在航空領(lǐng)域，為了減輕航空件本身的重量，會大量的使用鋁合金材料。但是在鋁合金精密加工方面，由于材料膨脹系數(shù)比較大，在薄壁加工的過程中很容易發(fā)生變形，尤其是在采用了自由鍛毛坯的時候，加工余量大，變形的問題就更加凸顯出來了。那么濟南數(shù)控加工中應(yīng)該如何減少加工變形呢？

一、引起加工變形的原因

鋁合金零件加工變形的原因其實有很多，跟材質(zhì)，零件的形狀以及生產(chǎn)的各項條件，比如說切削液的性能等都有著關(guān)系?？偨Y(jié)起來大致包含了以下幾點，那就是毛坯的內(nèi)應(yīng)力變形、切削力度、切削熱量以及裝夾造成的變形。

二、為減少加工變形應(yīng)制定的工藝措施

1、要降低毛坯的內(nèi)應(yīng)力

我們可以采用自然或人工時效以及振動的處理，能夠部分消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力。預(yù)先加工也是行之有效的工藝方法。對比較大的毛坯，由于余量大，故加工后變形也大。如果我們預(yù)先加工掉毛坯的多余部分，縮小各部分的余量，不僅可以減少以后工序的加工變形，而且預(yù)先加工后放置一段時間，還可以釋放一部分內(nèi)應(yīng)力。

2、可以改善刀具的切削能力

刀具的材質(zhì)、幾何參數(shù)對切削力以及切削熱量有著重要的影響，正確的選擇刀具，對減少零件加工變形至關(guān)重要。

　　①合理的去選擇刀具幾何參數(shù)

　　前角：在保持刀刃強度的條件下，前角適當(dāng)選擇大一些，一方面能夠磨出鋒利的刃口，還可以減少切削變形，使排屑更加順利，進而降低切削力和切削熱量。切忌使用負(fù)前角刀具。

　　后角：后角大小對后刀面磨損及加工表面質(zhì)量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑加工時，由于進給量大，切削負(fù)荷重，發(fā)熱量大，要求刀具散熱條件好，因此，后角應(yīng)選擇小一些。精銑加工時，要求刃口鋒利，減輕后刀面與加工表面的摩擦，減小彈性變形，因此，后角應(yīng)選擇大一些。

　　螺旋角：為使銑削平穩(wěn)，降低銑削力，螺旋角應(yīng)盡可能選擇大一些。

　　主偏角：適當(dāng)減小主偏角能夠有效改善散熱條件，使加工區(qū)的平均溫度下降。

　?、诟纳频毒呓Y(jié)構(gòu)

　　減少銑刀齒數(shù)，加大容屑空間。由于鋁合金材料塑性較大，加工中切削變形較大，需要較大的容屑空間，因此容屑槽底半徑應(yīng)該較大、銑刀齒數(shù)較少為好。例如，φ20mm以下的銑刀采用兩個刀齒；φ30-φ60mm的銑刀采用三

個刀齒較好，以避免因切屑堵塞而引起薄壁鋁合金零件的變形。

　　精磨刀齒：刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前，應(yīng)該用細(xì)油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下，以消除刃磨刀齒時殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣，不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。

　　嚴(yán)格控制刀具的磨損標(biāo)準(zhǔn)：刀具磨損后，工件表面粗糙度值增加，切削溫度上升，工件變形隨之增加。因此，除選用耐磨性好的刀具材料外，刀具磨損標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該大于0.2mm，否則容易產(chǎn)生積屑瘤。切削時，工件的溫度一般不要超過100℃，以防止變形。

　?、鄹纳乒ぜ膴A裝方法

　　對于剛性較差的薄壁鋁合金工件，可以采用以下的夾裝方法，以減少變形：

　　對于薄壁襯套類零件，如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊，加工后一旦松開，工件必然發(fā)生變形。此時，應(yīng)該利用剛性較好的軸向端面壓緊的方法。以零件內(nèi)孔定位，自制一個帶螺紋的穿心軸，套入零件的內(nèi)孔，其上用一個蓋板壓緊端面再用螺帽背緊。加工外圓時就可避免夾緊變形，從而得到滿意的加工精度。

　　對薄壁薄板工件進行加工時，最好選用真空吸盤，以獲得分布均勻的夾緊力，再以較小的切削用量來加工，可以很好地防止工件變形。

　　另外，還可以使用填塞法。為增加薄壁工件的工藝剛性，可在工件內(nèi)部填充介質(zhì)，以減少裝夾和切削過程中工件達變形。比如說，向工件內(nèi)灌入含3%-6%硝酸鉀的尿素熔融物，加工以后，將工件浸入水或酒精中，就可以將該填充物溶解倒出。

　　④合理安排工序

　　高速切削時，由于加工余量大以及斷續(xù)切削，因此銑削過程往往產(chǎn)生振動，影響加工精度和表面粗糙度。所以，數(shù)控高速切削加工工藝過程一般可分為；粗加工-半精加工-清角加工-精加工等工序。對于精度要求高的零件，有時需要進行二次半精加工，然后再進行精加工。粗加工之后，零件可以自然冷卻，消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減小變形。粗加工之后留下的余量應(yīng)大于變形量，一般為1-2mm。精加工時，零件精加工表面要保持均勻的加工余量，一般以0.2-0.5mm為宜，使刀具在加工過程中處于平穩(wěn)的狀態(tài)，可以大大減少切削變形，獲得良好的表面加工質(zhì)量，保證產(chǎn)品的精度。