加工中心鋁板變形怎么辦?鋁板是鋁加工中心主要的加工對象。鋁板由于具有應力作用,因此加工的時候總會產生一定的變形。不過絕大部分的變形量比較小,肉眼是無法分辨的。但是部分鋁板加工的時候,由于種種原因,發生了肉眼可見的變形問題,這個時候我們就需要查找原因,采取相關措施。否則鋁板有可能報廢,給企業帶來材料的浪費。
F90精密加工中心
加工中心鋁板變形是怎么回事呢?
引起的加工中心鋁板變形原因有很多,例如生產條件、材質、零件形狀等,主要有以下因素:切削力、切削熱引起的變形、毛坯內應力引起的變形、夾緊力引起的變形等。
CNC鋁板加工
加工中心鋁板變形怎么辦?
哈思孚HASSFULL介紹了加工中心鋁板變形的原因,那么怎么解決就好說了。我們需要從減小加工變形的工藝措施和操作技巧兩方面來進行詳細介紹。
1、減少鋁板加工變形的工藝措施:
(1)改善刀具的切削能力:選擇合適的刀具,可以減少鋁工件的加工變形問題,例如刀具的材料、幾何參數對切削力、切削熱都會影響鋁件的加工質量。
A、改善刀具結構:
①哈思孚HASSFULL建議,減少銑刀齒數,加大容屑空間。由于鋁塑性大,加工中切削變形較大,需較大容屑空間,因此容屑槽底半徑應該較大、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于Ra=0.4um。使用新刀前,用細油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下,以消除刃磨刀齒時殘留的毛刺及輕微鋸齒紋。這樣做不僅可降低切削熱,并且切削變形也比較小。
③嚴格控制刀具磨損標準: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,刀具磨損標準不應該大于0.2mm,否則容易產生積屑瘤。切削時,工件的溫度一般不要超過100℃,以防止變形。
B、幾何參數:
①前角:在保持刀刃強度的條件下,前角適當選擇大一些,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,進而降低切削力和切削溫度。切忌使用負前角刀具。
②后角:后角大小對后刀面磨損及加工表面質量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時,由于進給量大,切削負荷重,發熱量大,要求刀具散熱條件好,因此,后角應選擇小一些。精銑時,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,后角應選擇大一些。
③主偏角:適當減小主偏角可以改善散熱條件,使加工區的平均溫度下降。
④螺旋角:為使銑削平穩,降低銑削力,螺旋角應盡可能選擇大一些。
(2)降低毛坯內應力:
A、建議采取自然或人工時效和振動處理,這些都能消除毛坯內應力;
B、還有就是預先加工:由于余量大,加工后變形也就更大了。采取預先加工掉毛坯的多余部分,這樣也能減少各個部分的余量,不僅減少以后工序的加工變形問題,而且預先加工放置一段時間后,可以釋放掉一部分的內應力。
(3)改善工件的夾裝方法:薄壁鋁件的剛性差,我們可以通過采取以下措施來減少變形,提高加工的質量:
A、如果是薄壁襯套類零件的話,哈思孚HASSFULL建議用三爪自定心卡盤或者彈簧夾頭從徑向夾緊,加工后如果一旦松開的話,那么鋁工件必然發生變形。這個時候就需利用剛性較好的軸向端面壓緊的方法。以零件內孔定位,自制一個帶螺紋的穿心軸,套入零件的內孔,其上用一個蓋板壓緊端面再用螺帽背緊。加工外圓時就可避免夾緊變形,從而得到滿意的加工精度。
B、如果加工的是薄壁薄板工件的話,我們建議選擇用真空吸盤的方式對板材進行固定,這樣可以獲得分布均勻的夾緊力,然后再用較小的切削用量來加工,這樣就能輕松預防鋁工件變形了。
②對薄壁薄板工件進行加工時,最好選用真空吸盤,以獲得分布均勻的夾緊力,再以較小的切削用量來加工,可以很好地防止工件變形。
③第三,還可以使用填塞法:在鋁工件內部填充截止,減少裝夾和切削中的工件變形。舉個例子,在鋁工件內部灌入3%~6%硝酸鉀的尿素熔融物,加工完成后,把鋁精簡浸入酒精或者水中,這樣就可以輕松把這些填充物溶解倒出來了。
(4)合理安排工序:高速加工的實時,由于加工余量大以及斷續切削,因此銑削過程往往產生振動,這樣就影響了表面粗糙度和加工精度。因此高速加工的過程我們可以把它分為:粗加工→半精加工→清角加工→精加工等工序。精度要求高的話,一般都需要二次半精加,之后精加工。粗加工后,鋁零件自然冷卻,消除粗加工產生的內應力,減小變形。粗加工之后,零件可以自然冷卻粗加工之后留下的余量應大于變形量,一般為1~2mm。精加工時,零件精加工表面要保持均勻的加工余量,一般以0.2~0.5mm為宜,使刀具在加工過程中處于平穩的狀態,可以大大減少切削變形,獲得良好的表面加工質量,保證產品的精度。
2、減小鋁板加工變形的操作技巧:在實際操作中的一些技巧,也可以減少鋁件變形的問題。
(1)對于加工余量大的零件,為使其在加工過程中有比較好的散熱條件,避免熱量集中,加工時,宜采用對稱加工。如有一塊90mm厚的板料需要加工到60mm,若銑好一面后立即銑削另一面,一次加工到最后尺寸,則平面度達5mm;若采用反復進刀對稱加工,每一面分兩次加工到最后尺寸,可保證平面度達到0.3mm。
(2)通過改變切削用量來減少切削力、切削熱。在切削用量的三要素中,背吃刀量對切削力的影響很大。如果加工余量太大,一次走刀的切削力太大,不僅會使零件變形,而且還會影響機床主軸剛性、降低刀具的耐用度。如果減少背吃刀量,又會使生產效率大打折扣。不過,在數控加工中都是高速銑削,可以克服這一難題。在減少背吃刀量的同時,只要相應地增大進給,提高機床的轉速,就可以降低切削力,同時保證加工效率。
(3)如果板材零件上有多個型腔,加工時,不宜采用一個型腔一個型腔的次序加工方法,這樣容易造成零件受力不均勻而產生變形。采用分層多次加工,每一層盡量同時加工到所有的型腔,然后再加工下一個層次,使零件均勻受力,減小變形。
(4)在加工帶型腔零件時,加工型腔時盡量不要讓銑刀像鉆頭似的直接向下扎入零件,導致銑刀容屑空間不夠,排屑不順暢,造成零件過熱、膨脹以及崩刀、斷刀等不利現象。要先用與銑刀同尺寸或大一號的鉆頭鉆下刀孔,再用銑刀銑削。或者,可以用CAM軟件生產螺旋下刀程序。
(5)走刀順序也要講究。粗加工強調的是提高加工效率,追求單位時間內的切除率,一般可采用逆銑。即以最快的速度、最短的時間切除毛坯表面的多余材料,基本形成精加工所要求的幾何輪廓。而精加工所強調的是高精度高質量,宜采用順銑。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。
(6)薄壁工件在加工時由于裝夾產生變形,即使精加工也是難以避免的。為使工件變形減小到*低限度,可以在精加工即將達到*后尺寸之前,把壓緊件松一下,使工件自由恢復到原狀,然后再輕微壓緊,以剛能夾住工件為準(完全憑手感),這樣可以獲得理想的加工效果。總之,夾緊力的作用點*好在支承面上,夾緊力應作用在工件剛性好的方向,在保證工件不松動的前提下,夾緊力越小越好。
哈思孚HASSFULL工廠
加工中心加工300*200*4大小的鋁板變形怎么辦?
1、首先把大平面銑平,特別注意:用AB膠的,下料前需要把膠水去掉些;
2、接著把鋁工件平放在平面度為0.006mm以內的工藝板上,然后把長度方向校正,用AB膠粘住;
3、鋁工件頂面粗加工到10mm的時候,把加工的槽精銑,需要精銑到位;
4、用10R0.5的平底帶R角銑刀加工工件頂面且完成頂面粗加工,精加工(S5000F4000ap0.07mm);
5、精銑工件外圍并工件底部留0.1mm余量;
6、手工去除殘余膠水,注意輕拿輕放。
加工中心鋁板變形問題,應該是很常見的,每個CNC操機工應該都碰到過,就如同裝刀的問題。變形的問題,需要排除的問題還是挺多的,需要耐心分析。