佛山精密通信殼體加工之鋁合金零件的加工變形原因
由于鋁合金零件材料熱膨脹系數(shù)較大，薄壁加工過(guò)程中很容易變形。尤其是在采用自由鍛毛坯時(shí)，加工余量大，變形問(wèn)題更為突出。
1、加工變形的原因
鋁合金零件加工變形的原因很多，與材質(zhì)、零件形狀、生產(chǎn)條件、切削液的性能等都有關(guān)系。主要有以下幾個(gè)方面：毛坯內(nèi)應(yīng)力引起的變形，切削力、切削熱引起的變形，夾緊力引起的變形。
2、減少加工變形的工藝措施
(1)降低毛坯的內(nèi)應(yīng)力
采用自然或人工時(shí)效以及振動(dòng)處理，均可部分消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力。預(yù)先加工也是行之有效的工藝方法。對(duì)肥頭大耳的毛坯，由于余量大，故加工后變形也大。若預(yù)先加工掉毛坯的多余部分，縮小各部分的余量，不僅可以減少以后工序的加工變形，而且預(yù)先加工后放置一段時(shí)間，還可以釋放一部分內(nèi)應(yīng)力。
(2)改善刀具的切削能力
刀具的材料、幾何參數(shù)對(duì)切削力、切削熱有重要的影響，正確選擇刀具，對(duì)減少零件加工變形至關(guān)重要。
1）合理選擇刀具幾何參數(shù)。
前角：在保持刀刃強(qiáng)度的條件下，前角適當(dāng)選擇大一些，一方面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(jìn)而降低切削力和切削溫度。切忌使用負(fù)前角刀具。
后角：后角大小對(duì)后刀面磨損及加工表面質(zhì)量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時(shí)，由于進(jìn)給量大，切削負(fù)荷重，發(fā)熱量大，要求刀具散熱條件好，因此，后角應(yīng)選擇小一些。精銑時(shí)，要求刃口鋒利，減輕后刀面與加工表面的摩擦，減小彈性變形，因此，后角應(yīng)選擇大一些。
螺旋角：為使銑削平穩(wěn)，降低銑削力，螺旋角應(yīng)盡可能選擇大一些。
主偏角：適當(dāng)減小主偏角可以改善散熱條件，使加工區(qū)的平均溫度下降。
2）改善刀具結(jié)構(gòu)。
減少銑刀齒數(shù)，加大容屑空間。由于鋁合金材料塑性較大，加工中切削變形較大，需要較大的容屑空間，因此容屑槽底半徑應(yīng)該較大、銑刀齒數(shù)較少為好。例如，φ20mm以下的銑刀采用兩個(gè)刀齒；φ30-φ60mm的銑刀采用三個(gè)刀齒較好，以避免因切屑堵塞而引起薄壁鋁合金零件的變形。精磨刀齒：刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前，應(yīng)該用細(xì)油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下，以消除刃磨刀齒時(shí)殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣，不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。
3）嚴(yán)格控制刀具的磨損標(biāo)準(zhǔn)：
刀具磨損后，工件表面粗糙度值增加，切削溫度上升，工件變形隨之增加。因此，除選用耐磨性好的刀具材料外，刀具磨損標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該大于0.2mm，否則容易產(chǎn)生積屑瘤。切削時(shí)，工件的溫度一般不要超過(guò)100℃，以防止變形。
4）改善工件的夾裝方法。
對(duì)于剛性較差的薄壁鋁合金工件，可以采用以下的夾裝方法，以減少變形：
對(duì)于薄壁襯套類零件，如果用三爪自定心卡盤(pán)或彈簧夾頭從徑向夾緊，加工后一旦松開(kāi)，工件必然發(fā)生變形。此時(shí)，應(yīng)該利用剛性較好的軸向端面壓緊的方法。以零件內(nèi)孔定位，自制一個(gè)帶螺紋的穿心軸，套入零件的內(nèi)孔，其上用一個(gè)蓋板壓緊端面再用螺帽背緊。加工外圓時(shí)就可避免夾緊變形，從而得到滿意的加工精度。
對(duì)薄壁薄板工件進(jìn)行加工時(shí)，最好選用真空吸盤(pán)，以獲得分布均勻的夾緊力，再以較小的切削用量來(lái)加工，可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(nèi)部填充介質(zhì)，以減少裝夾和切削過(guò)程中工件達(dá)變形。例如，向工件內(nèi)灌入含3%-6%硝酸鉀的尿素熔融物，加工以后，將工件浸入水或酒精中，就可以將該填充物溶解倒出。
以上就是佛山精密通信殼體加工之鋁合金零件的加工變形原因，希望能對(duì)大家有所幫助。