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        來寶公司解析鋁合金加工變形原因及解決方法

          在飛機結構中,為了減輕自身的重量,采用了大量的鋁合金材料的薄壁零件,但是鋁合金零部件材料的熱膨脹系數比較大,薄壁鋁合金加工的時候很容易就會變形,尤其是采用自由鍛毛坯的時候,加工工作量大,那么它的變形問題更加嚴重。來寶公司解析一下鋁合金加工變形的原因及解決方法,希望對工作人員有所幫助。

        來寶公司解析鋁合金加工變形原因及解決方法

          1.加工變形的原因

          鋁合金加工變形的原因很多,與材質、零件形狀、生產條件等都有關系。主要有以下幾個方面:毛坯內應力引起的變形,切削力、切削熱引起的變形,夾緊力引起的變形。

          2.減少加工變形的工藝措施

          (1)降低毛坯的內應力 采用自然或人工時效以及振動處理,均可部分消除毛坯的內應力。預先加工也是行之有效的工藝方法。對肥頭大耳的毛坯,由于余量大,故加工后變形也大。若預先加工掉毛坯的多余部分,縮小各部分的余量,不僅可以減少以后工序的加工變形,而且預先加工后放置一段時間,還可以釋放一部分內應力。

          (2)改善刀具的切削能力 刀具的材料、幾何參數對切削力、切削熱有重要的影響,正確選擇刀具,對減少零件加工變形至關重要。

         ?、俸侠磉x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,另外可以減少切削變形,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。

         ?、诟纳频毒呓Y構。減少銑刀齒數,加大容屑空間。由于鋁合金材料塑性較大,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。例如,φ20mm以下的銑刀采用兩個刀齒;φ30——φ60mm的銑刀采用三個刀齒較好,以避免因切屑堵塞而引起薄壁鋁合金零件的變形。

          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,應該用細油石在刀齒前、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。這樣,不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。

        來寶公司解析鋁合金加工變形原因及解決方法

          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。

         ?、鄹纳乒ぜ膴A裝方法。對于剛性較差的薄壁鋁合金工件,可以采用以下的夾裝方法,以減少變形:

          對于薄壁襯套類零件,如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊,加工后一旦松開,工件必然發生變形。此時,應該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。

          對薄壁薄板工件進行加工時,盡量選用真空吸盤,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。

          另外,還可以使用填塞法。為增加薄壁工件的工藝剛性,可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。例如,向工件內灌入含3%——6%硝酸鉀的尿素熔融物,加工以后,將工件浸入水或酒精中,就可以將該填充物溶解倒出。

         ?、芎侠戆才殴ば?。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。

          鋁合金切削是比較難得,需要用鋁合金專用銑刀來切削,鋁合金銑刀切削的時候一定要注意切削參數及加工工藝,避免出現變形等故障。來寶公司提醒不同材質的切削使用不同的銑刀,因此選擇鋁合金銑刀的時候要注意不要選錯了哦。

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