於裝夾（jiá）產生變形，即使精加工也是難以避免的（de）。為使工件變形減小到*低限度，可以在精加工即將達到*後尺寸之前，把壓緊件鬆一（yī）下，使工件自由恢複到原狀，然後再輕微壓緊，以剛能（néng）夾住工件為準(完全憑手感（gǎn）)，這樣（yàng）可以獲得理想的加工效果。總之，夾緊力的作（zuò）用點*好在支承麵上，夾緊力應作（zuò）用在工件剛性好的方向，在保證工件不鬆動的前提下，夾緊力越小越好。　　　　(6)在加工帶（dài）型腔零件時，加工（gōng）型腔時盡量不（bú）要讓銑刀像鑽頭似（sì）的直接向下紮入零件，導致銑刀容屑空（kōng）間不夠，排屑不順暢，造成零件過熱、膨脹（zhàng）以及（jí）崩刀、斷刀等不利現象。要（yào）先（xiān）用（yòng）與銑刀（dāo）同尺寸或大一號（hào）的（de）鑽頭鑽下刀孔，再用銑刀銑削。或者，可以（yǐ）用CAM軟件生產（chǎn）螺旋下刀程序。　　　　影響鋁件加工精度和表麵質（zhì）量（liàng）的主要（yào）因素是該類零件加工過（guò）程中容易發生變形（xíng）現象，這（zhè）需要操（cāo）作者具備一定的操作經驗和技巧。東莞市（shì）麻豆视频在线观看智控有限公司是（shì）一家（jiā）股份（fèn）製公司，旗下有 眾創為智控科技有限公司，景哲機電有限公司，子帆機（jī）床服務公司 ，專注於數控設備的生產'，銷售，研發，整機配套，和代工服務為一體的高薪（xīn）技術企業。