鋁合金(jīn)是重要的工業原料(liào)。由於其硬度相對(duì)較小,熱膨脹(zhàng)係數較大,在薄壁、薄板類零件的機械(xiè)加工(gōng)中容易發(fā)生(shēng)變形(xíng)。除(chú)了改善(shàn)刀具性能以及預先采用時(shí)效處理(lǐ)消(xiāo)除材料的內應力之外,從加工工藝的角(jiǎo)度,也可以采取一些手段,盡可能減少(shǎo)材(cái)料(liào)的加工變(biàn)形。
對於加工餘量較大(dà)的鋁合金零(líng)件,為了創造較(jiào)好的散熱條件,減少熱(rè)變形,必須盡(jìn)量避免(miǎn)熱量過(guò)於集中,可以采取的方法就(jiù)是(shì)對稱加工。舉例來說,有一塊90毫米厚的鋁合金(jīn)板,需要(yào)將其銑削至60毫米厚,如果銑好一麵之後立即翻(fān)過來(lái)銑另一麵(miàn),由於每個麵都是一次加工到***後的尺寸,連續加工餘量較大(dà),就會造成熱量集中的問題,這樣銑削好的鋁合金板平麵度隻能達到5毫米。如果采用兩麵(miàn)反複進刀的對稱加工(gōng)方法,使每個麵都至少分兩次加工,直到達到***後的尺寸,這樣有利於散熱,平麵度可以控製在0.3毫米。
▌ 分層多次(cì)加(jiā)工法
當鋁合金板類零(líng)件上有多(duō)個型腔需要加工時,如果采用一個型腔一個型腔依次加工的方法,就容易使型腔(qiāng)壁由於(yú)受力不(bú)均勻而纏上(shàng)變形。***好的解決方法是采取(qǔ)分(fèn)層多次(cì)加工法,即同時對所有型腔進(jìn)行加工,但不(bú)是一次加工(gōng)完成,而是分若幹(gàn)個層次,逐層加工到需要的尺寸。這樣(yàng)零件受力會比較均勻,變形的幾率較小。
▌ 恰當選擇切削用量(liàng)
選擇恰當的切削用量可以有效減少切削過程中的切削力和切削熱。機械加工過程中,切削用量偏大會導致一次走刀的切削力過大,極易造(zào)成零件的變形,而且對機床主(zhǔ)軸剛性和刀具(jù)的耐用度都會造成影(yǐng)響。在切削用量的各個要素(sù)中,對切削力影響***大的就(jiù)是背吃刀量。按說減小背吃刀量有利於保證零件不變形,但同時(shí)又會(huì)降低加工(gōng)效率(lǜ)。數控加工的高速銑削(xuē)能夠解決這一問題,隻(zhī)需要在減小背(bèi)吃刀量的同時(shí),相應地增大進給量,並提高機床的轉速,就可以既降低切削力,又能夠保證加工效率(lǜ)。
▌改善刀具的切削能(néng)力
公司由(yóu)一群才華橫溢經驗豐富的熟練操作車、銑、磨、電火花、線切割、數控設備操(cāo)作人員和經驗豐富的模具設計、裝配高級工程師(shī)組成的員工隊伍,全麵實現計(jì)算機輔助設(shè)計(PRE/UG./SLIDWORK)及計算機製造加工係統(CAD/CAE/CAM),運用******的製造工藝和完善(shàn)的質量控製流程,北京(jīng)鋁合金零件加(jiā)工,北京軍工零件(jiàn)加工產(chǎn)品(pǐn)質量嚴格按照ISO9000質(zhì)量(liàng)體係標準執行(háng)。
刀具的材料、幾何參數對(duì)切削力(lì)、切削熱有重要的影(yǐng)響,正(zhèng)確選擇刀具,對減少零件加(jiā)工變(biàn)形至關重要。
① 合理選擇刀具幾何參數。
前(qián)角:在保持刀刃強度(dù)的條件下,前角適當選擇大一(yī)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(shǐ)用負前角刀具(jù)。
後角(jiǎo):後(hòu)角大小(xiǎo)對後刀麵磨損及加工表麵(miàn)質量有直接的影響(xiǎng)。切(qiē)削(xuē)厚度(dù)是選擇(zé)後角的(de)重(chóng)要條件。粗銑時,由於進給量(liàng)大,切削負(fù)荷重,發熱量大,要求刀具散熱條件好,因此,後(hòu)角應選擇小一些。精銑時,要求刃口鋒利,減輕後刀麵與加工表麵的摩擦,減小彈性變(biàn)形,因此,後角應選擇大一(yī)些。
螺旋角:為使銑削平穩,降低銑(xǐ)削力,螺旋角(jiǎo)應盡可能選擇大一些。
主偏角:適當減(jiǎn)小主偏角可以改善散熱條件,使加工區的平(píng)均溫(wēn)度下降。
② 改善刀具結構。
減少銑刀齒數,加大容屑空間。由於鋁合金材料塑性(xìng)較大,加工(gōng)中切削(xuē)變形較大,需要較大的容屑空間(jiān),因此容屑槽底半徑應該較大、銑刀齒數較少為好。例如,φ20mm以下的銑(xǐ)刀采用兩個(gè)刀齒;φ30~φ60mm的銑刀采用三個刀齒較好,以避免因切屑堵塞而(ér)引起薄壁鋁合金零件的變形。
精磨刀(dāo)齒:刀齒切削刃部的粗糙度值要小於Ra=0.4um。在使用新(xīn)刀之前,應該用細油石在(zài)刀齒(chǐ)前(qián)、後麵輕輕磨幾下(xià),以消除(chú)刃磨刀齒時殘留的毛刺及輕(qīng)微的鋸齒紋。這樣,不但可以降低切削熱而且切(qiē)削變(biàn)形也比較小。
嚴格控製刀具的磨(mó)損標準:刀(dāo)具磨損後,工件表麵粗糙度值增加,切削溫(wēn)度上升(shēng),工件變形隨(suí)之增加。因此,除選用耐磨(mó)性好的刀具材料外,刀具磨損標準不應該大於0.2mm,否則容易產生積屑瘤。切削時,工件的溫度一般不要超過100℃,以防止變形。
▌ 走刀順(shùn)序有講究
粗加工和精加工應該采用不同的走(zǒu)刀順序。粗加工要(yào)求以***快的切(qiē)削速度,在***短的時間內切除毛坯表麵的多餘材料(liào),形成精加(jiā)工所要求的(de)幾何輪廓。因此強調的是加(jiā)工(gōng)效(xiào)率,追求單位(wèi)時間內的材料切除率,應該使用逆銑。而精加工對加工(gōng)精度和表麵質量要求更(gèng)高,強(qiáng)調加工質量,應該使用順銑。由於(yú)順銑時(shí)刀齒的切削厚度從***大逐漸(jiàn)遞減為零,會大大(dà)減少加工硬化現象,並且對零件的變形也有一定程度的抑製作用。
▌ 薄壁件二次壓緊
在加工鋁合金薄壁件時,裝(zhuāng)夾時的壓緊力也是產生變形的(de)一個重(chóng)要原因,這(zhè)是即便提高加工精度也難以避免的。為了降低工件由於裝夾而(ér)產生的變形,可以在精加工達到***後尺寸之前,將壓(yā)緊的零件鬆一下,釋放(fàng)壓(yā)緊力,使零件自由恢複到原狀(zhuàng),然後再重新輕微壓緊。二次壓緊的作用點***好在支承麵上,夾緊力應作用在工件剛性好的(de)方向,壓緊力大小以剛能夾住工件不發生鬆動為準,這對於操作人員的經驗和手感有較(jiào)高的要求。這樣加工(gōng)出的零件壓(yā)緊變形是(shì)較小的。
▌ 先鑽後銑加工法
在(zài)加(jiā)工帶型腔的(de)零件時,如果用銑刀(dāo)直接向下紮入零件會因為銑刀的容屑空間不足而造成排屑不暢(chàng),從而導致零件積(jī)累大量的切削熱,並發生(shēng)膨脹變形,甚至有(yǒu)可能(néng)造成崩(bēng)刀、斷刀等事故。***好的方法是(shì)先鑽(zuàn)後銑,即先是用尺寸不小於銑刀的鑽頭鑽出刀孔,再用銑刀伸入刀孔(kǒng)開始銑削,這(zhè)樣可以有效解決上麵提到(dào)的問(wèn)題。