深圳CNC加工廠家淺析減少加工變形的工藝

 

(1)、降低毛坯的內應力

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

 

(2)、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：在保持刀刃強度的條件下，前角適當選擇大一些，一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。

後角：後角大小對後刀麵磨損及加工表麵質量有直接的影響。切削厚度是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，減輕後刀麵與加工表麵的摩擦，減小彈性變形，因此，後角應選擇大一些。

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。

 

B、改善刀具結構。

減少銑刀齒數，加大容屑空間。由於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於Ra=0.4um。在使用新刀之前，應該用細油石在刀齒前、後麵輕輕磨幾下，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。

 

C、嚴格控製刀具的磨損標準：

刀具磨損後，工件表麵粗糙度值增加，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於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。

D、改善工件的夾裝方法。

對於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夾緊，加工後一旦鬆開，工件必然發生變形。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，其上用一個蓋板壓緊端麵再用螺帽背緊。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，加工以後，將工件浸入水或酒精中，就可以將該填充物溶解倒出。

 

E、合理安排工序。

高速切削時，由於加工餘量大以及斷續切削，因此銑削過程往往產生振動，影響加工精度和表麵粗糙度。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。對於精度要求高的零件，有時需要進行二次半精加工，然後再進行精加工。粗加工之後，零件可以自然冷卻，消除粗加工產生的內應力，減小變形。粗加工之後留下的餘量應大於變形量，一般為1-2mm。精加工時，零件精加工表麵要保持均勻的加工餘量，一般以0.2-0.5mm為宜，使刀具在加工過程中處於平穩的狀態，可以大大減少切削變形，獲得良好的表麵加工質量，保證產品的精度。

 

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