加工中心加工薄鋁板活的方法?鋁薄板的熱膨脹系數大,在鋁加工中心加工過程中會出現變形的問題。特別是在采用自由鍛毛坯的時候,由于加工余量大,變形問題就更加嚴重了。加工中心加工薄鋁板活的方法很簡單,但是要避免變形問題,保證產品的平行度。今天
哈思孚HASSFULL就來說說“加工中心加工薄鋁板活的方法”這個問題。
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加工中心加工薄鋁板活變形的問題?
加工中心加工薄鋁板活變形的原因有很多,包括和鋁材料、鋁的零部件形狀、生產條件、切削液等有著密切聯系。主要包括如下幾個方面:毛坯內應力引起的變形、切削力、切削熱引起的變形、夾緊力引起的變形。
我們大致了解了加工中心加工薄鋁板活變形的原因,那么怎么避免就有點頭緒了。
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加工中心加工薄鋁板活避免變形的方法?
加工中心加工薄鋁板活避免變形的方法主要有兩個方面:減少加工變形的工藝措施,操作技巧。
1、減少加工變形的工藝措施:
(1)改善刀具的切削能力:刀具的材料、幾何參數對切削力、切削熱有重要的影響,正確選擇刀具,對減少零件加工變形至關重要。
A、合理選擇刀具幾何參數:
前角:保持刀刃強度條件下,前角適當選擇大一些,一方面可磨出鋒利刃口,另外可減少切削變形,使排屑順利,進而降低切削力、切削溫度。切忌使用負前角刀具。
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。
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。
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。
加工中心加工薄鋁板活的方法中,我們要注意鋁薄板變形的問題,這個問題尤其要注意。
B、改善刀具結構:
減少銑刀齒數,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該較大、銑刀齒數較少為好。例如,φ20mm以下的銑刀采用兩個刀齒;φ30-φ60mm的銑刀采用三個刀齒較好,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,應該用細油石在刀齒前、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。
嚴格控制刀具的磨損標準: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。
C、改善工件夾裝方法:
對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:
對于薄壁襯套類零件,如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊,加工后一旦松開,工件必然發生變形。此時,應該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。
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。
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,加工以后,將工件浸入水或酒精中,就可以將該填充物溶解倒出。
D、合理安排工序:
高速切削時,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,影響加工精度和表面粗糙度。所以,數控高速切削加工工藝過程一般可分為;粗加工-半精加工-清角加工-精加工等工序。對于精度要求高的零件,有時需要進行二次半精加工,然后再進行精加工。粗加工之后,零件可以自然冷卻,消除粗加工產生的內應力,減小變形。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)降低毛坯內應力:
可以采用自然或者人工時效和振動處理的方法,這些方法都可以消除毛坯的部分內應力。預先加工也是不錯的選擇。對肥頭大耳毛坯,由于余量大,故加工后變形也大。如果采取預先加工掉毛坯多余部分,縮小各部分余量,可減少以后工序加工變形,預先加工后放置一段時間,可釋放一部分內應力。
2、操作技巧:
(1)加工余量大的鋁薄板:為了使加工中有較好的散熱條件,我們需要避免熱量集中,建議采用對稱加工
舉例:90mm厚度鋁板加工到60mm,銑好一面,馬上銑削另一面。一次性加工到最后尺寸,平面度達5mm;如果采用反復進刀對稱加工,那么每一面分兩次加工到最后尺寸,保證平面度達0.3mm。
(2)多個型腔的鋁零件:不建議采用一個型腔一個型腔的順序加工方法,這樣比較容易造成受力不均,進而產生變形;我們建議采用分層多次加工,這樣保證每一層盡量同時加工到所有的型腔,再加工下一個層次,使零件均勻受力,減小變形。
(3)第三,我們還可以通過改變切削用量減少切削力、切削熱。切削用量三要素中,背吃刀量對切削力影響很大。若加工余量太大,一次走刀切削力太大,不僅會使零件變形,且會影響鋁加工中心的主軸剛性、降低刀具耐用度。若減少背吃刀量,會使生產效率大打折扣。在數控加工中都是高速銑削,可以克服這一難題。在減少背吃刀量同時,相應增大進給,提高
鋁加工中心轉速,就可降低切削力,同時保證加工效率。
(4)注意走刀順序:粗加工是要保證效率的,追求單位時間內的切除率,因此一般可采用逆銑。也就是以最快的速度、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。精加工是為了保證高精度高質量的,建議采用順銑。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)鋁薄板在裝夾適的時候引起的變形:精加工的時候也是難以避免薄鋁加工件變形的。為了降低鋁薄板變形,我們需要在精加工即將達到最后尺寸之前,需要把鋁薄板壓緊件松一下,使得鋁薄板工件自由恢復到原狀,接著再次輕微壓緊,以剛能夾住工件為準(完全憑手感),這樣可獲得理想加工效果。總而言之,夾緊力的作用點最好在支承面上,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。
(6)加工帶型腔零件:加工型腔時不要讓銑刀像鉆頭似的直接向下扎入零件,這樣容易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。建議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。
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加工中心加工薄鋁板活出現變黑現象的問題?
1、倉儲管理不到位:將鋁合金壓鑄件存放在倉庫不同的高度,其發霉的狀況也不同。
2、工藝設計不合理:鋁合金壓鑄件在清洗或壓檢后處理不當,為鋁合金壓鑄件發霉變黑創造了條件,加速了霉變的生成。
3、鋁合金的內部因素:很多鋁合金壓鑄件廠家在壓鑄、機加工工序之后,不做任何清潔處理,或者簡單的用水沖沖,無法做到徹底清洗干凈,壓鑄鋁表面殘留有脫模劑、切削液、皂化液等腐蝕性物質以及其他污漬,這些污漬加快了鋁合金壓鑄件長霉點變黑的速度。
4、鋁合金外部環境因素:鋁是活潑金屬,在一定的溫度和濕度條件下極易氧化變黑或發霉,這是鋁本身的特性決定的。
5、選用清洗劑不得當。選用的清洗劑具有強腐蝕性,造成壓鑄鋁腐蝕氧化。
加工中心加工薄鋁板活的方法中,我們尤其要注意鋁薄板變形的問題,對此采取的措施還是非常多的,希望大家一一看完,避免下次加工中這樣的問題再次出現。