鋁件(jiàn)加工不(bú)得不知(zhī)的技巧(qiǎo)

鋁(lü)件零件(jiàn)加工變(bian)形的原(yuan)因很多(duō)，與材質(zhì)、零件形(xíng)狀、生産(chan)條件等(děng)都有關(guan)系。主要(yào)有以下(xià)幾個方(fāng)面：毛坯(pī)内應力(lì)引起的(de)變形，切(qie)削㊙️力、切(qiē)削熱引(yin)起的變(bian)形，夾🔅緊(jin)力引起(qǐ)的變形(xing)。

一、減少(shao)加工變(biàn)形的工(gōng)藝措施(shi)

1 降低毛(mao)坯内應(yīng)力

采用(yong)自然或(huo)人工時(shi)效以及(ji)振動處(chu)理，均可(kě)部分消(xiāo)除毛坯(pi)的内應(ying)力。預先(xiān)加工也(ye)是行之(zhi)有效的(de)工藝方(fang)法✨。對肥(féi)頭大耳(ěr)的毛坯(pi)，由于餘(yu)量大，故(gù)加工後(hou)變形也(ye)大。若預(yù)先加工(gong)掉🐅毛坯(pī)的🐇多餘(yú)部分，縮(suo)小各部(bu)分的餘(yu)量，不僅(jǐn)可以減(jian)少以後(hou)工序的(de)加工變(biàn)形，而☂️且(qie)預先加(jia)工後放(fàng)置一段(duan)時間，還(hai)可以釋(shì)放一部(bù)分内應(ying)力。

2 改善(shan)刀具的(de)切削能(neng)力

刀具(jù)的材料(liao)、幾何參(cān)數對切(qiē)削力、切(qiē)削熱有(yǒu)重要的(de)影響，正(zheng)确選擇(ze)刀具，對(dui)減少零(ling)件加工(gong)變形至(zhì)關重要(yao)。

（ 1 ）合理選(xuǎn)擇刀具(ju)幾何參(can)數。

① 前角(jiao)：在保持(chí)刀刃強(qiang)度的條(tiáo)件下，前(qián)角适當(dang)選擇大(da)一🏃🏻‍♂️些，一(yi)方面可(ke)以磨出(chū)鋒利的(de)刃口，另(lìng)外可以(yi)減少切(qie)削變形(xíng)✔️，使排屑(xie)順利，進(jin)而降低(dī)切削力(li)和切削(xuē)溫度。切(qie)忌使用(yong)負前角(jiao)刀具。

② 後(hòu)角：後角(jiǎo)大小對(dui)後刀面(mian)磨損及(ji)加工表(biao)面質量(liàng)有直接(jie)的影響(xiang)🏃。切削厚(hòu)度是選(xuǎn)擇後角(jiao)的重要(yào)條件。粗(cu)銑時，由(you)于✂️進給(gei)量大，切(qie)削🔱負荷(he)重，發熱(rè)量大，要(yào)求刀具(jù)散熱條(tiao)件好，因(yin)此，後🌈角(jiǎo)應選擇(zé)小一些(xiē)。精銑時(shi)，要求刃(rèn)口鋒🌐利(li)，減輕後(hou)刀面與(yǔ)加工表(biǎo)面的摩(mó)擦，減小(xiao)彈性變(bian)形，因此(cǐ)，後角應(yīng)選擇大(dà)一些。

③ 螺(luo)旋角：爲(wei)使銑削(xue)平穩，降(jiàng)低銑削(xue)力，螺旋(xuan)角應盡(jìn)可能選(xuǎn)擇✏️大🈚一(yī)⁉️些。

④ 主偏(pian)角：适當(dāng)減小主(zhu)偏角可(kě)以改善(shan)散熱條(tiáo)件，使加(jia)💜工區的(de)🚶‍♀️平均溫(wen)度下降(jiàng)。

（ 2 ）改善刀(dao)具結構(gòu)。

① 減少銑(xi)刀齒數(shu)，加大容(róng)屑空間(jiān)。由于鋁(lü)件材料(liào)塑性較(jiao)大🐉，加工(gōng)中切削(xuē)變形較(jiao)大，需要(yào)較大的(de)容屑空(kōng)間，因此(ci)容屑槽(cao)底🔱半徑(jing)應該較(jiao)大、銑刀(dāo)齒數較(jiao)少爲好(hao)。

② 精磨刀(dao)齒。刀齒(chi)切削刃(rèn)部的粗(cū)糙度值(zhi)要小于(yu) Ra=0.4um 。在使用(yòng)新刀之(zhī)前，應該(gai)用細油(you)石在刀(dāo)齒前、後(hou)面輕💚輕(qing)磨‼️幾下(xià)🚶‍♀️，以消除(chú)刃磨刀(dāo)齒時殘(can)留的毛(mao)刺及輕(qīng)微🈲的鋸(jù)齒紋。這(zhè)樣❓，不但(dàn)可以降(jiàng)低切削(xue)熱而且(qiě)切削變(biàn)🤩形也比(bǐ)較小。

③ 嚴(yan)格控制(zhì)刀具的(de)磨損标(biao)準。刀具(jù)磨損後(hou)，工件表(biǎo)面粗糙(cāo)度值增(zēng)加，切削(xue)溫度上(shang)升，工件(jian)變形随(suí)之增加(jia)。因此，除(chú)選♌用耐(nai)磨性好(hǎo)的刀具(jù)材料外(wài)，刀具磨(mo)損标準(zhun)不應㊙️該(gai)大于 0.2mm ，否(fou)則容易(yì)産生積(jī)屑瘤。切(qie)削時，工(gōng)件的溫(wen)度一般(bān)不🔱要超(chāo)過 100 ℃ ，以防(fang)止變形(xing)。

3 改善工(gong)件的夾(jia)裝方法(fǎ)

對于剛(gang)性較差(chà)的薄壁(bi)鋁件工(gong)件，可以(yi)采用以(yi)下的夾(jiá)裝方法(fa)，以減少(shǎo)變形：

① 對(duì)于薄壁(bi)襯套類(lei)零件，如(ru)果用三(sān)爪自定(ding)心卡盤(pan)或彈簧(huang)夾頭從(cong)徑向夾(jia)緊，加工(gōng)後一旦(dàn)松開，工(gong)件必然(rán)發生變(bian)形⛹🏻‍♀️。此時(shí)👣，應該利(li)用剛性(xìng)較好的(de)軸向端(duān)面壓緊(jǐn)的方法(fa)。以零件(jiàn)内孔💰定(dìng)位，自制(zhì)一個帶(dài)螺紋的(de)穿心軸(zhou)，套入零(ling)件的内(nei)孔，其上(shang)用一個(ge)蓋闆壓(yā)緊端面(mian)再用螺(luó)帽背✂️緊(jǐn)。加工外(wai)圓時就(jiù)可避免(miǎn)夾緊變(bian)形，從而(ér)得到滿(man)意的🧡加(jia)工精度(du)。

② 對薄壁(bì)薄闆工(gōng)件進行(háng)加工時(shi)，最好選(xuǎn)用真空(kong)吸盤，以(yi)獲得分(fèn)㊙️布均勻(yún)的夾緊(jǐn)力，再以(yi)較小的(de)切削用(yòng)量來加(jia)🈲工，可♊以(yi)很好地(di)防止工(gong)件變形(xing)。

另外，還(hai)可以使(shǐ)用填塞(sāi)法。爲增(zēng)加薄壁(bì)工件的(de)工藝剛(gang)⭐性⭐，可👉在(zài)🐕工件内(nèi)部填充(chōng)介質，以(yi)減少裝(zhuang)夾和切(qie)削過程(cheng)❄️中工件(jian)達♊變形(xing)💚。例如，向(xiang)工件内(nei)灌入含(hán) 3% ～ 6% 硝酸鉀(jiǎ)的尿素(sù)熔融物(wu)，加工以(yǐ)後，将工(gong)件浸入(ru)水或酒(jiu)☎️精中，就(jiu)可以将(jiāng)該填充(chōng)物溶解(jiě)倒出。

4 合(hé)理安排(pai)工序

高(gao)速切削(xuē)時，由于(yu)加工餘(yú)量大以(yǐ)及斷續(xù)切削，因(yīn)此銑削(xuē)過程往(wǎng)往産生(sheng)振動，影(yǐng)響加工(gōng)精度和(he)表面粗(cū)🌈糙度。所(suo)以，數控(kòng)✉️高速切(qiē)削👈加工(gōng)工藝過(guò)程一般(bān)可分爲(wei)：粗加✍️工(gong) — 半精加(jia)工 — 清角(jiǎo)加工 — 精(jīng)加工等(deng)工序。對(duì)于精度(dù)要求高(gao)的零件(jiàn)，有時需(xū)要進行(hang)㊙️二次👈半(ban)精加工(gong)，然後再(zài)進行精(jīng)加工。粗(cū)加工之(zhi)後，零件(jian)可以自(zi)然冷卻(què)，消除粗(cu)加工産(chǎn)生的内(nei)應力，減(jian)小變🌈形(xing)。粗加工(gōng)之後🚩留(liú)下的餘(yu)量應🚶大(dà)于變形(xíng)量，一般(bān)爲 1 ～ 2mm 。精加(jiā)工時，零(líng)件精加(jiā)工表面(miàn)要保持(chí)均勻的(de)加工餘(yú)量⛱️，一般(ban)以 0.2 ～ 0.5mm 爲宜(yi)，使刀具(ju)在加工(gong)過程中(zhōng)處于平(píng)穩的狀(zhuang)态，可以(yǐ)大大♋減(jiǎn)🐕少切削(xue)變形，獲(huo)得良好(hao)的表面(mian)加工質(zhi)量，保證(zheng)産品的(de)精度。

二(er)、減小加(jiā)工變形(xing)的操作(zuò)技巧

鋁(lü)件材料(liào)的零件(jian)在加工(gōng)過程中(zhōng)變形，除(chu)了上述(shù)的原因(yīn)💁之外，在(zài)實際操(cāo)作中，操(cāo)作方法(fǎ)也是非(fēi)常重要(yao)的。

1 、對于(yu)加工餘(yú)量大的(de)零件，爲(wèi)使其在(zài)加工過(guo)程中有(yǒu)😄比較好(hǎo)的📐散熱(re)條件，避(bi)免熱量(liang)集中，加(jiā)工時，宜(yí)采用對(duì)稱✂️加工(gōng)。如有一(yi)塊 90mm 厚的(de)闆料需(xu)要加工(gong)到 60mm ，若銑(xi)好一面(miàn)後立即(jí)銑削另(ling)一面，一(yī)次加工(gong)到最後(hòu)尺寸，則(zé)平面度(dù)達 5mm ；若采(cai)用反複(fú)進刀對(duì)稱加工(gong)，每一面(miàn)分兩次(cì)加工到(dao)最後尺(chǐ)寸，可保(bǎo)證平面(mian)度達到(dao) 0.3mm 。

2 、如果闆(pǎn)材零件(jian)上有多(duō)個型腔(qiang)，加工時(shi)，不宜采(cai)用一⁉️個(gè)型腔♋一(yī)個型腔(qiāng)的次序(xu)加工方(fang)法，這樣(yang)容易造(zao)成零件(jian)受力不(bú)均⛹🏻‍♀️勻而(ér)産生變(biàn)形。采用(yòng)分層多(duō)次加工(gong)，每一層(ceng)盡量同(tong)時加工(gōng)到所有(you)的型腔(qiāng)，然後再(zài)加工下(xià)一個層(ceng)次，使零(líng)件均勻(yun)受力🏒，減(jiǎn)小變形(xíng)。

3 、通過改(gai)變切削(xue)用量來(lái)減少切(qiē)削力、切(qiē)削熱。在(zai)切削用(yong)量的三(sān)要素中(zhong)，背吃刀(dāo)量對切(qiē)削力的(de)影響很(hen)大。如果(guǒ)加工餘(yu)量太大(da)，一次走(zǒu)刀的切(qiē)削力太(tài)大，不僅(jǐn)會使零(ling)件變形(xing)🐆，而且還(hai)會影響(xiang)機床主(zhǔ)軸剛性(xìng)、降低刀(dāo)具的耐(nài)用度。如(ru)果減少(shao)背吃刀(dāo)量，又會(huì)使生産(chǎn)效✍️率大(da)打折扣(kou)。不過，在(zài)數控加(jia)工中都(dou)是高速(sù)銑削，可(kě)⚽以克服(fu)這一難(nan)題。在減(jiǎn)少背吃(chi)刀量的(de)同時，隻(zhi)要相應(yīng)地增大(dà)進給，提(tí)高機床(chuáng)🥵的轉速(su)，就可以(yǐ)降低切(qie)削🥵力，同(tong)時保證(zheng)加工效(xiao)🔞率。

4 、走刀(dāo)順序也(ye)要講究(jiū)。粗加工(gong)強調的(de)是提高(gao)加工效(xiào)🏃‍♂️率，追求(qiú)單位時(shi)間内的(de)切除率(lü)，一般可(ke)采用逆(nì)銑。即🔞以(yǐ)最快的(de)速度🥵、最(zuì)短的時(shí)間切除(chu)毛坯表(biao)面的多(duō)餘✉️材料(liào)，基本形(xing)成精加(jia)工所要(yao)求的幾(jǐ)何輪廓(kuo)。而精加(jia)工所強(qiang)調的是(shi)高精度(du)高質量(liàng)，宜采用(yòng)順銑。因(yin)爲順銑(xi)時刀齒(chǐ)的✌️切削(xuē)厚度從(cóng)最大逐(zhú)漸遞❗減(jian)至零，加(jiā)工硬化(huà)程度大(da)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻爲減輕(qing)，同時減(jian)輕❤️零件(jiàn)的變形(xíng)程⛱️度。

5 、薄(bao)壁工件(jian)在加工(gong)時由于(yú)裝夾産(chan)生變形(xíng)，即使精(jīng)加工也(ye)㊙️是🔞難以(yi)避免的(de)。爲使工(gong)件變形(xing)減小到(dào)最低限(xiàn)度，可❤️以(yi)在精加(jiā)工即将(jiāng)達到最(zui)後尺寸(cùn)之前，把(bǎ)壓緊件(jian)松一下(xia)，使工件(jian)自由恢(huī)複到原(yuan)狀，然後(hòu)再輕微(wēi)壓緊，以(yi)剛能💃夾(jia)住工件(jiàn)爲準（完(wán)全🍉憑手(shǒu)感），這⁉️樣(yang)可以獲(huò)🌈得理想(xiang)的加工(gong)效果。總(zǒng)之，夾緊(jin)力的作(zuo)用點最(zui)好在💔支(zhī)承面上(shàng)，夾緊力(li)應作用(yòng)在工件(jiàn)剛性好(hǎo)的方向(xiang)，在保證(zheng)工件不(bú)松動的(de)前提下(xià)，夾緊力(li)越小越(yue)好。

6 、在加(jia)工帶型(xing)腔零件(jian)時，加工(gong)型腔時(shi)盡量不(bu)要讓銑(xǐ)刀像鑽(zuan)頭似的(de)直接向(xiang)下紮入(rù)零件，導(dao)緻銑刀(dāo)容屑空(kong)間不夠(gòu)，排屑不(bú)順暢，造(zao)成零件(jiàn)過熱、膨(péng)脹以及(jí)崩💛刀、斷(duan)刀等不(bu)利現象(xiàng)。要先用(yong)與銑刀(dao)同尺寸(cùn)或大一(yi)号的鑽(zuàn)頭鑽下(xià)刀孔，再(zài)用銑刀(dao)銑削。或(huò)者，可以(yǐ)用 CAM 軟件(jian)生産螺(luo)旋下刀(dāo)程序。

影(yǐng)響鋁件(jian)加工精(jing)度和表(biǎo)面質量(liàng)的主要(yao)因素是(shi)該類零(ling)件加工(gong)過程中(zhōng)容易發(fā)生變形(xing)現象，這(zhè)需要操(cao)作者具(jù)備一定(ding)的操作(zuò)經驗和(hé)技巧。