鋁外殼,特別是薄壁外殼的加工變形問題是一個普遍的技術難題。
因此,我們必須分析變形的原因,然后采取相應的對策加以預防。
一、鋁殼的材質等級和結構復雜程度會影響殼形
CNC加工鋁殼的變形量與形狀的復雜程度、縱橫比和壁厚有關,直接關系到材料的剛性和穩定性。
因此,在設計產品的鋁殼時,應盡量減少這些因素對工件變形的影響。
特別是在尺寸較大的零件外殼加工定制中,結構要合理。
加工前應嚴格控制鋁合金材料毛坯的硬度和孔隙率,以保證毛坯質量,減少由此引起的工件變形。
二、加工中心機床下機后鋁殼在自然狀態下的變形
鋁殼加工完成后,加工部位本身存在內應力,也存在變形。
為解決這種情況,有些工件需要分為粗加工和精加工,即粗加工完成后,進行時效處理或熱處理去除應力,然后進行精加工。
三、加工中心加工裝夾引起的鋁殼變形
1、選擇正確的夾緊面
鋁殼加工和材料毛坯夾緊時,應先選擇正確的夾緊面,然后根據夾緊面的位置選擇合適的夾緊力。
因此,夾緊面和受力面應盡量保持一致,使夾緊力作用在工件上。
2、考慮夾緊力的先后順序
當多個方向的夾緊力作用于工件時,應考慮夾緊力的先后順序。
應先施加夾緊力,使工件與支架接觸,不宜過大。
主要用于平衡切削力的夾緊力,應在后續工序中使用。
四、鋁殼加工參數造成的變形
加工中心機床在切削過程中,外殼受到切削力的作用,
產生與力的方向相對應的彈性變形,也就是我們常說的機械加工行業。
在加工參數和刀具選擇上應采取相應的措施來處理這種變形。
精加工時要求刀具鋒利,一方面可以降低刀具與工件摩擦形成的阻力,
另一方面可以提高刀具切削工件時的散熱效果,從而減少工件上的殘余內應力。
在銑削薄壁套管零件的大表面時,通常使用單刃銑削方法。
刀具參數采用較大的主偏角和較大的前角,以降低切削阻力。
由于這種刀具切削輕、運行快,減少了薄壁零件的變形,在生產中得到廣泛應用。
在薄壁鋁殼定制加工過程中,合理的刀具角度對加工過程中切削力的大小,
還有加工過程中產生的熱變形以及工件表面的微觀質量至關重要。
刀具前角的大小決定了刀具的切削變形和前角的鋒利程度。
大前角減少了切削變形和摩擦,但如果前角過大,刀具楔角減小,刀具強度減弱,刀具散熱差,磨損加速。
因此,在加工鋁合金薄壁型腔時,一般采用高速刀具和硬質合金刀具。正確選擇刀具是處理鋁殼工件變形的關鍵。
在加工中,數控機床與工件摩擦產生的熱量也會使工件變形,因此常選用高速切削。
在高速加工中,由于排屑時間比較短,切削熱大部分被切屑帶走,減少了工件的熱變形;
其次,在高速加工中心工作時,由于切削層材料軟化部分的減少,也可以減少鋁殼加工的變形,有利于保證外殼具有準確的尺寸,形狀和大小。