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怎样防止和消除薄壁铝合金零件的加工变形

返回列表 来源: 发布日期: 2019-08-30 09:39:04

   铝合金零件具有抗弯曲、抗冲撞以及抗腐蚀的良好性能,在工业领域得到日益广泛的应用。在薄壁铝合金零件的加工中,因为加工尺寸本身的稳定性偏低,容易出现其他因素导致的形变,从而影响铝合金零件加工质量。因此,减少乃至消除薄壁铝合金零件变形消成了当下加工企业关注的话题。

    铝合金材料熔点偏低,且激活能较大,在温度升高的过程中存在非常强的可塑性。在高温环境下,铝合金零件容易出现组织裂变,在高温高压的环境下,刀具出现的磨损偏大,随着刀屑界面摩擦力的增大而出现屑瘤。

    薄壁铝合金零件本身的刚性偏弱,如果不能合理设置切削的参数,在加工的过程中,会同机床发生共振,导致形变,从而影响零件的质量和外观结构。

    在径向夹紧力和切削力的作用下,在零件加工过程中产生应力变形,进而导致零件产生形变。

    消除薄壁铝合金零件加工变形是确保零件的加工质量主要措施,加工厂家对此作了大量的研究和探索。

    生产实践表明,消除薄壁铝合金零件的加工变形,需要考虑刀具材料、加工工艺、热处理等多方面因素,以确保薄壁铝合金零件满足加工质量的要求。

    铝合金本身拥有良好的加工性能,因此刀具材料建议选择超细晶粒的硬质合金刀具或是涂层硬质合金刀具,这样有利于延长刀具使用寿命,减小刀屑界面的摩擦,提升加工表面的质量。

    薄壁零件精度要求较高,在加工过程中需要消除加工应力,从而保证加工尺寸的稳定性。

    铝合金拥有良好的导热性,硬度较低,可以进行高速切削加工。在粗加工过程中需要选择高速切削和大走刀量。薄壁零件,在半精加工时可以选择2/3 倍的粗加工切削速度,而精加工则最好选择 1/3的切削速度,保持慢走刀量,有利于提升零件表面的加工质量,确保尺寸加工精度并消除加工变形。

    为了消除加工应力,可通过人工+淬火对薄壁铝合金零件毛坯进行热处理,从而实现均化组织晶粒,增加组织硬度的目的。粗加工后,可以选择固溶处理+时效的方式,有利于改善零件切削加工性能,确保加工应力的消除与均化。在半精加工之后,可以进行时效处理,这样可以消除加工应力。在精加工之后,可以做到应力的均化和消除,确保稳定的循环时效处理,这样也可以稳定零件加工组织,满足加工尺寸的要求。

    为了防止材料氧化可以选择极压乳化液以及合理的浇注方式,确保降低切削区温度,避免氢和铝元素在高温下发生化学反应,使铝合金零件受到腐蚀。

    某薄壁铝合金属于回转体,所以选择车削来进行零件的加工处理。为了防止在加工中发生变形,就需要针对性地确保加工工艺,这样才能满足零件的加工要求。

    一般来说,薄壁壳体零件只有1.5 mm 的壁厚,所以在夹紧处容易发生形变现象。为了符合加工规范标准,消除径向夹紧力变形,应该在零件后断面上使用工艺凸台,这样就可以通过换压板进行轴向夹紧,实现一次性的外圆、断面以及孔的定位要求,避免发生变形。

    薄壁铝合金材料很容易与氢气发生化学反应,导致零件表面出现诸多针孔。在这种情况下,需要通过空刀杆浇筑的方式,利用刀杆中间的孔,在零件接触加工的表面或者是在刀尖上喷注切削液,以降低切削区域的温度。在精加工过程中,为了避免铝合金材料被腐蚀,尽可能减少摩擦与粘刀问题的出现,冷却液可以选择机油与煤油的混合油,避免出现零件加工变形,从而提高零件表面的加工质量。

    随着薄壁铝合金零件在现代工业领域应用范围的扩大,加工变形现象严重制约了铝合金零件的应用。在薄壁铝合金零件加工过程中,如何消除变形就成为亟待解决的问题。


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