鋁機械加工| 鋁件加工不得不知的技巧

　　鋁件零件加工變形的原因很多，與材質、零（líng）件形狀、生（shēng）產條件等都有關（guān）係。主要有以下（xià）幾個方麵：毛坯內應力引起的變形，切削力（lì）、切削熱引起的變形（xíng），夾緊力引起的變形。

　　一、減少加工變形的工藝措施

　　1降低毛坯內應力

　　采用自然或人工（gōng）時效以（yǐ）及振動處理，均可部分消除毛坯的（de）內應力（lì）。預（yù）先加（jiā）工也是行之有效的工藝方法。對肥（féi）頭大耳的毛坯，由於餘量大，故加工後變形也大。若預先加工掉毛坯（pī）的多餘部（bù）分，縮小各部分的餘量，不（bú）僅可以減少以後工序的加工變形，而且預先加工後放置（zhì）一段時間（jiān），還可（kě）以釋放一部分內應力。

　　2改善刀具的切削（xuē）能（néng）力

　　刀（dāo）具的材料、幾（jǐ）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（shǎo）零（líng）件加工變形至關重要。

　　（1）合理選擇刀具幾何參數。

　　①前角：在保（bǎo）持刀刃強度的條件下，前角適當選擇大一些，一方（fāng）麵可以磨出鋒利的刃口，另外可以（yǐ）減少切削變形，使排屑順利，進而降低切（qiē）削（xuē）力和切削溫（wēn）度。切忌使用負（fù）前角刀具。

　　②後角：後角（jiǎo）大小對後刀麵（miàn）磨損及加工表麵質量有直接的影響。切削厚度是選擇後角的重要條件。粗銑（xǐ）時，由於進給量大，切削負荷重，發熱量大（dà），要（yào）求刀具散熱條件好，因此（cǐ），後角應選擇小一些。精銑時，要求刃口鋒利，減輕後刀麵（miàn）與加工表麵的摩擦，減小（xiǎo）彈性變形，因此，後角應（yīng）選擇大一些。

　　③螺旋（xuán）角：為使銑削平穩，降低銑削力，螺旋角應盡可能選擇大一些。

　　④主偏角：適當減小主（zhǔ）偏角可以改善散熱條件，使加工區的平均溫度下降。

　　（2）改善刀具結（jié）構。

　　①減少銑刀齒數，加大容屑空間。由於鋁件材料塑性較大（dà），加工（gōng）中切削變形較（jiào）大，需要較大的容屑空間，因此容屑槽底半（bàn）徑應該較大、銑刀齒數較（jiào）少為好。

　　②精磨刀齒。刀齒切削刃部的粗糙度值要小於Ra=0.4um。在使用新刀之（zhī）前，應（yīng）該用細（xì）油石在刀齒前、後麵輕輕（qīng）磨幾下，以消除刃磨刀齒時（shí）殘留（liú）的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣，不但可（kě）以降低切削熱而且切削變形也（yě）比較小。

　　③嚴格控製刀具的磨損標準。刀具（jù）磨損後，工件表麵粗糙度值增加，切削（xuē）溫度上升（shēng），工件變形隨之增加。因此，除（chú）選用（yòng）耐磨性好的刀具（jù）材料外（wài），刀具磨損標準不應該大於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。

　　3改善工件的夾（jiá）裝方（fāng）法

　　對於剛性較差的薄壁鋁件工件，可以采用以（yǐ）下的夾（jiá）裝方法，以減少變形：

　　①對於薄壁襯（chèn）套類零件（jiàn），如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊，加工後一旦鬆開，工（gōng）件必然發生變形。此時，應該利用剛性較好的軸向端麵壓緊的方法（fǎ）。以零件（jiàn）內孔定位，自製一個帶螺紋的穿（chuān）心軸，套（tào）入零件的內孔，其上用（yòng）一個蓋板壓緊端麵再用螺帽背緊。加（jiā）工外圓時就可避免夾緊變形，從而得（dé）到滿意的加工精度。

　　②對薄壁（bì）薄板工件進行加工時，最好選用真（zhēn）空（kōng）吸盤，以獲得分布均勻的夾緊力，再以較小的切削用量來加（jiā）工，可（kě）以很好地防止工件變形。

　　另外，還（hái）可以使用填塞法。為增加薄壁工件的（de）工藝剛性，可在工件內部填充介質，以減少（shǎo）裝夾和切削過程中工件達變形。例如，向工件內灌入含（hán）3%～6%硝酸鉀的尿素熔融物，加工以後，將工件浸入水或酒（jiǔ）精中，就可以將該填充物溶解倒出。

　　4合理安排工序

　　高速切削時，由於加工餘量大以及斷續切削，因（yīn）此銑削（xuē）過程往往產（chǎn）生（shēng）振動，影響加工精度和表麵粗糙度。所以，數控高速切削加工工藝過程一般（bān）可分為：粗加工—半精加工—清角加工—精加工等工序（xù）。對於精度（dù）要求高的零件，有（yǒu）時需要進行二（èr）次（cì）半精加工，然後再進行精加（jiā）工。粗加工之後，零件可（kě）以（yǐ）自然冷卻，消除粗加工產生的內（nèi）應力，減小變（biàn）形。粗加工之後留下的餘量應（yīng）大於變（biàn）形量，一般為1～2mm。精加（jiā）工（gōng）時，零件精（jīng）加工（gōng）表麵要保持均勻的加工餘量，一般以0.2～0.5mm為宜，使刀具在加工過程中處（chù）於平穩的狀態，可以大大減少切削（xuē）變（biàn）形，獲得良（liáng）好的表（biǎo）麵加工質量，保證產品的精度（dù）。

　　二、減小加工變形的操作技巧

　　鋁件材（cái）料的零件在加工過程中變形，除了上述的原因之外，在實際操作中，操作方法也是非常重要的。

　　1、對於加工（gōng）餘量大的零（líng）件，為使其在加工（gōng）過程（chéng）中有比較好的（de）散熱條件（jiàn），避免熱量集中，加工時，宜采用（yòng）對（duì）稱加（jiā）工。如有一塊90mm厚（hòu）的板料需要加工（gōng）到60mm，若銑好一麵後（hòu）立即銑削另一麵，一（yī）次加工（gōng）到最後尺寸，則平麵度達5mm；若采用反複進刀對稱（chēng）加工（gōng），每一麵（miàn）分兩次加工到（dào）最後尺寸，可保（bǎo）證（zhèng）平（píng）麵（miàn）度達到0.3mm。

　　2、如果板材零件上有多個型腔，加工時，不宜采用一個型腔一個型腔的次序加工方法，這樣容易（yì）造成零（líng）件受力不均（jun1）勻而產生變形。采用分層多次（cì）加工，每一層盡量同時加工到所有的型腔，然後再加（jiā）工下一個（gè）層次，使零件均（jun1）勻受力，減小變形。

　　3、通過改變切削用量來減少切削力、切削熱。在切削用量（liàng）的三要素（sù）中，背吃刀量對切削力的影響很（hěn）大。如果加工餘（yú）量太大，一次走刀的切削力太（tài）大，不（bú）僅會使零（líng）件變形，而且還會影響機床主軸剛（gāng）性、降低刀具（jù）的耐用度。如果減少背吃刀量，又會使生產效率大打折扣。不過（guò），在數控（kòng）加工中都是高速銑削（xuē），可以克服這一難題（tí）。在減少背吃刀量（liàng）的同時，隻要相（xiàng）應地增大進給，提高（gāo）機床的轉速，就可以降（jiàng）低切削力，同時保（bǎo）證加工效率。

　　4、走刀順序也要（yào）講究。粗加工強調的是提（tí）高加工（gōng）效率，追（zhuī）求（qiú）單位時間內的（de）切除率，一般可采用逆銑。即以最快的速度、最短的時間切除毛坯表麵的多餘材料，基本形成精加工所要求的幾何輪廓。而精加工所強調的是高精度高質量，宜采用順銑。因為順銑時刀齒（chǐ）的切削厚度從最大逐漸遞減至零，加工硬化程度大為減輕，同時減輕零件（jiàn）的（de）變形程度。

　　5、薄壁工件在（zài）加工時由於裝夾產生變形（xíng），即使精加工也是難以避（bì）免的（de）。為使工件變形減小到最低限度，可（kě）以在精加工即將達到最後尺寸之前，把壓緊件鬆一下，使工件自由恢複到原狀（zhuàng），然後再輕微壓緊，以（yǐ）剛能夾住工件為準（完全憑手感），這（zhè）樣可以獲得理想的加工（gōng）效果。總之，夾緊（jǐn）力的作用點最好在支（zhī）承麵上，夾（jiá）緊力應作（zuò）用在工件剛性好的方向，在保（bǎo）證工（gōng）件不鬆動的前提下，夾緊力越小越好。

　　6、在加工帶型腔零件時，加工型腔時盡量不要讓銑刀像鑽頭似的直接向下紮入零件，導（dǎo）致銑刀（dāo）容屑空間不夠，排屑不（bú）順暢，造成零（líng）件過（guò）熱、膨脹以（yǐ）及崩（bēng）刀、斷刀等不利現象。要先用與銑刀同尺寸或大（dà）一號的鑽頭鑽下刀孔，再用銑刀銑削。或者，可以用CAM軟件（jiàn）生（shēng）產螺旋下刀程序（xù）。

　　影響鋁件（jiàn）加工精度和表麵質量的主要因（yīn）素是該（gāi）類零件加工（gōng）過程中容易發生變形現象，這需（xū）要操作者具備一（yī）定（dìng）的操作（zuò）經驗（yàn）和技巧。