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最近有幾篇帖子是加工鋁件的,實(shí)際上鋁件加工是有一定難度的,雖然成品出來的工件很光亮,但是之前做了很多的準(zhǔn)備工作,而且鋁件很容易變形,引起鋁材質(zhì)零件加工變形的原因很多,與材質(zhì)、零件形狀、生產(chǎn)條件等都有關(guān)系。主要有以下幾個方面:毛肧內(nèi)應(yīng)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0 l+ }2 o+ ~# u; M d, Y# Y
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一、降低毛坯的內(nèi)應(yīng)力 / e( }% w5 U5 v6 a8 R+ {$ y
采用自然或人工時(shí)效以及振動處理,均可部分消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力。預(yù)先加工也是行之有效的工藝方法。鑄造出的毛坯,由于余量大,故加工后變形也大。若預(yù)先加工掉毛坯的多余部分,縮小各部分的余量,不僅可以減少以后工序的加工變形,而且算是預(yù)先做了時(shí)效處理( f6 `2 M/ |8 ^$ [# J! _
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二、改善刀具的切削能力 。
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1 P/ w5 _; b# o2 b! @: `2 s ① 合理選擇刀具幾何參數(shù)。% S% T4 m8 M" L8 u- ^
前角:在保持刀刃強(qiáng)度的條件下,前角適當(dāng)選擇大一些,一方面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(jìn)而降低切削力和切削溫度。切忌使用負(fù)前角刀具。
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后角:后角大小對后刀面磨損及加工表面質(zhì)量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時(shí),由于進(jìn)給量大,切削負(fù)荷重,發(fā)熱量大,要求刀具散熱條件好,因此,后角應(yīng)選擇小一些。精銑時(shí),要求刃口鋒利,減輕后刀面與加工表面的摩擦,減小彈性變形,因此,后角應(yīng)選擇大一些。
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螺旋角:為使銑削平穩(wěn),降低銑削力,螺旋角應(yīng)盡可能選擇大一些。
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/ \1 i5 v( p% o4 E+ b0 g5 J 主偏角:適當(dāng)減小主偏角可以改善散熱條件,使加工區(qū)的平均溫度下降。8 m* t; m7 T x) ^. U5 [
; C/ u9 N* }9 H0 k. K ② 改善刀具結(jié)構(gòu)。減少銑刀齒數(shù),加大容屑空間。由于鋁件材料塑性較大,加工中切削變形較大,需要較大的容屑空間,因此容屑槽底半徑應(yīng)該較大、銑刀齒數(shù)較少為好,以避免因切屑堵塞而引起薄壁鋁件零件的變形。
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( O& q5 S9 X, _ 精磨刀齒:刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,應(yīng)該用細(xì)油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下,以消除刃磨刀齒時(shí)殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。2 o' i1 o0 _5 ~, G7 P
0 Y8 L: r. p: h 嚴(yán)格控制刀具的磨損標(biāo)準(zhǔn):刀具磨損后,工件表面粗糙度值增加,切削溫度上升,工件變形隨之增加。因此,除選用耐磨性好的刀具材料外,刀具磨損標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該大于0.2mm,否則容易產(chǎn)生積屑瘤。切削時(shí),工件的溫度一般不要超過100℃,以防止變形。
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三、 改善工件的夾裝方法。9 i E& L5 _' V' \
( G: ~8 H- a2 b; @. B$ v 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,加工后一旦松開,工件必然發(fā)生變形。此時(shí),應(yīng)該利用剛性較好的軸向端面壓緊的方法。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(shí)就可避免夾緊變形,從而得到滿意的加工精度。 a; f- j) b2 l: v; U0 p. V
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對薄壁薄板工件進(jìn)行加工時(shí),最好選用真空吸盤,以獲得分布均勻的夾緊力,再以較小的切削用量來加工,可以很好地防止工件變形。. b6 {& x7 O& B! p
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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(nèi)部填充介質(zhì),以減少裝夾和切削過程中工件達(dá)變形。, j, {# S Y6 K0 u$ b3 x3 {
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四、合理安排工序。) O% z, e$ O3 ~; E7 \' b
高速切削時(shí),由于加工余量大以及斷續(xù)切削,因此銑削過程往往產(chǎn)生振動,影響加工精度和表面粗糙度。所以,數(shù)控高速切削加工工藝過程一般可分為;粗加工-半精加工-清角加工-精加工等工序。對于精度要求高的零件,有時(shí)需要進(jìn)行二次半精加工,然后再進(jìn)行精加工。粗加工之后,零件可以自然冷卻,消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,減小變形。粗加工之后留下的余量應(yīng)大于變形量,一般為1~2mm。精加工時(shí),零件精加工表面要保持均勻的加工余量,一般以0.2~0.5mm為宜,使刀具在加工過程中處于平穩(wěn)的狀態(tài),可以大大減少切削變形,獲得良好的表面加工質(zhì)量,保證產(chǎn)品的精度。
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