減少機加工鋁部件變形的措施

鋁是有色金屬中使用最廣泛、應(yīng)用最廣泛的金屬材料，而且其適用范圍還在不斷擴大。據(jù)統(tǒng)計，目前鋁制品已經(jīng)超過700萬件。建筑、裝飾行業(yè)、運輸業(yè)、航空航天和其它很多行業(yè)都有鋁合金零件的身影。

鋁的優(yōu)點和特點如下

低密度，鋁的密度約為2.7克/立方厘米，其密度只有鐵或銅的1/3。

高塑性，鋁具有良好的延展性，可以通過多種工藝進行加工。

耐腐蝕性，鋁是一種強負電金屬，可以通過自然氧化和陽極氧化在表面形成保護性氧化膜，耐腐蝕性優(yōu)異。

易于增強，純鋁的強度不高，但可以通過陽極氧化得到改善。

表面處理容易，表面處理可以進一步改善或改變鋁的表面特性。鋁陽極處理工藝相當成熟穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于鋁制品加工。

良好的電導(dǎo)率。

減少加工變形的技術(shù)措施

一、減少內(nèi)部壓力

振動處理可以消除內(nèi)部的應(yīng)力，對胚料進行預(yù)處理可以減少零件變形的可能。

二、提高刀具切削能力

刀具的材料和幾何參數(shù)對切削力和切削熱量有重要影響。為了減少零件的加工變形，正確選擇刀具非常重要。

1、合理選擇工具的幾何參數(shù)。

（1）斜角：在保持切削刃強度的條件下，可以選擇更大的斜角。 一方面可以磨削鋒利的邊緣，另一方面可以減少切削變形。

（2）間隙角：浮雕角的大小直接影響浮雕表面的磨損和加工表面的質(zhì)量。切削厚度是選擇安全角的重要條件。粗加工時，由于進給速度大、重切削負荷大、發(fā)熱大，要求工具的散熱條件良好。 因此，有必要減小間隙角。完成銑削時，減少切削刃和加工表面之間的摩擦，使邊緣變銳，以減少彈性變形。

（3） 螺旋角：為了平滑銑削和減少切削力，螺旋角應(yīng)盡可能大。

（4）主偏轉(zhuǎn)角：通過適當降低主偏轉(zhuǎn)角，可以改善散熱條件，降低處理區(qū)域的平均溫度。

2、改進工具的結(jié)構(gòu)。

（1）減少切割齒的數(shù)量，增加刀片空間。 鋁零件的大塑性和加工過程中的大切削變形，由于需要較大的刀片保持空間，刀片保持槽底部的半徑增加，銑削齒數(shù)減少。

（2）刀具齒的磨削精加工。 刀具齒尖的粗糙度小于或等于 Ra = 0.4 um。 在使用新刀之前，用細牙石輕輕磨碎刀齒的正面和背面，以去除粉碎刀齒時殘留的毛刺和輕微的磨碎。 因此，不僅切割熱，還可以減少切割變形。

（3）嚴格控制刀具磨損標準。 刀具磨損后，被加工物的表面粗糙度增加，切削溫度上升，工件變形增加。 因此，除了選擇具有優(yōu)異的耐磨性的刀具材料外，刀具磨損標準不能超過0.2mm，可以很容易地進行刀片積累。 切割時，工件溫度不超過100°C，以防止變形。

三、改進工件夾緊方法

在剛性差的薄壁鋁工件中，可以采用以下夾緊方法減少變形。

（1）在薄襯套部分，如果使用三爪的自定心夾頭或彈簧夾頭從徑向擰緊，則在加工后松開后變形。在這種情況下，我使用良好的軸端面按壓方法的剛度。在零件內(nèi)部的孔中找到，自制的螺釘主軸將其放入零件內(nèi)部的孔中。使用蓋板按壓端面并擰緊螺母。在外圈加工過程中，可以避免夾緊變形，獲得良好的加工精度。

（2）在加工薄壁工件時，選擇真空吸附杯以獲得均勻吸附的夾緊力，最好通過以較小的切削量進行加工來防止加工變形。或者，可以使用包裝方法。 為了提高薄壁工件的加工剛度，在工件中，為了降低緊固和切斷時工件的變形，可以填充介質(zhì)。 例如，將含有3%至6%硝酸鉀的尿素熔體倒入工件中，加工后，將工件浸入水中或酒精中，通過溶解填料進行注射。

四、合理安排程序

在高速切削中，由于加工余量大，斷續(xù)切削，銑削加工經(jīng)常產(chǎn)生振動，影響加工精度和表面粗糙度。 因此，NC高速加工步驟一般分為粗加工半精加工角清潔精加工等。 對于高精度零件，需要執(zhí)行二次半精加工并完成加工。 粗加工后，通過自然冷卻消除粗加工引起的內(nèi)部應(yīng)力，可以減少變形。 粗加工后的津貼通常大于 1 到 2 mm 的變形。 精加工時，為了在加工過程中保持穩(wěn)定狀態(tài)，一般對0.2~0.5mm的精加工面進行均勻加工，大大減少切削變形，獲得良好的表面加工質(zhì)量，確保產(chǎn)品精度。數(shù)控鋁加工

五、用于減少加工變形的操作技術(shù)

除了上述原因外，操作方法在實際操作中也非常重要。

對于具有較大加工余量的部件，為了提供更好的散熱條件，避免加工中的熱集中，采用對稱加工。

板部存在多個空腔時，在處理過程中必須采用1個空腔和1個空腔的逐次處理法，容易引起部分的凹凸應(yīng)力和變形。 采用多層處理，在盡可能同時將每層加工成所有型腔后，加工下一層，均勻地降低應(yīng)力的變形。

通過改變切削參數(shù)，可以降低切削力和切削熱。 在切削參數(shù)的3個要素中，背拔對切削力有較大影響。 加工津貼過大，刀具切削力過大，不僅會使零件變形，而且會影響機床主軸的剛度，降低刀具的耐久性。 減少后刀的數(shù)量會大大降低生產(chǎn)效率。 但是，在nc切削中，高速銑削可以克服這個問題。 在減少背拔的同時，只要增加進料，增加機床的轉(zhuǎn)速，就可以降低切削力，確保加工效率。

請注意切割順序。 粗加工強調(diào)提高加工效率，追求每單位時間的切削速度。 一般來說，可以使用反向銑削。 也就是說，空白表面的額外材料，基本上形成完成所需的幾何形狀，以最快的速度，并在最短的時間內(nèi)切割。 在強調(diào)高精度和高質(zhì)量的同時，采用正向成形是合適的。 由于刀具齒的切削厚度在下銑過程中從最大逐漸減小到零，加工硬化度大大降低，零件變形程度降低。

很難避免由于精加工過程中的緊固而導(dǎo)致的薄壁工件變形。 在精加工達到最小量之前，為了盡量減少工件的變形，通過松開按壓部分，使工件自由返回到其原始狀態(tài)，然后稍微按壓，通過抓住工件（完全手動）獲得理想的加工效果。 簡而言之，緊固力的作用點必須是軸承表面。 夾緊力使工件的剛度向好的方向作用。 在確保工件不松動的前提下，夾緊力越小越好。

加工帶型腔的零件時，在加工型腔時，不要像鉆頭一樣直接沖入銑削刀，在銑削器中缺少切屑空間，切屑排出、過熱、零件膨脹、刀具損壞等不良影響。 首先，用比銑刀大小相同的鉆頭鉆孔，然后用銑床銑削刀具孔。