CNC加工时铝件容易变形怎么办？

概要

铝合金零件变形的原因有很多，所以在加工过程中，减少变形的措施就显得尤为重要。下面这篇文章讲一下在CNC加工过程中防止铝件容易变形的一些措施。

铝是一种活泼的金属，铝是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要产业的发展要求材料性能具有铝及其合金的独特性能，极大地促进了这种新型金属铝的生产和应用。

由于铝合金零件热膨胀系数大，薄壁加工时容易变形。特别是采用自由锻毛坯时，加工余量较大，变形问题更为突出。

CNC铝合金零件变形的原因有很多，与材料、零件形状、生产条件、切削液性能等有关。

CNC加工时，铝件材质容易变形怎么办？变形的原因主要有以下几个方面：毛坯内应力引起的变形、切削力引起的变形、切削热引起的变形、夹紧力引起的变形。

因此，在加工过程中，减少加工变形的措施就显得尤为重要。主要有以下几个方面：降低毛坯内应力，提高刀具切削能力，合理选择刀具几何参数，改进刀具结构，改进工件装夹方式，合理安排工序

减少加工变形的工艺措施

1、降低毛坯内应力

自然或人工时效和振动处理可部分消除毛坯的内应力。前处理也是一种有效的处理方法。对于毛坯，由于余量较大，加工后的变形也较大。

如果对毛坯多余的部分进行预处理，减少各部分的余量，不仅可以减少后续工序的加工变形，而且经过一段时间的预处理后，可以释放一部分内应力.

2.提高刀具切削能力

刀具的材料和几何参数对切削力和切削热有重要影响。正确选择刀具对于减少零件的加工变形非常重要。

(1)刀具几何参数的合理选择。

耙角：在保持刀片强度的条件下，耙角被适当地选择更大，一方面可以磨碎边缘，另一方面，它可以减少切割变形，使其成为排屑顺畅，进而降低切削力和切削温度。切勿使用负前角的刀具。

后角：后角的大小直接影响后刀面的磨损和加工表面的质量。切削厚度是选择后角的重要条件。

粗铣时，中干进给量大，切削负荷大，发热量大，要求刀具有良好的散热条件。因此，后角应选择较小的。精铣时，要求切削刃锋利，减少后刀面与加工面的摩擦，减少弹性变形。因此，后角应较大。

螺旋角：为使铣削顺畅，减小铣削力，螺旋角应尽量大。

主偏角：适当减小主偏角可以改善散热条件，降低加工区域的平均温度。

(2)改进工具结构。

减少铣刀齿数，增加容屑空间。由于铝材塑性大，加工时切削变形大，需要较大的容屑空间，因此容屑槽底圆弧应大，铣刀齿数宜少。

精细研磨的牙齿。刀齿刃口粗糙度值应小于Ra=0.4um。新刀使用前，应先用细油石在刀齿前后轻磨几下，以消除磨齿时留下的毛刺和细小锯齿。这样，不仅可以降低切削热，而且切削变形也比较小。

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大，切削温度升高，工件变形量增大。

因此，除了选用耐磨性好的刀具材料外，刀具磨损标准不应大于0.2mm，否则容易产生积屑瘤。切削时，工件温度一般不应超过100℃，以防变形。

3、改进工件装夹方式

对于干刚性差的薄壁铝制工件，可采用以下装夹方法来减少变形；

(1)对于薄壁衬套零件，如果采用三爪自定心卡盘或弹簧卡盘径向夹紧，加工后一旦松开，工件难免发生变形。这时应采用压入刚性较好的轴向端面的方法。

(2)

(3)定位零件内孔，制作螺纹心轴，插入零件内孔，压上盖板端面，然后用螺母拧紧。加工外圆时，可避免夹紧变形，从而获得满意的加工精度。

(2)加工薄壁、薄板工件时，最好用真空吸盘获得均匀分布的夹持力，然后用少量切削加工，可以很好地防止工件变形。

此外，还可采用现场填充法，为增加工件的工艺刚性，可将材料填充到工件内部，以减少工件在装夹和切削时的变形。

例如，将含有3%~6%硝酸钾的尿素熔体倒入工件中，加工后将工件浸入水中或洒香精，即可将填料溶解倒出。

4、合理安排流程

高速切削时，由于加工余量大，断续切削，铣削过程中常产生振动，影响加工精度和表面粗糙度。因此，CNC高速切削加工过程一般可分为粗加工、半精加工、清角、精加工。

对于精度要求高的零件，有时需要进行二次半精加工，然后进行精加工。零件粗加工后可自然冷却，消除粗加工产生的内应力，减少变形。粗加工后留下的余量应大于变形量，一般为1~2mm。

精加工时，零件的精加工表面应保持均匀的加工余量，一般为0.2~0.5mm，使刀具在加工过程中处于稳定状态，可大大减少切削变形，获得良好的表面加工质量，并确保产品的准确性。

以上介绍了铝件在CNC加工过程中容易变形的解决方法。如果您对以上问题有疑问或需要定制CNC铝件，请联系我们。

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