鋁(lü)件加工不得(dé)不知的技巧(qiao)

鋁件(jiàn)零件加工變(bian)形的原因很(hěn)多，與材質、零(líng)件形狀、生産(chan)條件等都有(you)關系。主要有(yǒu)以下幾個方(fang)面：毛坯内應(yīng)力引起的❤️變(biàn)形，切削力、切(qiē)削熱引起的(de)變形，夾緊力(lì)引起的變形(xing)。

一、減少加工(gong)變形的工藝(yì)措施

1 降低毛(máo)坯内應力

采(cǎi)用自然或人(rén)工時效以及(jí)振動處理，均(jun1)可部分消⭐除(chú)✊毛坯的内應(ying)力。預先加工(gong)也是行之有(yǒu)效的工藝方(fang)法。對肥頭大(da)💰耳的🚩毛坯，由(you)于餘量大，故(gu)加工後變🌍形(xing)也大☁️。若預先(xiān)加工掉毛坯(pī)的多餘部🏃‍♂️分(fèn)，縮小各部分(fen)的餘量🧡，不僅(jin)可以減少以(yǐ)後工序的加(jia)工變形，而📧且(qie)預先加工後(hòu)放置一段時(shi)間，還可以釋(shi)放一部分🧡内(nei)應力。

2 改善刀(dāo)具的切削能(neng)力

刀具的材(cái)料、幾何參數(shù)對切削力、切(qiē)削熱有重要(yao)的影響，正确(què)選擇刀具，對(duì)減少零件加(jia)工變形至關(guān)重要。

（ 1 ）合理選(xuǎn)擇刀具幾何(he)參數。

① 前角：在(zai)保持刀刃強(qiáng)度的條件下(xià)，前角适當選(xuan)擇大一些，一(yi)🐆方面可以磨(mo)出鋒利的刃(ren)口，另外可以(yi)減少切削變(biàn)形，使排👈屑順(shun)利，進而降低(dī)切削力和切(qiē)削溫度。切忌(jì)使用負🏃‍♂️前角(jiao)刀具。

② 後角：後(hòu)角大小對後(hou)刀面磨損及(jí)加工表面質(zhì)量有㊙️直接💛的(de)影響。切削厚(hòu)度是選擇後(hòu)角的重要條(tiáo)件。粗銑時👉，由(yóu)于進給🈲量大(dà)，切削負荷重(zhòng)，發熱量大，要(yào)求刀具散熱(rè)條件好，因此(ci)，後角應選擇(zé)小一些。精銑(xǐ)時，要求刃口(kǒu)鋒♉利，減輕後(hòu)刀面與加工(gōng)表面的✍️摩擦(ca)，減小彈性變(biàn)形，因此，後角(jiǎo)應選擇大一(yī)些。

③ 螺旋角：爲(wèi)使銑削平穩(wěn)，降低銑削力(lì)，螺旋角應盡(jìn)可能選擇💞大(da)一些。

④ 主偏角(jiao)：适當減小主(zhu)偏角可以改(gǎi)善散熱條件(jiàn)，使加工👌區的(de)平均溫度下(xià)降。

（ 2 ）改善刀具(jù)結構。

① 減少銑(xǐ)刀齒數，加大(da)容屑空間。由(you)于鋁件材料(liào)塑性較大，加(jiā)工中切削變(bian)形較大，需要(yào)較大的容屑(xiè)空間，因此容(rong)屑槽底半徑(jìng)應該較大、銑(xǐ)刀齒數較少(shǎo)爲好。

② 精磨刀(dao)齒。刀齒切削(xue)刃部的粗糙(cao)度值要小于(yu) Ra=0.4um 。在使用新刀(dao)之前，應該用(yong)細油石在刀(dao)齒前、後面輕(qīng)輕磨🥵幾下，以(yǐ)消除刃磨刀(dāo)齒時殘留的(de)毛刺及輕微(wei)的鋸⭕齒紋。這(zhe)樣👉，不但可以(yǐ)降低切削熱(re)而且切削變(biàn)✉️形也比較小(xiǎo)。

③ 嚴格控制刀(dao)具的磨損标(biāo)準。刀具磨損(sǔn)後，工件表面(mian)粗🔆糙☁️度⛷️值增(zēng)加，切削溫度(du)上升，工件變(bian)形随之增加(jia)。因此，除選用(yong)耐磨性好的(de)🛀🏻刀具材料外(wài)，刀具磨損标(biāo)準不應該大(da)于 0.2mm ，否則容易(yi)産生積屑瘤(liu)。切削時，工件(jian)的溫度一般(ban)不要♻️超過 100 ℃ ，以(yi)防止變形。

3 改(gai)善工件的夾(jia)裝方法

對于(yú)剛性較差的(de)薄壁鋁件工(gong)件，可以采用(yòng)以下的💃夾裝(zhuang)🔞方法，以減少(shao)變形：

① 對于薄(báo)壁襯套類零(ling)件，如果用三(san)爪自定心卡(kǎ)盤或彈簧夾(jia)頭💋從👣徑向夾(jia)緊，加工後一(yi)旦松開，工件(jian)必然發生📱變(bian)形。此時，應該(gāi)利用剛性較(jiao)好的軸向端(duan)面壓緊的方(fāng)法。以零🥰件内(nèi)孔🆚定位，自制(zhi)一個帶螺紋(wen)的穿心軸，套(tao)入零件的内(nèi)孔，其上用一(yī)個蓋闆壓緊(jǐn)端面💃再用螺(luó)帽背緊。加工(gōng)外圓時就可(kě)避免☁️夾緊變(bian)形，從而得到(dao)滿意的加工(gōng)精度。

② 對薄壁(bi)薄闆工件進(jin)行加工時，最(zuì)好選用真空(kōng)吸盤，以獲得(dé)📱分⭐布均勻的(de)夾緊力，再以(yi)較小的切削(xuē)用量♈來加工(gong)，可以很好地(dì)防止工件變(bian)形。

另外，還可(kě)以使用填塞(sai)法。爲增加薄(bao)壁工件的工(gong)藝剛性，可🐕在(zài)工件内部填(tián)充介質，以減(jiǎn)少裝夾和切(qie)削過程中工(gong)件達變形。例(li)如🐉，向工件内(nèi)灌入含 3% ～ 6% 硝酸(suān)鉀的尿素熔(rong)融物，加工以(yǐ)後，将工件浸(jin)入水或酒精(jīng)中，就可以将(jiang)該填充物溶(róng)解倒出。

4 合理(lǐ)安排工序

高(gāo)速切削時，由(you)于加工餘量(liang)大以及斷續(xù)切削，因此銑(xǐ)削過程✏️往往(wǎng)産生振動，影(ying)響加工精度(du)和表面粗♈糙(cao)度。所以，數控(kòng)高速切削加(jia)工工藝過程(cheng)一般可分爲(wei)：粗加工 — 半精(jīng)加工 — 清角加(jia)工 — 精加工等(děng)工序。對于精(jing)度要求高的(de)零件，有時需(xu)要進行二次(cì)半精加工，然(rán)後再進行精(jīng)加工。粗加工(gong)之✂️後，零件可(ke)以自然冷卻(què)，消除粗加工(gōng)産生的内應(yīng)力，減小變形(xing)。粗加工之後(hòu)留下的餘量(liang)應大于變形(xing)量🈲，一般爲 1 ～ 2mm 。精(jīng)加工時，零件(jiàn)精加工表面(mian)要保持均勻(yún)的加工餘量(liang)，一般以 0.2 ～ 0.5mm 爲宜(yí)，使刀具在加(jiā)工過程中處(chu)于平穩的狀(zhuang)态，可以大大(da)減少切削變(bian)形，獲得良好(hǎo)的表面加工(gong)質量，保🤞證産(chǎn)品的精度。

二(er)、減小加工變(biàn)形的操作技(jì)巧

鋁件材料(liào)的零件在加(jiā)工過程中變(biàn)形，除了上述(shù)的原因之外(wài)，在實際操作(zuo)中，操作方法(fǎ)也是非常重(zhong)要的。

1 、對于加(jia)工餘量大的(de)零件，爲使其(qí)在加工過程(cheng)中有比較好(hao)的☔散熱條件(jian)，避免熱量集(ji)中，加工時，宜(yi)采用對稱加(jiā)工⛱️。如有一塊(kuai) 90mm 厚的闆料需(xū)要加工到 60mm ，若(ruo)銑好一面後(hòu)立即銑削另(ling)一面，一次加(jiā)工到最後尺(chi)寸，則平面度(du)達 5mm ；若采用反(fǎn)複進刀對稱(cheng)加工，每一面(mian)分兩次加工(gōng)到最後尺🌍寸(cùn)，可💚保證平面(mian)度達到 0.3mm 。

2 、如果(guǒ)闆材零件上(shàng)有多個型腔(qiang)，加工時，不宜(yí)采用一個型(xíng)腔一個型腔(qiāng)的次序加工(gōng)方法，這樣容(róng)易造成零件(jiàn)受力不均勻(yun)而産生變形(xíng)。采用分層多(duo)次加工🈲，每一(yi)層盡量同時(shi)加工到所有(you)🔞的型腔，然後(hòu)再加工下一(yi)個層次，使零(líng)件均勻受力(li)，減小變形。

3 、通(tōng)過改變切削(xuē)用量來減少(shǎo)切削力、切削(xuē)熱。在切削用(yòng)量的三要素(su)中，背吃刀量(liàng)對切削力的(de)影響很大。如(rú)果加工餘量(liàng)太大，一次走(zǒu)刀的切削力(li)太大，不僅會(hui)使零件變形(xing)，而且還會影(ying)響機床主軸(zhou)剛性、降低刀(dao)具的耐❤️用度(dù)。如果🌂減少背(bèi)吃🐇刀量，又會(huì)使生産效率(lǜ)大打折扣。不(bú)過，在數控加(jiā)工中都是☁️高(gāo)速銑削，可以(yǐ)克服這一🛀難(nán)題。在減少背(bèi)吃刀量的同(tóng)時，隻要相應(yīng)地增大進給(gei)，提高機床的(de)轉速，就可以(yǐ)降低切削力(li)，同時保證加(jia)工效率。

4 、走刀(dao)順序也要講(jiǎng)究。粗加工強(qiang)調的是提高(gao)加工效率，追(zhui)求單🔞位時間(jiān)内的切除率(lǜ)，一般可采用(yong)逆銑。即以最(zuì)快的速度、最(zuì)短🧡的時㊙️間切(qiē)除毛坯表面(miàn)的多餘材料(liao)，基本形成精(jīng)加工❗所要求(qiú)的幾何輪廓(kuò)。而精加工所(suǒ)強調的是高(gāo)精度高質量(liàng)，宜采用順銑(xi)。因爲順銑時(shi)刀齒的切削(xue)厚度從最大(dà)逐漸遞減至(zhi)零，加工硬化(hua)程度大爲減(jiǎn)輕，同時減輕(qīng)零件的變形(xíng)程度。

5 、薄壁工(gong)件在加工時(shí)由于裝夾産(chan)生變形，即使(shǐ)精加工也是(shì)🐅難🔱以♈避免的(de)。爲使工件變(bian)形減小到最(zuì)低限度，可以(yǐ)在精加🈚工即(ji)将達到最後(hòu)尺寸之前，把(ba)壓緊件松一(yī)下，使工件自(zì)由恢複到原(yuan)狀，然後再輕(qing)微壓緊，以剛(gang)能夾住工件(jian)爲準（完全憑(ping)手感），這樣可(kě)以獲得理想(xiang)的加🈲工效果(guo)。總之🏃‍♀️，夾緊力(lì)的作用點最(zuì)好在🎯支承面(miàn)上，夾緊♻️力應(ying)作用在工件(jiàn)剛性好的方(fāng)向，在保證工(gong)件不松動的(de)前提下，夾緊(jǐn)力越小越好(hao)。

6 、在加工帶型(xíng)腔零件時，加(jiā)工型腔時盡(jìn)量不要讓銑(xǐ)刀像鑽頭似(sì)💜的直接向下(xia)紮入零件，導(dao)緻銑刀容屑(xiè)空間不夠♊，排(pai)屑不順暢，造(zào)成零件過熱(re)、膨脹以及崩(bēng)刀、斷刀等不(bú)利現象。要先(xian)用與銑刀同(tóng)尺寸或大一(yī)🐇号的鑽頭鑽(zuàn)下刀孔，再用(yòng)銑刀♈銑削。或(huò)者，可以用 CAM 軟(ruan)件生産螺旋(xuan)下刀程序。

影(ying)響鋁件加工(gong)精度和表面(miàn)質量的主要(yào)因素是該類(lei)💃🏻零📐件加工♍過(guò)程中容易發(fā)生變形現象(xiang)，這需要操作(zuò)者具備👄一定(ding)的操作經驗(yàn)和技巧。