通俗的说,夹具就是六个点(3+2+1:三点定面、两点定线、一点固定),而机加工要解决变形。常见的铝零件加工变形的原因很多,与材质、零件形状、生产条件等都有关系。主要有几个方面:毛坯内应力引起的变形,切削力、切削热引起的变形,夹紧力引起的变形。
采用自然或人工时效以及振动处理,均可部分消除毛坯的内应力。预先加工也是行之有效的工艺方法。对较大的毛坯,由于余量大,故加工后变形也大。若预先加工掉毛坯的多余部分,缩小各部分的余量,不但可以减少以后工序的加工变形,而且预先加工后放置一段时间,还可以释放一部分内应力。
例如图1所示为大梁零件,毛坯形状如图双点划线kg。若按图中虚线所示一次性加工成形,平面度误差可高达14mm,若按图中实线进行预加工,自然时效一段时间后再加工成形为所需要的零件,则平面度误差可以减小到3mm。
图2为某型号穿盖器零件,局部最小厚度仅为3mm,加工前的毛坯厚度为20mm。可以上加工中心用压板换压的方法将零件直接加工到尺寸,但是从工作台上取下来时,零件底部两端会向上翘起,造成尺寸严重超差甚至报废。
所以在加工之前,先在毛坯上开一个应力释放槽,如图3实线位置所示,再从工作台上取下,自然时效1~2h,让变形尽量在此时全部发生。之后,增加一个钳工校平工序将零件校平,则零件在后续加工中变形量会大幅度地降低。
刀具的材料、几何参数对切削力、切削热有重要的影响,正确选择刀具,对减少零件加工变形至关重要。
①前角:在保持刀刃强度的条件下,前角适当选择大一些,一方面可以磨出锋利的刃口,另外能够大大减少切削变形,使排屑顺利,进而降低切削力和切削温度。切忌使用负前角刀具。
②后角:后角大小对后刀面磨损及加工表面上的质量有直接的影响。切削厚度是选择后角的重要条件。粗铣时,由于进给量大,切削负荷重,发热量大,要求刀具散热条件好,因此,后角应选择小一些。精铣时,要求刃口锋利,减轻后刀面与加工表面的摩擦,减小弹性变形,因此,后角应选择大一些。
①减少铣刀齿数,加大容屑空间。由于铝件材料塑性较大,加工中切削变形较大,需要较大的容屑空间,因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好。
②精磨刀齿。刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下,以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及轻微的锯齿纹。这样,不仅能降低切削热而且切削变形也比较小。
③严格控制刀具的磨损标准。刀具磨损后,工件表面粗糙度值增加,切削温度上升,工件变形随之增加。因此,除选用耐磨性好的刀具材料外,刀具磨损标准不应该大于0.2mm,否则易产生积屑瘤。切削时,工件的温度一般别超过100℃,以防止变形。
(1)对于薄壁衬套类零件,如果用三爪自定心卡盘或弹簧夹头从径向夹紧,加工后一旦松开,工件必然发生变形。此时,应该利用刚性较好的轴向端面压紧的方法。以零件内孔定位,自制一个带螺纹的穿心轴,套入零件的内孔,其上用一个盖板压紧端面再用螺帽背紧。加工外圆时就可避免夹紧变形,从而得到满意的加工精度。
(2)对薄壁薄板工件来加工时,最好选用真空吸盘,以获得分布均匀的夹紧力,再以较小的切削用量来加工,可以很好地防止工件变形。
(3)使用填塞法。为增加薄壁工件的工艺刚性,可在工件内部填充介质,以减少装夹和切削过程中工件达变形。例如,向工件内灌入含3%~6%硝酸钾的尿素熔融物,加工以后,将工件浸入水或酒精中,就可以将该填充物溶解倒出。
光博会盛启 RayThink燧石技术高清热成像技术引领未来视界,新品震撼发售!
果造磁悬浮传输技术“黑科技” 解锁效率提升和成本优化的产业柔性生产新模式
iEi威强电、易立德、高德智感、先临三维、果栗制造等将携前沿技术和创新成果重磅亮相2024中国深圳人机一体化智能系统与机器人展览会
《2024 AI大模型推动新一代具身智能机器人产业高质量发展蓝皮书》正式发布!
全数会2024中国人机一体化智能系统数字化转型大会暨智能制造与机器人展览会圆满落幕!
科技创新,赋能数字未来 全数会2024(第五届)中国智能制造数字化转型大会盛大开幕!
TKH 集团大动作,收购 Liberty Robotics,引领3D机器视觉行业变革
【峰会嘉宾】跨越速运市场高监蓝萱莉确认出席全数会2024(第五届)中国智能制造数字化转型大会!
[ 微信扫一扫 ]
[ 手机网站 ]