1降(jiang)低毛坯内應(ying)力
2改(gǎi)善刀具的切(qie)削能力
刀具(jù)的材料、幾何(hé)參數對切削(xuē)力、切削熱有(yǒu)重要的影響(xiang),正确選擇刀(dāo)具,對減少零(líng)件加工變形(xíng)至關重❄️要。
(1)合(he)理選擇刀具(ju)幾何參數。
①前(qián)角:在保持刀(dāo)刃強度的條(tiao)件下,前角适(shi)當選擇大一(yi)些🤩,一方面可(kě)以磨出鋒利(li)的刃口,另外(wài)可以減少🐪切(qiē)削變形💚,使排(pái)⛹🏻♀️屑順利,進而(ér)降低切削力(lì)和切削溫度(du)。切忌使用負(fù)前角刀‼️具。
②後(hou)角:後角大小(xiao)對後刀面磨(mo)損及加工表(biao)面質量有🥰直(zhi)接的影響。切(qie)削厚度是選(xuan)擇後角的重(zhong)要條件。粗🐆銑(xi)時,由于進給(gěi)⛷️量大,切削負(fù)荷重,發熱量(liang)大,要求刀具(ju)散熱🌈條件好(hao),因此,後角應(yīng)選擇小一些(xie)。精銑時,要求(qiú)刃口鋒利,減(jian)輕後🤟刀面與(yu)加工表面的(de)摩擦,減小彈(dàn)性變形,因此(ci),後角應選擇(zé)大一些。
③螺旋(xuán)角:爲使銑削(xue)平穩,降低銑(xi)削力,螺旋角(jiao)應盡可💘能選(xuan)擇大一些。
④主(zhǔ)偏角:适當減(jiǎn)小主偏角可(ke)以改善散熱(re)條件,使加工(gōng)🏃區💋的🔅平均溫(wēn)度下降。
(2)改善(shàn)刀具結構。
①減(jian)少銑刀齒數(shù),加大容屑空(kong)間。由于鋁件(jiàn)材料塑性較(jiào)大,加🤟工中切(qiē)削變形較大(da),需要較大的(de)容屑空間,因(yīn)此📱容屑槽底(dǐ)半徑應該較(jiao)大、銑刀齒數(shu)較少爲好。
②精(jīng)磨刀齒。刀齒(chǐ)切削刃部的(de)粗糙度值要(yao)小于Ra=0.4um。在使用(yong)☎️新刀之前💞,應(ying)該用細油石(shi)在刀齒前、後(hòu)面輕輕磨🏃🏻♂️幾(jǐ)下,以消除刃(ren)💰磨刀齒時殘(can)留的毛刺及(ji)輕微的鋸齒(chǐ)紋。這樣,不但(dan)可以降低切(qiē)削熱而且切(qie)削變形也比(bi)較小。
③嚴格控(kòng)制刀具的磨(mó)損标準。刀具(jù)磨損後,工件(jiàn)表面粗㊙️糙度(dù)值增加,切削(xuē)溫度上升,工(gong)件變形随之(zhī)增加🤟。因此,除(chu)選用耐磨性(xing)🔴好的刀具材(cai)料外,刀具磨(mo)損标準不應(ying)該大于0.2mm,否則(zé)容易産生積(ji)屑瘤。切削時(shí),工件的溫度(dù)一般不要超(chāo)過100℃,以防止變(bian)形。
3改善工件(jian)的夾裝方法(fǎ)
對于剛性較(jiào)差的薄壁鋁(lü)件工件,可以(yi)采用以下的(de)夾🤩裝方法,以(yi)減少變形:
①對(duì)于薄壁襯套(tao)類零件,如果(guǒ)用三爪自定(ding)心卡盤或彈(dàn)🔞簧夾頭從🈲徑(jìng)向夾緊,加工(gōng)後一旦松開(kai),工件必然發(fa)生變形。此時(shí),應該利用剛(gang)性較好的軸(zhou)向端面壓緊(jin)的方💚法。以零(ling)件内孔定位(wèi),自制一個帶(dai)螺紋的穿心(xin)軸,套入零件(jian)的内孔,其上(shàng)用一個蓋闆(pan)壓緊端面再(zai)用螺帽背緊(jin)。加工外圓時(shí)就可避免🈲夾(jiá)緊變形,從而(ér)得到滿意的(de)🏃🏻♂️加工精度。
②對(dui)薄壁薄闆工(gong)件進行加工(gong)時,最好選用(yòng)真空吸盤,以(yi)✏️獲得分布🈲均(jun)勻的夾緊力(lì),再以較小的(de)切削用量來(lai)加工,可以很(hen)好地防止工(gōng)件變形。
另外(wài),還可以使用(yòng)填塞法。爲增(zeng)加薄壁工件(jian)的工藝剛性(xìng)🐉,可在工件内(nèi)部填充介質(zhi),以減少裝夾(jia)和切削過程(cheng)中工件達變(biàn)形。例如,向工(gōng)件内灌入含(hán)3%~6%硝酸鉀的尿(niào)素熔融物,加(jia)工以後,将工(gong)件浸入水或(huo)酒精中,就可(kě)以将該填充(chōng)物🈲溶解倒出(chu)🏃🏻。
4合理安排工(gōng)序
高速切削(xuē)時,由于加工(gong)餘量大以及(ji)斷續切削,因(yīn)此💞銑削過程(chéng)往往産生振(zhèn)動,影響加工(gong)精度和表面(miàn)粗糙度。所以(yǐ)🎯,數控高速切(qie)削加工工藝(yì)過程一般可(kě)分爲:粗加工(gōng)—半精加工—清(qing)角加工—精加(jia)工等工序。對(duì)于精度要求(qiú)😄高的零件,有(you)時需要進行(hang)二次半精加(jiā)工,然後再進(jin)行精加工。粗(cu)加工之後,零(ling)件👈可以自然(ran)冷卻,消除粗(cu)加工産生的(de)内應力💜,減小(xiao)變形。粗加工(gong)之後留下的(de)餘量應大于(yú)變形量,一般(ban)💋爲1~2mm。精加工時(shi),零件精加工(gōng)表面要保🏃🏻持(chí)均勻的加工(gōng)餘量,一般以(yǐ)0.2~0.5mm爲宜,使刀具(ju)在加工過程(cheng)中處于平穩(wen)的狀态,可以(yǐ)大大減少切(qie)削變形,獲得(de)良好的表面(mian)加工質量,保(bǎo)證産品的精(jing)度。
二、減小加(jiā)工變形的操(cāo)作技巧
鋁件(jian)材料的零件(jian)在加工過程(cheng)中變形,除了(le)上述的原因(yīn)之外,在實際(ji)操作中,操作(zuo)方法也是非(fei)常重要的。
1、對(duì)于加工餘量(liàng)大的零件,爲(wèi)使其在加工(gong)過程中有比(bi)較🐕好♻️的散熱(rè)條件,避免熱(rè)量集中,加工(gong)時,宜采用對(duì)稱🔴加工。如有(yǒu)一塊90mm厚的闆(pan)料需要加工(gōng)到60mm,若銑好🐅一(yi)面後❤️立即銑(xǐ)削另一面,一(yi)次加工到最(zuì)後尺寸,則平(ping)面度達5mm;若采(cai)用反複進刀(dao)對💛稱加工,每(měi)🌈一面分兩✉️次(ci)加工到最後(hòu)尺寸,可保證(zheng)平面度達到(dào)0.3mm。
2、如果闆材零(líng)件上有多個(gè)型腔,加工時(shi),不宜采用一(yī)個型✏️腔一🤩個(gè)型腔的次序(xù)加工方法,這(zhè)樣容易造成(chéng)零件受力不(bu)均勻而産生(shēng)變形。采用分(fèn)層多次加工(gōng),每一層盡量(liang)同時加工到(dao)所有的型腔(qiang),然後再加工(gong)下一個層次(ci),使零件均勻(yún)受力,減小變(biàn)形。
3、通過改變(biàn)切削用量來(lai)減少切削力(li)、切削熱。在切(qiē)削用量的三(sān)要素中,背吃(chi)刀量對切削(xuē)力的影響很(hen)大。如果加工(gong)餘量太大☁️,一(yi)次走刀的切(qiē)削力太大,不(bú)僅⛷️會使零件(jiàn)變形,而且還(hái)會影響機床(chuáng)主軸剛性、降(jiàng)低刀具的耐(nài)用度。如果減(jian)少背吃刀量(liàng),又會使生産(chǎn)效🏃♀️率大打折(she)扣。不過,在數(shu)控加工中都(dou)是💰高速銑削(xuē),可💃以克服這(zhè)一難題。在減(jiǎn)少背吃刀量(liàng)的同時,隻要(yao)相應地增大(da)進給,提高機(jī)床💯的轉速,就(jiu)可以降低切(qie)削力,同時保(bao)證加工效率(lü)。
4、走刀順序也(yě)要講究。粗加(jiā)工強調的是(shi)提高加工效(xiao)🌍率😄,追🐅求單♉位(wei)時間内的切(qiē)除率,一般可(kě)采用逆銑。即(ji)以最🧡快的速(su)度、最短的時(shí)間切除毛坯(pī)表面的多餘(yú)材料,基本形(xing)成❓精加工所(suǒ)要求的幾何(hé)輪廓。而精加(jiā)工所強調🌈的(de)是高精度高(gao)質量,宜采用(yong)順銑。因爲順(shun)銑時刀齒的(de)切削厚度從(cóng)最大逐漸遞(di)減至零,加工(gong)硬化程度大(dà)爲減輕,同時(shi)減輕零件的(de)變形程度。
5、薄(báo)壁工件在加(jia)工時由于裝(zhuang)夾産生變形(xing),即使精加工(gōng)👅也是難以避(bi)免的。爲使工(gōng)件變形減小(xiǎo)到最低限度(du),可以在精加(jiā)工即将達到(dao)最後尺寸之(zhī)前,把壓緊件(jiàn)松一下,使工(gong)件自由📱恢複(fú)到原狀,然後(hou)再輕微壓緊(jin),以剛能夾住(zhu)工件爲準(完(wan)全憑手感),這(zhè)樣可以獲🛀得(de)理想的加工(gong)效果。總之,夾(jia)緊力的作用(yòng)點最好在🧡支(zhi)承面上,夾緊(jǐn)力應作用在(zai)工件剛性好(hǎo)的方向,在保(bao)證工件不松(sōng)動的前提下(xia),夾緊力越小(xiao)越好。
6、在加工(gōng)帶型腔零件(jian)時,加工型腔(qiāng)時盡量不要(yao)讓銑刀🔞像鑽(zuàn)頭似的直接(jiē)向下紮入零(ling)件,導緻銑刀(dāo)容屑♉空間不(bu)夠,排屑♊不順(shùn)💁暢,造成零件(jian)過熱、膨脹以(yi)及崩刀、斷刀(dao)等不利現象(xiàng)。要先用與銑(xǐ)刀同尺寸或(huò)大一🧑🏽🤝🧑🏻号的鑽(zuan)頭📐鑽下刀孔(kong),再用銑刀銑(xǐ)削。或者,可以(yi)用CAM軟件生産(chǎn)螺旋下刀程(cheng)序。