鋁(lü)件加工不得(de)不知的技巧(qiǎo)

鋁件(jian)零件加工變(bian)形的原因很(hen)多，與材質、零(ling)件形狀、生産(chan)條件等都有(yǒu)關系。主要有(you)以下幾個方(fang)面：毛坯✔️内應(yīng)力引起的變(bian)形，切削力、切(qiē)削熱引起的(de)變形，夾緊力(li)引起的變形(xíng)。

一、減少加工(gong)變形的工藝(yì)措施

1 降低毛(mao)坯内應力

采(cǎi)用自然或人(ren)工時效以及(ji)振動處理，均(jun)可部分消除(chu)毛👅坯的⛷️内應(yīng)力。預先加工(gong)也是行之有(yǒu)效的工藝方(fāng)法❄️。對肥頭大(dà)耳的毛坯🔞，由(yóu)于餘量大，故(gù)加工後變形(xing)也大。若預先(xiān)加工掉毛坯(pi)的多餘部分(fen)，縮小各部分(fen)的餘量，不僅(jin)可以減少以(yi)後工序的加(jiā)❓工變形，而且(qiě)預先加工後(hòu)放置一段時(shi)間，還可以釋(shì)放一部分🏃🏻内(nèi)應力。

2 改善刀(dao)具的切削能(neng)力

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

（ 1 ）合理選(xuǎn)擇刀具幾何(hé)參數。

① 前角：在(zài)保持刀刃強(qiang)度的條件下(xià)，前角适當選(xuan)擇大一🌈些💃🏻，一(yi)方面💚可以磨(mó)出鋒利的刃(rèn)口，另外可以(yi)減少切削變(bian)形，使排屑順(shun)利，進而降低(dī)切削力和切(qie)削溫🤟度。切忌(jì)💜使用負前角(jiǎo)刀具。

② 後角：後(hou)角大小對後(hòu)刀面磨損及(ji)加工表面質(zhi)量有🏃‍♀️直接的(de)影響。切削厚(hou)度是選擇後(hou)角的重要條(tiáo)件。粗銑時，由(you)于進給量大(dà)，切削負荷重(zhong)，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(xi)時，要求刃口(kǒu)鋒🤟利，減輕後(hou)☂️刀面與加👈工(gōng)表面的摩擦(ca)，減小彈性變(bian)形，因此，後角(jiao)應選擇大一(yī)些。

③ 螺旋角：爲(wèi)使銑削平穩(wěn)，降低銑削力(li)，螺旋角應盡(jin)可能選💃🏻擇大(da)一些。

④ 主偏角(jiǎo)：适當減小主(zhǔ)偏角可以改(gǎi)善散熱條件(jian)，使加工區的(de)平均溫度下(xià)降。

（ 2 ）改善刀具(ju)結構。

① 減少銑(xi)刀齒數，加大(dà)容屑空間。由(you)于鋁件材料(liao)塑性較大，加(jiā)工🍓中切削變(bian)形較大，需要(yào)較大的容屑(xie)空間，因此🈲容(róng)屑槽底📱半徑(jing)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(dāo)之前，應該用(yong)細油石在刀(dao)齒前、後面輕(qīng)輕磨幾下，以(yi)消除刃磨刀(dāo)齒時殘留的(de)毛刺及輕微(wēi)的鋸齒紋💞。這(zhe)樣，不但可以(yi)💃🏻降低切削熱(rè)而且切削變(bian)形也比較小(xiao)。

③ 嚴格控制刀(dao)具的磨損标(biao)準。刀具磨損(sun)後，工件表面(miàn)粗糙度值增(zeng)⛹🏻‍♀️加，切削溫度(du)上升，工件變(bian)形随之增加(jia)。因此，除選用(yòng)耐磨性好的(de)刀具材料外(wài)，刀具磨損标(biao)準不應該大(dà)于 0.2mm ，否則容易(yì)産生積屑瘤(liu)。切削時，工件(jiàn)的溫度一般(ban)不要超過 100 ℃ ，以(yi)防止變形。

3 改(gǎi)善工件的夾(jiá)裝方法

對于(yú)剛性較差的(de)薄壁鋁件工(gōng)件，可以采用(yòng)以下的夾裝(zhuāng)方法，以👄減少(shao)變形：

① 對于薄(bao)壁襯套類零(líng)件，如果用三(sān)爪自定心卡(ka)盤或🤟彈🆚簧夾(jiá)💞頭從徑向夾(jia)緊，加工後一(yi)旦松開，工件(jiàn)必然發生變(bian)形。此時，應該(gai)利用剛性較(jiào)好的軸向端(duan)面壓緊的方(fāng)✂️法。以零件内(nèi)孔定位，自制(zhì)一個帶螺紋(wen)的穿心軸，套(tao)入零件的内(nei)🏃孔，其上用🚩一(yi)個蓋闆壓緊(jin)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(dào)滿意的加工(gōng)精度。

② 對薄壁(bi)薄闆工件進(jìn)行加工時，最(zuì)好選用真空(kong)吸盤，以獲得(de)分✍️布均勻的(de)夾緊力，再以(yǐ)較小的切削(xuē)用量來加工(gong)，可💁以很好地(di)❤️防止工件變(biàn)形。

另外，還可(ke)以使用填塞(sai)法。爲增加薄(bao)壁工件的工(gōng)藝剛性，可在(zai)工💋件内部填(tian)充介質，以減(jiǎn)少裝夾和切(qie)削過程❌中工(gōng)件達變形🌈。例(lì)如，向工件内(nei)灌入含 3% ～ 6% 硝酸(suan)鉀的尿素熔(rong)融物，加工以(yǐ)後，将工件浸(jìn)入水或酒精(jing)中，就可以将(jiang)該填充物溶(róng)解倒出。

4 合理(li)安排工序

高(gao)速切削時，由(you)于加工餘量(liàng)大以及斷續(xu)切削，因此🥰銑(xi)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(kong)高速切削加(jia)工工藝過程(cheng)一般可分爲(wei)：粗加工 — 半精(jing)加工 — 清角加(jia)工 — 精加工等(děng)工序。對于精(jīng)度要求高的(de)零件，有時需(xu)要進行二✔️次(ci)半🔴精加工，然(rán)後再進行精(jīng)加工。粗加工(gōng)之☎️後，零件可(kě)以自然冷卻(què)，消💁除粗加工(gōng)産生的内應(yīng)力😄，減小變形(xíng)。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(jing)加工時，零件(jian)精加工表面(miàn)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(zhuàng)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(bian)形的操作技(ji)巧

鋁件材料(liao)的零件在加(jiā)工過程中變(bian)形，除了上述(shu)的原因之外(wài)，在實際操作(zuò)中，操作方法(fa)也是非常重(zhong)要👅的。

1 、對于加(jia)工餘量大的(de)零件，爲使其(qi)在加工過程(chéng)中有比較好(hǎo)的散熱條件(jiàn)，避免熱量集(jí)中，加工時，宜(yí)采用對稱🏃‍♀️加(jia)工♍。如有♋一塊(kuài) 90mm 厚的闆料需(xu)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(chǐ)🏃‍♂️寸，則平面度(dù)達 5mm ；若采用反(fǎn)複進刀對稱(chēng)加工，每一面(miàn)分兩次加工(gōng)到最後尺寸(cun)，可保證平面(miàn)度達到 0.3mm 。

2 、如果(guǒ)闆材零件上(shàng)有多個型腔(qiāng)，加工時，不宜(yí)采用一個型(xing)腔一個型腔(qiang)的次序加工(gōng)方法，這樣容(róng)易造成零件(jiàn)受力不均勻(yún)而産生變形(xing)。采用分層多(duō)次加工，每一(yī)層盡量同👄時(shí)加工到所有(yǒu)的型腔，然後(hòu)再加工下一(yī)個層次，使零(líng)件均勻受力(lì)，減小變形。

3 、通(tong)過改變切削(xue)用量來減少(shǎo)切削力、切削(xue)熱。在切削用(yong)量♈的三要素(sù)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(lì)太大，不僅會(hui)使零件變形(xing)，而且還✍️會影(ying)響機床主軸(zhóu)剛性、降低刀(dāo)具的耐用度(du)。如果減少背(bei)吃刀量，又會(hui)使生産效率(lü)大打折扣。不(bú)過，在數控❌加(jiā)工中都是♌高(gao)速銑削，可以(yǐ)克服這一難(nan)題。在減少背(bei)吃刀量的同(tong)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(lì)，同時保證加(jiā)工效率。

4 、走刀(dāo)順序也要講(jiǎng)究。粗加工強(qiáng)調的是提高(gao)加工效率，追(zhui)求🍓單位時間(jiān)内的切除率(lü)，一般可采用(yong)逆銑。即以最(zuì)快的速度、最(zui)短的時間切(qiē)除毛坯表面(miàn)的多餘材料(liào)，基本形成精(jing)加工所要求(qiu)的幾何☁️輪廓(kuo)。而精加工所(suo)強調的是高(gāo)精度高質量(liang)，宜采用順銑(xi)。因爲順銑時(shí)刀齒的切削(xue)厚度從最大(da)逐漸遞減至(zhì)零，加工✨硬化(hua)程度大爲減(jian)輕，同時減輕(qing)零件的變形(xing)程度。

5 、薄壁工(gōng)件在加工時(shí)由于裝夾産(chǎn)生變形，即使(shi)精加工♋也是(shi)🐆難以避免的(de)。爲使工件變(biàn)形減小到最(zuì)低限度，可以(yǐ)在㊙️精加🌈工即(jí)🌂将達👣到最後(hou)尺寸之前，把(bǎ)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(gāng)能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻夾住工件(jian)爲準（完全憑(ping)手感），這樣可(ke)以獲得理想(xiang)的加工效果(guo)。總之👈，夾緊力(lì)的作🌈用點最(zui)好在支承面(miàn)上，夾緊🛀🏻力應(yīng)作用在工件(jiàn)剛性好的方(fāng)向，在✌️保證工(gōng)件不松動的(de)前提下，夾緊(jin)力🤞越小越好(hǎo)。

6 、在加工帶型(xing)腔零件時，加(jia)工型腔時盡(jin)量不要讓銑(xi)刀像鑽頭似(sì)的直接向下(xià)紮入零件，導(dǎo)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(beng)刀、斷刀等不(bú)利現象。要先(xian)用與銑刀同(tong)尺寸或大一(yi)号的鑽頭鑽(zuàn)下刀孔❄️，再用(yong)銑刀銑削。或(huo)者，可以用 CAM 軟(ruan)件生産螺旋(xuán)下刀程序。

影(yǐng)響鋁件加工(gōng)精度和表面(mian)質量的主要(yao)因素是該類(lèi)零件加工過(guò)程中容易發(fā)生變形現象(xiang)，這需要操作(zuo)者具備一定(dìng)的操📱作經驗(yàn)和技巧。