鋁數控加工中避免零件變形的7種方法

1. 對稱加工

對于加工余量較大的鋁制件，要避免熱量過度集中，以產生更好的散熱效果，減少熱變形?？梢杂脕韺崿F這一點的方法稱為對稱處理。

例如，想象一下，一塊 90 毫米厚的鋁板需要銑削到 60 毫米厚。如果銑邊馬上翻到另一邊，因為每個面都加工到最終尺寸，連續加工余量就會很大，會造成熱量集中的問題，合金板的平整度只能達到 5 毫米。

但是如果重復使用兩側對稱的加工方法，每個面至少可以加工兩次，直到達到最終尺寸，有利于散熱，平面度可以控制在0.3mm。

2. 分層多次加工

當鋁合金板件上有多個腔體時，容易因受力不均而扭曲腔壁。解決問題的最好方法是采取分層多重加工的方法，即同時加工所有型腔。

然而，不是一次完成零件，而是可以將零件分成幾層并逐層加工成所需的尺寸。施加在零件上的力會更均勻，變形的概率會更小。

3.選擇合適的切割參數

通過選擇合適的切削參數，可以降低切削力和產生的切削熱。在機械加工過程中，如果切削參數過大，會導致切削力過大，容易造成零件變形，影響主軸的剛性和刀具的耐用性。

在所有切削參數的因素中，對切削力影響最大的是后切削深度的大小。但在減少刀具數量有利于保證零件不變形的同時，加工效率也會降低。

的高速銑削數控加工可以解決這個問題。通過減小后切深度、增加進給量和提高機床速度，加工可以降低切削力，保證加工效率。

4. 優化刀具能力

刀具的材料和幾何參數對切削力和切削熱有重要影響。因此，正確選擇刀具和參數對于減少零件的加工變形非常重要。

可能影響性能的工具幾何參數：

前角

?他前角必須正確地配置，以保持葉片的強度，或者鋒利的邊緣將被磨損的。正確設置前角還可以減少切削變形，確保排屑順暢，降低切削力和切削溫度。不要使用負前角工具。

后角

后角的大小直接影響后刀面磨損和加工表面質量，切削厚度是配置后角時要考慮的重要參數。粗銑時，大進給量、重切削負荷和大熱量意味著刀具必須考慮散熱。因此后角應該更小。然而，在精密銑削中，需要鋒利的邊緣來減少側面與加工表面之間的摩擦并減少彈性變形。在這些情況下，后角應該更大。

螺旋角

為使銑削穩定并減小銑削力，螺旋角應盡可能大。

主偏轉角

適當減小主偏角可以改善散熱，降低加工區的平均溫度。

改善刀具的物理狀態

減少銑刀齒數可以增加產能，這在加工鋁合金時很有用。由于鋁合金的特性，切削變形較大，需要較大的容屑槽。

罐底半徑應大些，銑刀齒數少些。例如20mm以下的銑刀采用2個刀齒，30～60mm的銑刀采用3個刀齒，以避免切屑堵塞造成薄壁鋁合金零件變形。

精密研磨刀齒

刀齒刃口粗糙度應小于Ra=0.4um。新刀具使用前，先用細油石輕輕磨磨齒的前后邊緣，以消除毛刺和輕微的鋸齒狀花紋。這樣，不僅可以降低切削熱量，還可以最大限度地減少切削變形。

嚴格控制刀具磨損

當刀具磨損時，工件表面粗糙度增加，切削溫度升高，工件變形增加。因此，除了選擇耐磨性好的刀具材料外，刀具磨損標準不應大于0.2mm，否則會產生積屑瘤。切割時，工件溫度不宜超過100度，以防變形。

5. 不同的方法

粗切削和精加工需要不同的方法。粗加工要求在最短的時間內以最快的切削速度切削毛坯表面的多余材料，形成精加工所需的幾何輪廓。這里的重點是加工效率和材料去除率。

另一方面，精加工要求更高的加工精度和表面質量。應重視銑削質量。隨著刀齒切削厚度從最大減小到零，加工硬化現象將大大減少，零件變形得到一定程度的抑制。

6、薄壁件二次壓縮

加工薄壁鋁合金零件時，夾緊力會引起變形。為減少夾緊引起的工件變形，被壓件應在完成最終尺寸前松開，釋放壓力，使工件恢復原狀，然后再重新施壓。

第二個壓緊作用點最好在支撐面上，夾緊力應朝剛度最大的方向。如果一切正常，壓縮力應該能夠保持工件而不松動。這種方法需要有經驗的操作者，但可以確保加工零件的變形最小化。

7. 鉆銑

加工帶型腔的零件存在其自身的問題。如果將銑刀直接應用于零件，由于銑刀的碎屑空間不足，切削不會光滑。這會導致大量切削熱的積累、零件的膨脹和變形，甚至零件或刀具的潛在斷裂。

處理這個問題的最好方法是先鉆孔，然后再銑削。這包括首先用不小于銑刀的刀具鉆孔，然后將銑刀放入孔中開始銑削。