铝零件加工怎么减少材料的变形

铝合金是重要的工业原料。由于其硬度相对较小且热膨胀系数较大,在薄壁和薄板类零件的机械加工中容易发生变形。那么铝零件加工怎么减少材料的变形呢?本文小编就跟大家说说有哪些加工方法。

对称加工法:对于加工余量较大的铝合金零件,为了创造较好的散热条件减少热变形,必须尽量避免热量过于集中,可以采取的方法就是对称加工。比如说有一块90毫米厚的铝合金板,需要将其铣削至60毫米厚,如果铣好一面之后立即翻过来铣另一面,由于每个面都是一次加工到至后的尺寸,连续加工余量较大,就会造成热量集中的问题,这样铣削好的铝合金板平面度只能达到5毫米。如果采用两面反复进刀的对称加工方法,使每个面都至少分两次加工,直到达到至后的尺寸,这样有利于散热,平面度可以控制在0.3毫米。 

分层多次加工法:当铝合金板类零件上有多个型腔需要加工时,如果采用一个型腔一个型腔依次加工的方法,就容易使型腔壁由于受力不均匀而缠上变形。较好的解决方法是采取分层多次加工法,即同时对所有型腔进行加工,但不是一次加工完成,而是分若干个层次,逐层加工到需要的尺寸。这样零件受力会比较均匀,变形的几率较小。

恰当选择切削用量:选择恰当的切削用量可以有效减少切削过程中的切削力和切削热。机械加工过程中,切削用量偏大会导致一次走刀的切削力过大,极易造成零件的变形,而且对机床主轴刚性和刀具的耐用度都会造成影响。在切削用量的各个要素中,对切削力影响较大的就是背吃刀量。按说减小背吃刀量有利于保证零件不变形,但同时又会降低加工效率。数控加工的高速铣削能够解决这一问题,只需要在减小背吃刀量的同时,相应地增大进给量,并提高机床的转速,就可以既降低切削力又能够保证加工效率。

走刀顺序有讲究:粗加工和精加工应该采用不同的走刀顺序。粗加工要求以较快的切削速度,在较短的时间内切除毛坯表面的多余材料,形成精加工所要求的几何轮廓。因此强调的是加工效率,追求单位时间内的材料切除率,应该使用逆铣。而精加工对加工精度和表面质量要求更高,强调加工质量,应该使用顺铣。由于顺铣时刀齿的切削厚度从较大逐渐递减为零,会大大减少加工硬化现象,并且对零件的变形也有一定程度的抑制作用。

薄壁件二次压紧:在加工铝合金薄壁件时,装夹时的压紧力也是产生变形的一个重要原因,这是即便提高加工精度也难以避免的。为了降低工件由于装夹而产生的变形,可以在精加工达到至后尺寸之前,将压紧的零件松一下,释放压紧力,使零件自由恢复到原状,然后再重新轻微压紧。二次压紧的作用点较好在支承面上,夹紧力应作用在工件刚性好的方向,压紧力大小以刚能夹住工件不发生松动为准,这对于操作人员的经验和手感有较高的要求。这样加工出的零件压紧变形是较小的。

以上就是常见的减少材料的变形铝零件加工方法,铝材料变形是很正常的情况,但是如果采用了合适的加工方法,就能够减少或者是避免变形的情况发生。

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