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铝合金加工中避免零件变形的6种方法


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铝合金加工中避免零件变形的6种方法

铝合金零件加工变形的原因很多,与材质,零件形状、生产条件等有关系,主要有以下几个方面,毛坯内应力引起的变形,切削力,切削热引起的变形以及加紧力引起的变形。

减少铝合金加工变形的6种工艺措施:

一、 对称加工法

对于加工余量较大的铝合金零件,为了创造较好的散热条件,减少热变形,必须尽量避免热集中,可以采取的方法就是对称加工。举例来说,有一块90mm厚的铝合金板,需将其铣削至60mm厚,如铣好一面之后立即翻过来铣另一面,由于每个面都是一次加工到最后的尺寸,连续加工余量较大,就会造成热量集中的问题,这样铣削好的铝金板平面度只能达到5mm。如果采用两面反复进刀的对称加工方法,使每个面都至少分两次加工,直到达到最后的尺寸,这样有利于散热,平面度可以控制在0.3毫米。

二、 分层多次加工法

当铝合金板类零件上有多个型腔需要加工时,如果采用一个型腔一个型腔依次加工的方法,容易使型腔壁由于受力不均匀而产生变形。最好的解决方法是采取分层多次加工法,即同时对所以型腔进行加工,但不是一次加工完成,而是分若干层次,逐层加工到需要的尺寸。

三、 选择恰当的切削用量

选择恰当的切削用量可以有效减少切削过程中的切削力和切削热。机械加工过程中,切削量偏大会导致一次走刀的切力过大,极易造成零件的变形,并且对机床主轴刚性和刀具的耐用度都会造成影响,在切削量的各个因素中,对切削力影响最大的就是背吃刀量。按说减少背吃刀量有利于保证零件不变形,但同时又会降低加工效率。数控加工的高速铣削能够解决这一问题,只需要在减小背吃刀量的同时,相应地增大进给量,并提高机床的转速,就可以降低切削力,又能够保证加工效率。

四、 走刀顺序有讲究

精加工和粗加工应该采用不同的走刀顺序。粗加工要求以最快的切削速度,在最短的时间内切除毛坯表面的多于材料,形成精加工所要求的几何轮廓,而精加工对加工精度和表面质量要求更高,强调加工质量,应该使用顺铣。

五、 薄壁件二次压紧

在加工铝合金薄壁件时,装夹时的压紧力也是产生变形的一个重要原因,这是即便提高加工精度也难以避免的。为了降低工件由于装夹而产生的变形,可以在精加工达到最后尺寸之前,将压紧的零件松一下,释放压紧力,使零件自由恢复到原状,然后再重新轻微压紧。

六、 先钻后铣加工法

在加工型腔的零件时,如果用铣刀直接向下铣入零件会因为刀的容屑空不足面造成排屑不畅,从面导零件积累大量的切削热,并发生膨胀变形,甚有可能造成崩刀、断刀等事故。最好的方法是先钻后铣,先是用尺寸不小于铣刀的钻头钻出刀孔,再用铣刀伸入刀孔开始铣削,这样可以有效解决上面提到的问题。

编辑整理:东莞市博望金属材料有限公司

编辑日期:2020-03-13

 

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