在數控加工鋁合金一直是我們比較頭疼的事情,為什么鋁合金加工中易變形呢?我們應該怎么辦?
一、降低毛坯的內應力
大家應該都知道,鑄造出的毛坯,由于余量大,故加工后變形也大。所以每次加工時的鋁合金采用自然或人工時效以及振動處理,可以放置一段時間或者是預先加工均可消除毛坯的內應力。
二、改善刀具的切削能力
(1)合理選擇刀具幾何參數
前角:在保持刀刃強度的條件下,前角適當選擇大一些,一方面可以磨出鋒利的刃口,另
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。
后角:后角大小對后刀面磨損及加工表面質量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時,由于進給量大,切削負荷重,發熱量大,要求刀具散熱條件好,因此,后角應選擇小一些。
精銑時: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,后角應選擇大一些。
螺旋角:為使銑削平穩,降低銑削力,螺旋角應盡可能選擇大一些。
主偏角:適當減小主偏角可以改善散熱條件,使加工區的平均溫度下降。
?。?)改善刀具結構
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該較大、銑刀齒數較少為好,以避免因屑堵塞而引起薄壁鋁件零件的變形。
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,應該用細油石
刀齒前、后面輕輕磨幾下,以消除刃磨刀齒時殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。
嚴格控制刀具的磨損標準: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,刀具磨損標準不應該大于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。
三、改善工件的夾裝方法
在普通零件的加工過程中,裝夾方式通常采用臺虎鉗裝夾,對于圓形零件,也可以采用卡盤裝夾的方式,無論是臺虎鉗裝夾還是卡盤裝夾都會不同程度產生裝夾應力。裝夾應力和零件卸下后的彈性恢復會使零件產生一定的變形。在粗加工階段,由于只是去除多余的材料,可以采用臺虎鉗裝夾。
此外,也可以利用剛性較好的軸向端面壓緊的方法。以零件內孔定位,自制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面再用螺帽背緊。加工外圓時就可避免夾緊變形,從而得到滿意的加工精度。
而對薄壁薄板工件進行加工時,最常用的方法,就是在工件內部填充介質,以減少裝夾和切削過程中工件達變形。
還可以選用真空吸盤,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。
然后最后工序可增加一套整形壓平模具,這是很多公司最普遍的用法。
四、合理安排工序。
高速切削時,由于加工余量大以及斷續切削,因此銑削過程往往產生振動,影響加工精度和表面粗糙度。
所以,數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,有時需要進行二次半精加工,然后再進行精加工。
粗加工之后,零件可以自然冷卻,消除粗加工產生的內應力,減小變形。粗加工之后留下的余量應大于變形量,一般為1~2mm。
精加工時,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的狀態,可以大大減少切削變形,獲得良好的表面加工質量,保證產品的精度。
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