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减少铝加工变形的工艺措施和操作技巧

铝零件加工变形的原因有很多，与材料有关.零件形状.生产条件等。主要有以下几个方面:毛坯内应力引起的变形和切削力.切割热引起的变形，夹紧力引起的变形。

减少加工变形的工艺措施

1.减少毛培内应力

采用自然或人工及时性和振动处理，可部分消除毛坯的内应力。预处理也是一种有效的工艺方法。对于肥头大耳的毛坯，由于余量大，加工后变形也大。如果提前处理掉毛坯的多余部分，减少各部分的余量，不仅可以减少以后工序的加工变形，还可以在预处理后放置一段时间，释放部分内应力。

2.提高刀具的切削能力

刀具的材料.对切削力的几何参数.正确选择刀具对减少零件加工变形至关重要。

(1)合理选择刀具几何参数。

①前角：在保持刀片强度的条件下，适当选择较大的前角。一方面，它可以磨出锋利的刀片，减少切削变形，使排屑顺畅，从而降低切削力和切削温度。避免使用负前角工具。

②后角：后角尺寸直接影响后刀表面的磨损和加工表面的质量。切削厚度是选择后角的重要条件。粗铣削时，由于进料量大、切削负荷重、加热量大，刀具散热条件好，后角应较小。精铣削时，刀要锋利，减少后刀面与加工表面的摩擦，减少弹性变形。因此，后角应较大。

③螺旋角：为使铣削平稳，降低铣削力，螺旋角应尽可能大。

④主偏角：适当减少主偏角可改善散热条件，降低加工区平均温度。

(2)改进刀具结构。

①减少铣刀齿数，增加芯片容量空间。由于铝性大，加工过程中切割变形大，芯片空间大，芯片槽底部半径应大.铣刀齿数较少较好。

②磨削刀齿。刀齿切削刃的粗糙度值小于Ra=0.4um。使用新刀前应使用细油石.轻轻磨几次，以消除刀齿残留的毛刺和轻微的锯齿纹。这样，不但可以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，工件表面粗糙度增加，切割温度升高，工件变形增加。因此，除了良好的耐磨工具材料外，工具磨损标准不应大于0.2mm，否则容易产生积屑瘤。切割时，工件温度一般不**过100℃，防止变形。

3.改进工件的夹装方法

对刚性较差的薄壁铝件工件，可采用以下夹装方法，减少变形：

①对于薄壁衬套零件，如果用三爪自定心卡盘或弹簧夹从径向夹紧，一旦加工后松开，工件将不可避免地变形。此时，应采用刚性较好的轴向端面压缩方法。定位零件内孔，制作带螺纹的心轴，插入零件内孔，用盖板压紧端面，然后用螺母拧紧。加工外圆时，可避免夹紧变形，获得满意的加工精度。

②加工薄壁薄板工件时，较好选择真空吸盘，以获得均匀分布的夹紧力，然后用较小的切削量加工，以防止工件变形。

此外，还可以使用填充法。为了提高薄壁工件的工艺刚度，可以在工件内填充介质，以减少工件在夹紧和切割过程中的变形。例如，将含有3%~6%硝酸钾的尿素熔化物倒入工件中。加工后，将工件浸泡在水或酒精中，溶解并倒出。

4.合理安排流程

在高速切割过程中，铣削过程往往会产生振动，影响加工精度和表面粗糙度。因此，数控高速切割工艺一般可分为：粗加工-半精加工-角加工-精加工等工艺。对于精度要求高的零件，有时需要进行二次半精加工，然后进行精加工。粗加工后，零件可自然冷却，消除粗加工产生的内应力，减少变形。粗加工后留下的余量应大于变形量，一般为1~2mm。精加工时，零件精加工表面应保持均匀的加工余量，一般为0.2～0.5mm为使刀具在加工过程中处于稳定状态，可大大降低切削变形，获得良好的表面加工质量，保证产品精度。