鋁合金(jīn)是重要的工業(yè)原料。由於其硬度相對較小(xiǎo),熱膨脹係數較大,在薄壁(bì)、薄板類零件的機械加工中容易發(fā)生變形。除了(le)改(gǎi)善刀具性能以及預先采用時效處(chù)理消除材(cái)料的內應力(lì)之外,從加工工藝的角度,也可(kě)以采取一些手(shǒu)段,盡可(kě)能減少材料的(de)加工變形。
對於加工餘(yú)量較大的鋁合金零件(jiàn),為了創造較好的散熱條件,減少熱(rè)變形,必須盡量(liàng)避免熱量過於集中(zhōng),可以采取的方法就是對稱加工。舉例來說,有一塊90毫米厚的鋁合金板,需要將其銑削至60毫(háo)米厚,如果銑好一(yī)麵之後立即翻過來銑另一麵,由(yóu)於每個麵都是一次加工到***後的尺寸,連續加工餘量較大,就會造成熱量集中的問題,這樣銑(xǐ)削好的鋁合金板平麵度(dù)隻能達到5毫米。如果采用兩麵反複進刀的對(duì)稱加工方法,使每個麵都至少(shǎo)分兩次加工,直到達到***後的尺寸,這樣有利於散熱,平麵(miàn)度可以控製在0.3毫米。
▌ 分層多次加(jiā)工法
當鋁合金板類(lèi)零件上有多個型腔需要加工時,如果采用一個型腔一個型腔依次(cì)加工的方法(fǎ),就容易使型腔壁由於受力不(bú)均勻而纏上變形。***好的解決方法是采取分(fèn)層多(duō)次加工(gōng)法,即同時對所有型腔進行加工,但不是一次加工完成,而(ér)是分若幹個層次,逐層加工到需要的尺寸。這樣(yàng)零件受力會(huì)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(de)切削用量可以有效減少切削過程中(zhōng)的切削力和(hé)切削熱。機械加工過程中,切削用量偏大(dà)會導致一次走刀的切削力過大,極(jí)易造成零件的變形,而且對機床主軸剛性和(hé)刀具的耐用度都會造成影響。在切削用量的各個要素中,對切削力影(yǐng)響***大的就是背吃(chī)刀量(liàng)。按說減小背(bèi)吃刀量有利於保證零件不變形,但同時(shí)又會降低加工(gōng)效率。數控(kòng)加工的高速銑削能夠解決這一(yī)問題,隻需要在減小背吃刀量(liàng)的同時,相應地增大進給量,並提高機床的轉速,就可以既降(jiàng)低切削力,又(yòu)能夠保證加工效率。
▌改善刀具的(de)切削能力
公(gōng)司由一群才華(huá)橫溢經驗豐富的熟練操作(zuò)車(chē)、銑、磨(mó)、電火花、線切割、數控設備操作人員和經驗豐富的模具設計、裝配高(gāo)級工程師組成的員工隊伍,全麵(miàn)實現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設計(PRE/UG./SLIDWORK)及計算機製造加工係統(CAD/CAE/CAM),運用(yòng)******的(de)製造(zào)工藝和完善的質量控製流程,北京鋁合金零件加工,北京軍工零件加工產品質量嚴格按照ISO9000質量體係標準執行。
刀具的材料、幾何參數對(duì)切削力、切削熱有重要(yào)的影響,正確選擇刀(dāo)具,對減少(shǎo)零件(jiàn)加工變形至關重要。
① 合理選擇刀具幾何參數。
前角:在保持刀(dāo)刃(rèn)強度的(de)條件下,前角適當選擇大一些,一方麵可以磨出鋒利的刃口(kǒu),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(fù)前角(jiǎo)刀(dāo)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。切削厚度是(shì)選擇後角的重要條件。粗銑時,由於進給量(liàng)大,切削負荷重,發熱量大,要求刀具散熱條件好(hǎo),因此,後角應選擇小一些。精(jīng)銑時,要求刃口鋒利,減輕後刀(dāo)麵與加工表麵的摩擦,減小彈性變形,因此,後角應選擇大(dà)一些。
螺旋角:為(wéi)使銑削平穩(wěn),降低銑(xǐ)削力,螺旋角應盡可能(néng)選(xuǎn)擇大一些。
主偏角:適當減(jiǎn)小主偏角可以改(gǎi)善散熱條件,使加工區(qū)的平均溫度下(xià)降。
② 改善刀具結構。
減少銑(xǐ)刀齒數(shù),加大容屑空間。由(yóu)於鋁合金材料塑性較大,加工中切削變形較大,需要較大的容屑空間,因此容屑槽(cáo)底半徑應該較大、銑刀(dāo)齒數較少(shǎo)為好。例如,φ20mm以下的(de)銑刀采用兩個刀齒;φ30~φ60mm的銑刀采(cǎi)用三個刀齒較好,以避免因切屑堵塞而引起薄壁鋁合金零(líng)件的(de)變形。
精磨刀齒:刀(dāo)齒切(qiē)削(xuē)刃部的粗糙度值要小於Ra=0.4um。在使用新刀之前(qián),應該用(yòng)細油(yóu)石在刀齒前、後麵輕輕磨幾下,以消除刃磨(mó)刀齒時殘留的毛刺及輕微的鋸齒(chǐ)紋。這樣,不但可以(yǐ)降(jiàng)低切削熱而且(qiě)切(qiē)削變形也比較(jiào)小(xiǎo)。
嚴格控(kòng)製刀具的(de)磨(mó)損標準:刀具磨損後,工件表(biǎo)麵粗糙度值增加,切削溫度上升,工件變形隨之(zhī)增加。因此,除選用耐磨性好的刀具材料外,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。
▌ 走刀順序有講(jiǎng)究
粗加工和精加工應該采用不同的走刀順序。粗加(jiā)工要求以***快的(de)切削速度,在***短的時間內(nèi)切除毛坯表麵的多(duō)餘材(cái)料,形成精加(jiā)工所要求(qiú)的幾何輪廓。因(yīn)此強調(diào)的是加工效率,追求單(dān)位時間內的(de)材料切除率,應該使用逆銑。而精(jīng)加(jiā)工對加工(gōng)精度和表麵質量要求(qiú)更高,強調加工質(zhì)量,應該使用順銑。由於順銑時刀齒的切削厚度從***大逐漸遞減為零,會大大減少加(jiā)工硬化現象,並且對零件的變形(xíng)也有一定程度的抑(yì)製(zhì)作(zuò)用。
▌ 薄壁件二(èr)次壓緊
在加工鋁(lǚ)合(hé)金薄壁件時,裝夾時的壓緊力也是產生變形的一個重要原因,這是即便提高加工(gōng)精度(dù)也難以避免(miǎn)的(de)。為了降低工件由(yóu)於裝夾而產生的變形,可以在精加工達到***後尺寸之前,將(jiāng)壓緊的零件鬆一下,釋放壓(yā)緊力,使零件自由恢複(fù)到原狀,然(rán)後再重(chóng)新(xīn)輕微壓(yā)緊。二(èr)次壓緊的作用點***好在支承麵上,夾緊力應作(zuò)用(yòng)在工件剛性好的方向,壓緊力大小以剛能夾住工件不發生鬆動為準,這對(duì)於操作人員的經驗和(hé)手感有較高的要求。這樣(yàng)加工出的零件壓緊變形是較小的。
▌ 先鑽(zuàn)後銑加工法
在加工帶(dài)型(xíng)腔的零件時,如果用銑刀直接向下紮入零(líng)件(jiàn)會因為銑刀(dāo)的容屑空間不足(zú)而造成排屑不暢,從而(ér)導致零件積(jī)累大量的切削熱,並發生膨脹變形,甚至有可能造(zào)成崩刀、斷刀等事故。***好的方法是先鑽後銑,即先是用尺(chǐ)寸不小(xiǎo)於銑刀的鑽頭鑽出刀孔,再用銑刀伸入刀孔開始銑削,這樣可以有效解(jiě)決上麵提到的(de)問(wèn)題。