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铝合金型材是工业中使用广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中均有铝合金工件。在工业飞机结构中为了减轻重量,采用了大量的铝合金材料的薄壁零件,由于铝合金零件材料热膨胀系数较大,薄壁加工过程中很容易变形。尤其是在采用自由锻毛坯时余量大,变形问题更为突出,铝型材拉弯后变形问题解决如下所示:
一、铝合金工件切削变形的原因
铝合金零件变形的原因很多,与材质、零件形状、工艺条件、切削油的性能等都有关系。主要有以下几个方面:毛坯内应力引起的变形,切削力、切削热引起的变形,夹紧力引起的变形。
二、减少工件变形的工艺措施
(1)降低毛坯的内应力
采用时效以及振动处理或预先工艺均可部分消除毛坯的内应力,余量大的毛坯工件故变形也大。若预先去掉毛坯的多余部分缩小各部分的余量,不仅可以减少以后工序的变形,而且放置一段时间,还可以释放一部分内应力。
(2)合理选择刀具几何参数
前角:在保持刀刃强度的条件下前角适当选择大一些,一方面可以磨出锋利的刃口,另外可以减少切削变形使排屑顺利,进而降低切削力和切削温度。
后角:后角大小对后刀面磨损及表面质量有直接的影响。粗铣时由于进给量大、切削负荷重、发热量大,要求刀具散热条件好,因此后角应选择小一些。精铣时要求刃口锋利,减轻后刀面与表面的摩擦减小弹性变形,因此后角应选择大一些。
螺旋角:为使铣削平稳降低铣削力,螺旋角应尽可能选择大一些。
主偏角:适当减小主偏角可以改善散热条件,使平均温度下降。
(3)改善刀具结构
减少铣刀齿数加大容屑空间。由于铝合金材料塑性较大切削变形较大,需要较大的容屑空间,因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好。
(4)精磨刀齿
在使用新刀之前,应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下,以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及轻微的锯齿纹。这样不但可以降低切削热而且切削变形也比较小。
(5)严格控制刀具的磨损标准
刀具磨损后工件表面粗糙度值增加,切削温度上升工件变形随之增加。因此除选用耐磨性好的刀具材料外,还应严格控制刀具磨损程度,否则容易产生积屑瘤。切削时工件的温度不能过高以防止变形。
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