我們很多的鋁型材在擠壓生產(chǎn)出來之后都還需要后期精加工的,因為需要裝配到特殊的使用場合,有的裝配精度非常高,就需要減少加工變形量,鋁合金型材精加工變形的緣故許多 ,與材料、零件外形、生產(chǎn)制造標準等都是有關聯(lián)。主要有下列多個層面:毛胚熱應力造成的變形,切削力、切削熱造成的變形,夾持力造成的變形。
降低加工變形的加工工藝對策
1、減少坯料的熱應力
選用自然或人工時效及其震動解決,均可一部分清除毛坯的熱應力。事先加工也是切實可行的加工工藝方式。對五大三粗的毛胚,因為容量大,故加工后變形也大。若事先加工掉毛坯的不必要的部分,減小各一部分的容量,不但能夠降低之后工藝流程的加工變形,并且事先加工后置放一段時間,還能夠釋放出來一部分熱應力。
2、改進刀具的切削工作能力
刀具的原材料、幾何圖形主要參數(shù)對切削力、切削熱有很大的危害,恰當挑選刀具,對降低鋁合金零件精加工變形尤為重要。
(1)有效挑選刀具幾何圖形主要參數(shù)。
①前角:在維持刃口抗壓強度的標準下,前角適度挑選大一些,一方面能夠打磨銳利的刀口,此外能夠降低切削變形,使銑面圓滿,從而減少切削力和切削溫度。切勿應用負前角刀具。
②后角:后角尺寸對后刃口損壞及加工工藝性能有明顯的危害。切削薄厚是挑選后角的關鍵標準。粗銑時,因為切削速度大,切削負載重,熱值大,規(guī)定刀具熱管散熱標準好,因而,后角應挑選小一些。精銑時,規(guī)定刀口銳利,緩解后刃口與加工表層的磨擦,減少延展性變形,因而,后角應挑選大一些。
③螺旋角:為使切削穩(wěn)定,減少切削力,螺旋角應盡量挑選大一些。
④主傾角:適度減少主傾角能夠改進熱管散熱標準,使鋁型材精加工區(qū)的平均氣溫降低。
(2)改進刀具構造。
①降低車刀齒數(shù),增加容屑室內(nèi)空間。因為壓鑄件原材料塑性變形很大,加工中切削變形很大,必須很大的容屑室內(nèi)空間,因而容屑槽底半經(jīng)應當很大、車刀齒數(shù)偏少為好。
②精磨刀技巧齒。側(cè)刃切削刃部的表面粗糙度值要低于Ra=0.4um。在應用新刀以前,應當用細磨刀石在側(cè)刃前、后邊輕輕地磨兩下,以清除刃磨刀技巧齒時殘余的毛邊及輕度的鋸齒狀紋。那樣,不僅能夠減少切削熱并且切削變形也較為小。
③嚴控刀具的損壞規(guī)范。刀具損壞后,工件粗糙度值提升,切削溫度升高,工件變形隨著提升。因而,除采用耐磨性能好的刀具原材料外,刀具損壞規(guī)范不應該超過0.3mm,不然非常容易造成積屑瘤。切削時,工件的溫度一般不必超出100℃,以避免變形。
3、改進工件的夾裝方式
針對剛度較弱的厚壁壓鑄件工件,能夠選用下列的夾裝方式,以降低變形:
①針對厚壁軸套類零件,假如用三爪自放心液壓卡盤或彈性夾頭從軸向夾持,加工后一旦松掉,鋁型材工件必定產(chǎn)生變形。這時,應當運用剛度不錯的徑向內(nèi)孔卡緊的方式。以零件內(nèi)螺紋精準定位,自做一個帶外螺紋的穿軸頸,套進零件的內(nèi)螺紋,其上用一個后蓋板卡緊內(nèi)孔再用螺絲帽背緊。加工外圓時就可防止夾持變形,進而獲得令人滿意的加工精密度。
②對厚壁金屬薄板工件開展加工時,最好是采用真空吸盤,以得到遍布勻稱的夾持力,再用較小的切削使用量來加工,能夠非常好地避免工件變形。
此外,還能夠應用封堵法。為提升厚壁鋁型材工件的加工工藝剛度,可在工件內(nèi)部添充物質(zhì),以降低夾裝和切削全過程中工件達變形。比如,向工件內(nèi)灌進含3%~6%硝酸鉀的尿素溶液熔化物,加工之后,將鋁型材工件滲入水或乙醇中,就可以將該填充料融解倒出。
4、科學安排工藝流程
髙速切削時,因為加工容量大及其時斷時續(xù)切削,因而切削全過程通常造成震動,危害鋁型材加工精密度和粗糙度。因此,數(shù)控機床髙速切削加工加工工藝全過程一般可分成:粗加工-半精加工-面銑加工-精加工等工藝流程。針對精密度規(guī)定高的零件,有時候必須開展二次半精加工,隨后再開展精加工。粗加工以后,零件能夠當然制冷,清除粗加工造成的熱應力,減少變形。粗加工以后留有的容量應超過變形量,一般為1~3mm。鋁型材精加工時,精加工表層要維持勻稱的加工容量,一般以0.2~0.5毫米為宜,使刀具在加工全過程中處在穩(wěn)定的情況,能夠大大減少切削變形,得到優(yōu)良的表層加工品質(zhì),確保商品的精密度。
降低加工變形的實際操作方法
鋁合金原材料的零件在加工全過程中變形,除開所述的緣故以外,在操作過程中,操作步驟也是十分關鍵的。
1、針對加工容量大的零件,為使其在加工全過程中有比較好的熱管散熱標準,防止發(fā)熱量集中化,加工時,宜選用對稱性加工。若有一塊90毫米厚的厚板必須加工到60mm,若銑好一面后馬上切削另一面,一次加工到最終規(guī)格,則平整度達5毫米;若選用不斷下刀對稱性加工,每一面分2次加工到最終規(guī)格,可確保平整度做到0.2mm。
2、假如鋁合金型材上帶好幾個凹模,加工時,不適合選用一個凹模一個凹模的順序加工方式,那樣非常容易導致零件支承不勻稱而造成變形。選用層次數(shù)次加工,每一層盡可能另外加工到全部的凹模,隨后再加工下一個層級,使零件勻稱支承,減少變形。
3、根據(jù)更改切削使用量來降低切削力、切削熱。在切削使用量的三要素中,背吃走刀的量對切削力的危害挺大。假如加工容量很大,一次進刀的切削力很大,不但會使零件變形,并且還會繼續(xù)危害車床主軸剛度、減少刀具的耐磨性能。假如降低背吃走刀的量,又會使生產(chǎn)率受到非常大影響。但是,在數(shù)控機床加工上都是髙速切削,能夠擺脫這一難點。在降低背吃走刀的量的另外,要是相對地擴大走刀,提升數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速比,就可以減少切削力,另外確保加工高效率。
4、進刀次序還要注重。粗加工注重的是提升加工高效率,追求完美單位時間內(nèi)的切除率,一般可選用逆銑。既以最短的時間、最少的時間摘除毛胚表層的不必要原材料,基礎產(chǎn)生精加工所規(guī)定的幾何圖形輪廊。而精加工所注重的是高精密高品質(zhì),宜選用銑面。由于順銑時刀齒的切削薄厚從較大慢慢下降至零,加工硬底化水平大幅緩解,另外緩解零件的變形水平。
5、厚壁工件在加工時因為夾裝造成變形,即便精加工也是在所難免的。為使工件變形減少到最少程度,能夠在鋁型材精加工將要做到最終規(guī)格以前,把卡緊件松一下,使工件隨意修復到原貌,隨后再輕度卡緊,以剛能捏住工件為標準(徹底憑觸感),那樣能夠獲得理想的加工實際效果??偠灾瑠A持力的作用點最好是在支撐板表面,夾持力應功效在工件剛度好的方位,在確保工件不松脫的前提條件下,夾持力越低好。
6、在加工帶凹模鋁合金零件時,加工凹模時盡可能不必讓車刀像麻花鉆一樣立即往下插入零件,造成 車刀容屑室內(nèi)空間不足,銑面不暢順,導致零件超溫、澎漲及其崩刀、刀斷等不好的狀況。要先加與車刀同規(guī)格或大一號的麻花鉆鉆下刀孔,再用車刀切削?;蚴?,可以用CAM軟件生產(chǎn)制造螺旋式下刀程序流程。
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