加工铝合金材料的薄壁零件,由于铝合金零件的热膨胀系数较大,薄壁工艺容易变形。特别是在使用自由锻造粗加工时,加工余量,变形更加突出。
加工铝合金零件变形的原因
铝合金零件的变形原因很多,与材料,零件形状,生产条件,切削液性能等都有关系。主要有以下几个方面:由坯料引起的粗变形,切削力,切削热引起的变形,变形引起的夹紧力。
减少铝合金零件加工变形的工艺措施
(1)减少坯料的内应力
采用自然或人工老化和振动处理,可以将部分空白消除内应力。预处理也是一个有效的过程。在粗糙的头部,由于边缘,所以加工后变形也很大。如果预先加工坯料的多余部分,则每个部件的余量减小,不仅可以减少后续工艺的加工变形,而且可以在预处理后释放一部分内应力。一段时间。
(2)改进工具结构。
减少铣刀齿数,增加切屑空间。由于铝合金材料的可塑性大,在该过程中切削变形较大,并且需要较大的切屑空间。因此,芯片底部的半径应该更大并且铣刀的数量更少。例如,刀具下方φ20mm,带有两个刀齿; φ30-φ60mm铣刀采用三刀齿更好,避免了薄壁铝合金零件变形引起的切屑堵塞。
切削刃的粗糙度值小于Ra = 0.4um。在使用新刀之前,你应该在刀前用细石在牙齿上,轻轻磨几下,以消除刀片时剩余的毛刺和略微锯齿的牙齿。这样,不仅可以减少切削热量,而且切削变形也相对较小。
严格控制刀具磨损标准:刀具磨损后,工件表面粗糙度值增大,切削温度升高,工件变形增大。因此,除了使用工具材料的良好耐磨性外,工具的磨损标准不应大于0.2mm,否则容易发生BUE。切割时,工件温度一般不超过100℃,防止变形。
(3)改进工件夹紧方法。
对于刚性较小的薄壁铝合金工件,可采用以下夹紧方法减少变形:
对于薄壁衬套零件,如果三爪自定心卡盘或弹簧卡盘由径向夹紧,加工一旦松开,工件必须变形。此时,应采用提高轴向端部刚性的压缩方法。将孔的位置定位,穿过心轴做成螺纹,进入孔的部分,在其端面上盖上盖子,然后拧紧螺母。加工外圆周可以避免夹紧变形,从而获得令人满意的加工精度。
对于薄壁板材工件,最好使用真空吸盘来获得均匀分布的夹紧力,然后对加工进行较少量的切削,可以很好地防止工件变形。
此外,您还可以使用包装方法。为了增加薄壁工件的刚性,可以在介质中填充介质以在夹紧和切割过程中减少工件。例如,将含有3%至6%硝酸钾的尿素熔体倒入工件中,并且在处理之后,可以将工件浸入水或醇中。
(4)合理安排流程。
高速切削,由于加工余量大和间歇切削,因此铣削过程中经常产生振动,影响加工精度和表面粗糙度。因此,NC高速加工过程可分为; 粗加工 - 半精加工 - 清角加工 - 精加工等工艺。对于要求高精度的零件,有时需要进行二次半精加工,然后完成精加工。粗加工后,零件可以自然冷却,消除粗加工产生的内应力,减少变形。粗加工后剩余的余量应大于变形量,一般为1-2mm。精加工,成品表面的零件保持均匀的加工余量,一般为0.2-0.5mm为宜,