鋁機械加工| 鋁件加工不得不知的技巧

　　鋁件零件（jiàn）加工變形（xíng）的原因很多，與材質、零（líng）件形（xíng）狀、生產條件等都有關係。主要（yào）有以下幾個方麵：毛坯（pī）內應力引起的變（biàn）形，切（qiē）削力、切（qiē）削熱引起的變（biàn）形，夾緊力（lì）引起的（de）變形。

　　一、減少加工變形的工（gōng）藝措施

　　1降低毛（máo）坯內應力

　　采用自然或人工時效以及振動處（chù）理，均可部分消除毛坯的內應力。預先加工也是行之有（yǒu）效的工藝方法。對肥頭大耳的毛坯，由於餘（yú）量大，故加工後變形也大（dà）。若預先加工掉毛坯的多（duō）餘部分，縮小各部分的（de）餘量（liàng），不僅可以減少以後工序的加工變（biàn）形，而且預先（xiān）加工後放置一段時間，還可以釋放一部分內應力。

　　2改（gǎi）善（shàn）刀具的切削能（néng）力

　　刀具的材料、幾何參數（shù）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（xíng）至關重要。

　　（1）合理選擇（zé）刀具幾何參數。

　　①前角：在保持刀刃強度的（de）條件下，前角適當（dāng）選擇大一些，一（yī）方麵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。

　　②後角：後角（jiǎo）大小對後刀麵磨損及（jí）加工表麵質量（liàng）有直接的影響。切削厚度是（shì）選擇後角的重要條件。粗銑時，由於進給量大，切削負荷重，發熱量大，要求刀具散熱條件好，因此，後角應選擇小一些。精銑時，要求刃口鋒利，減輕後刀麵與（yǔ）加工表麵的摩擦（cā），減小彈性變形，因此，後角（jiǎo）應選擇（zé）大一些（xiē）。

　　③螺旋角：為使銑削平穩，降低銑削力（lì），螺旋角應盡可能選擇大一些。

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

　　（2）改善刀具（jù）結構。

　　①減少銑（xǐ）刀齒數，加大容屑空間。由於鋁件材料塑性（xìng）較大，加工中切（qiē）削變形較大（dà），需要較大的容屑空間，因此容屑槽底半徑應該（gāi）較大、銑刀齒數較少為好。

　　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（yòng）新刀之前，應（yīng）該用細油石在刀齒前、後麵輕輕磨幾下，以消（xiāo）除刃磨刀齒時殘留的毛刺及輕微（wēi）的鋸齒（chǐ）紋。這（zhè）樣，不但可以降低切削熱而且切削變形（xíng）也比較小。

　　③嚴格控製刀具的（de）磨損標準。刀具磨損後，工件表（biǎo）麵粗糙度值增加，切削溫度上升，工（gōng）件變形隨之增加。因此，除選用耐磨性好（hǎo）的刀具材（cái）料外，刀具磨損標準不應該大於0.2mm，否則容（róng）易產生積屑瘤。切削（xuē）時，工（gōng）件的溫度一般不要超過100℃，以防止變形。

　　3改善工件的（de）夾（jiá）裝方（fāng）法

　　對於剛性較（jiào）差的薄壁鋁件工件，可以采用以下的夾裝方法，以減少變（biàn）形：

　　①對於薄壁襯套類零件，如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向（xiàng）夾緊，加工後一旦鬆（sōng）開（kāi），工件（jiàn）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。以零件內孔定位，自製一個帶螺紋的穿心軸，套入零件的內孔，其上用一個蓋板（bǎn）壓緊端麵再用螺帽（mào）背緊。加工外圓時就可避免夾（jiá）緊變形，從而得（dé）到滿意的加工精（jīng）度。

　　②對薄壁薄板工件（jiàn）進行加工時，最好選用真空吸（xī）盤，以獲得分布（bù）均勻的夾緊力，再以較小（xiǎo）的切削用量來加工，可（kě）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，加工以後，將工件（jiàn）浸（jìn）入水或（huò）酒精中（zhōng），就可（kě）以將該填充物溶解倒出。

　　4合（hé）理安排（pái）工序

　　高速切削（xuē）時，由（yóu）於加工餘量大以及斷續切削，因此銑（xǐ）削過程往（wǎng）往產生振動，影（yǐng）響加工精（jīng）度和表麵（miàn）粗糙（cāo）度。所以，數控高速切削加工工（gōng）藝（yì）過程一般可分為：粗加工—半精加工—清角加工—精加工等（děng）工序。對於精度要求高的零件，有時需要進行二次半精加工，然後再（zài）進行精加工。粗加工之後，零件可以自然（rán）冷卻，消除粗加工產生的內應力，減小變形。粗加工之後留（liú）下（xià）的餘量應大於變形量，一般為（wéi）1～2mm。精（jīng）加工時，零件精加工表麵要保持（chí）均勻的加工餘量，一般以（yǐ）0.2～0.5mm為宜，使刀具在加工過程中（zhōng）處於平穩的狀態（tài），可以大大（dà）減少切削變形，獲得良好（hǎo）的表麵加工質量（liàng），保證產品的精度。

　　二（èr）、減小加工變形的操作技巧

　　鋁件材料的零件在加工過程中變形，除（chú）了上述的原因之（zhī）外（wài），在實際操作中，操（cāo）作方法也是非常重要（yào）的。

　　1、對於（yú）加工（gōng）餘量（liàng）大的零件，為使其在加工過程中有比較好（hǎo）的散熱條件，避免熱量集中，加工時，宜采（cǎi）用對稱加工。如有一塊90mm厚的板料需要（yào）加工到60mm，若銑好（hǎo）一（yī）麵後立即銑削另一麵，一次加工到最後尺寸，則平麵度達5mm；若采（cǎi）用反複進刀（dāo）對（duì）稱加工，每一麵分兩（liǎng）次加工到最後尺寸，可保證平麵度達（dá）到（dào）0.3mm。

　　2、如果板材零件上有多個型腔，加工時（shí），不宜采用一（yī）個型腔一個型腔（qiāng）的次序加（jiā）工方法，這樣容易造成零件受力不均勻而產（chǎn）生變形。采用分層（céng）多次加工，每一層（céng）盡量同時加（jiā）工到所有的型腔，然後再加工下一個層次，使零件均勻受力，減小變形。

　　3、通（tōng）過改變切削（xuē）用（yòng）量來減少切削力、切削熱。在切削（xuē）用量的三要素中，背吃（chī）刀量對切削力的影響很大。如果（guǒ）加工餘量太（tài）大，一次走刀的切削力太大，不僅會使零件變（biàn）形，而且（qiě）還會影（yǐng）響機床主軸剛性、降低刀具的耐用度。如果減少背吃刀量（liàng），又會使生產效率大（dà）打折扣（kòu）。不過，在（zài）數控加工中都是高速銑削，可以克服這（zhè）一難題。在減少背吃刀量的同時（shí），隻要相應地（dì）增大進給，提高機床的轉速，就可（kě）以降（jiàng）低切削力，同時保證加工效率。

　　4、走刀順序也要講究。粗加工強調的是提高加工效率，追求單（dān）位（wèi）時間內的切除率，一般（bān）可采用逆銑。即以最快的速度、最（zuì）短的（de）時間切除毛坯表麵的多餘材料，基（jī）本形成精（jīng）加工所要求的（de）幾何輪廓。而精加工所（suǒ）強調的是高（gāo）精度高（gāo）質量，宜采用（yòng）順銑。因為順銑時刀齒的切削厚度從最大逐漸遞減至零，加工硬化程度大為減輕，同時減輕零件的變形程度。

　　5、薄壁工件（jiàn）在加工時由於裝夾產生變形，即使精加工（gōng）也是難以（yǐ）避免的。為（wéi）使工件變形減小到最低（dī）限度，可以在（zài）精（jīng）加工即將（jiāng）達到最（zuì）後尺寸之前，把壓緊件鬆一下，使工件自由恢複（fù）到原狀，然後再輕微壓緊，以剛能夾住工件為準（完全（quán）憑手感），這樣可以獲得理想的加工效果（guǒ）。總（zǒng）之，夾（jiá）緊力的作用點最好在（zài）支承麵上，夾緊力應作用在工（gōng）件剛性好的方向，在保證工件不鬆動的前提下，夾緊力越（yuè）小越（yuè）好（hǎo）。

　　6、在加工帶型腔（qiāng）零件時，加（jiā）工型腔時盡（jìn）量不要讓銑刀像鑽頭似（sì）的直（zhí）接向下紮入零件，導（dǎo）致銑刀（dāo）容屑空間不夠，排屑不順（shùn）暢，造成零件過熱、膨脹以及崩刀（dāo）、斷刀等不利現象。要（yào）先用與銑刀同尺寸或大一號的鑽（zuàn）頭鑽下刀孔，再（zài）用銑（xǐ）刀銑削。或（huò）者，可以用（yòng）CAM軟件生產螺旋下（xià）刀（dāo）程序。

　　影響鋁件加工（gōng）精度和表麵質量的主（zhǔ）要因素是該類零件加（jiā）工過程中容易發生變（biàn）形現（xiàn）象，這需（xū）要操作者具備一定的操作經驗和（hé）技巧。