鋁件零件加工(gōng)變形的原(yuán)因很(hěn)多，與材質、零件形狀、生産條件(jiàn)等都有關系。主要有以下幾個方面：毛坯内應力引起的變形，切削力(lì)、切(qiē)削熱引起的變形(xíng)，夾緊力引起的變形。
一、減少加工變形的工藝措施
1降低毛坯内應力
采(cǎi)用自然或人(rén)工時效以(yǐ)及振動處(chù)理，均可部分(fèn)消除毛坯的内應力。預先加工也是行之有效的工藝方法。對肥頭大耳的毛坯，由于餘量大，故加工後變形也大。若預先加工掉毛坯的(de)多餘部分，縮小(xiǎo)各部分的(de)餘量(liàng)，不僅可以減少以後工序的加工變(biàn)形(xíng)，而且預先加工後(hòu)放置一段時間，還可(kě)以釋放一部分内應力。
2改善刀具的切削能力
刀具的材料、幾(jǐ)何參數對(duì)切削力、切削熱(rè)有重要的影響(xiǎng)，正确選擇刀具(jù)，對減少零件加工變形至(zhì)關重(zhòng)要。
(1)合理(lǐ)選擇刀(dāo)具幾何參數。
①前角：在保持刀刃(rèn)強度的條件下，前角适當選擇大一些，一方面可以磨出鋒利的刃口，另外可以減少切削變形，使排屑順利，進而(ér)降低切削力(lì)和切削溫度。切忌使用負前(qián)角刀具(jù)。
②後(hòu)角：後角大小對後刀面磨(mó)損及加工表面質量有直接的影響。切削厚度是選擇後角的(de)重要(yào)條件(jiàn)。粗銑時，由于進給量大，切(qiē)削負(fù)荷重，發熱量大，要求刀具散熱(rè)條件(jiàn)好，因此，後角應選擇小一些。精(jīng)銑時，要求刃口鋒(fēng)利，減輕後刀面與加工表面的摩擦，減小彈性變形，因(yīn)此，後角應(yīng)選擇大一些。
③螺旋角(jiǎo)：爲使銑削平穩，降低銑削力，螺旋角應盡可能選擇大一些(xiē)。
④主(zhǔ)偏角：适當減小主偏角可以改善散熱(rè)條件，使加工(gōng)區的平均溫度下降(jiàng)。
(2)改善(shàn)刀具結構。
①減少(shǎo)銑刀齒數，加大容屑空間。由于(yú)鋁件材料(liào)塑性較大，加工中切削變形較大，需要較大的容屑(xiè)空間(jiān)，因此容屑槽底半徑應該較大、銑刀齒數較少爲(wèi)好。
②精磨刀齒。刀齒切削刃部(bù)的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之(zhī)前，應(yīng)該用細油石在刀齒前、後面輕輕磨幾下，以消除刃(rèn)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(ér)且切削變形也比較小。
③嚴格控制(zhì)刀具的(de)磨損标準(zhǔn)。刀具磨損後，工件表面粗糙度(dù)值增加，切削溫度上升，工(gōng)件變形随之增(zēng)加。因此，除選用耐(nài)磨性好的刀(dāo)具材料外，刀具磨損标準不應該大于0.2mm，否(fǒu)則容易産生積屑瘤。切削時(shí)，工件的溫度一(yī)般(bān)不要超過100℃，以防止變形。
3改善工件的夾裝方法(fǎ)
對于剛性較差的薄壁鋁件工件，可以采用以下的(de)夾(jiá)裝方法，以減少變形：
①對于薄壁襯套類零件，如果(guǒ)用三爪自(zì)定心卡盤(pán)或彈簧夾頭從徑向夾緊，加工後一(yī)旦松開，工件必然發生變形。此時，應該利用剛性較好的軸向端面壓緊的方(fāng)法。以零件内孔定位，自制一個(gè)帶螺紋的穿心軸，套入零件的内孔，其(qí)上用一個蓋闆壓緊端面再用螺(luó)帽背緊。加工外圓時(shí)就可避免(miǎn)夾緊(jǐn)變形，從而(ér)得到滿意的加工精度。
②對(duì)薄壁薄闆工件進(jìn)行加工時，最好選用真(zhēn)空吸盤，以獲得分布均勻的夾緊力，再(zài)以較小的切削用量來(lái)加工，可以很好地防止工件變形。
另外，還(hái)可以使用填塞法。爲增加薄(báo)壁工(gōng)件的工藝剛性，可在工件内部填充介質，以減少(shǎo)裝夾和切削過程中工件達變形。例如，向(xiàng)工件内灌入含3%～6%硝酸(suān)鉀的尿素熔融物(wù)，加(jiā)工(gōng)以後，将工件浸入水或(huò)酒精中，就可以(yǐ)将該填充物溶解倒(dǎo)出。
4合理安排工(gōng)序
高速切(qiē)削時，由(yóu)于加工餘量大以及斷續切削，因此銑削過程往往産生振動，影響加(jiā)工精(jīng)度和表面粗糙度。所以，數控高速切削加工工藝過程一般可分爲：粗加工—半精加工—清(qīng)角加工—精加工等工序。對于精(jīng)度要求高的零件，有時需要進行二次半精加工，然(rán)後再進行(háng)精加工。粗加工之後，零件可以自然冷卻，消除(chú)粗加工(gōng)産生的(de)内應力，減小變形。粗加工之後(hòu)留下的餘量應大于變形量，一般爲1～2mm。精加工時，零件精加工表面要保持均勻(yún)的加工餘量，一般以0.2～0.5mm爲宜，使刀具在加(jiā)工過程中處于平穩的狀态，可以大大(dà)減少切削變形，獲得良好的表面加工質量，保證産品的精度。
二、減小加工變形的操作技巧
鋁件材料的零(líng)件在加工過程中變形，除了上述(shù)的原(yuán)因之外，在實際操作中，操作(zuò)方法也是非常重要的。
1、對于加工餘量大(dà)的零件，爲使其在加工過程中(zhōng)有比(bǐ)較好的散熱條件，避免熱(rè)量集中，加(jiā)工時，宜采用對稱加(jiā)工。如有一塊90mm厚的闆料(liào)需要加工到60mm，若銑(xǐ)好一面後立即銑削另一面，一(yī)次加工到最後尺寸，則平面度(dù)達5mm;若采用反(fǎn)複進刀(dāo)對稱加工，每(měi)一面分兩次加工到最後尺(chǐ)寸，可保證平面度達到0.3mm。
2、如果闆材零(líng)件上有多個型腔，加工時(shí)，不宜采用一個型腔一個型腔的次(cì)序加(jiā)工方法，這(zhè)樣容易造成零件受力(lì)不(bú)均勻而産生變形。采用分(fèn)層多(duō)次加工，每一層盡量同時加工到(dào)所(suǒ)有的型腔，然後再加(jiā)工下一個層次，使零(líng)件均勻受力，減小變形。
3、通過改(gǎi)變切削用量來減少切削(xuē)力、切削熱(rè)。在切(qiē)削(xuē)用量的(de)三要素中，背吃刀量對切削力的影響很大。如果加工餘量太(tài)大，一(yī)次走刀的切削力太大，不(bú)僅會使零件變形，而且還(hái)會影(yǐng)響機床主軸剛性、降低刀具的耐用度。如(rú)果減少背吃刀量(liàng)，又會使生産效率大打折扣。不過，在數控加工中都是高速銑削(xuē)，可以克服這一難題。在減(jiǎn)少背吃刀量的同時，隻要相應地增(zēng)大進給，提高(gāo)機床的轉速，就可以降(jiàng)低切(qiē)削力，同時保證加工效率。
4、走刀順序也要講究。粗加(jiā)工強調的是提(tí)高加工效率，追求單位時間内的切(qiē)除(chú)率，一般(bān)可采用逆銑。即以最快的速(sù)度、最短的時間切除毛坯表面的(de)多餘材料，基本形成精加工所要求的幾何輪廓。而精加工所強調的是高精度高質(zhì)量，宜采用順銑。因爲順銑時刀齒(chǐ)的切削(xuē)厚度從(cóng)最大逐漸遞減至零(líng)，加工硬化(huà)程度大爲(wèi)減輕，同時(shí)減輕零件的變形程度。
5、薄壁工件(jiàn)在加工時由于裝夾産生變形，即使精加工也是難以避免的。爲使工(gōng)件變形減小到最低限度，可以在精加工即将達到最後尺寸之前，把壓緊件松一下，使工件自由恢複到原狀，然後再輕微壓緊，以剛能夾住工件爲準(完全憑手感(gǎn))，這樣可以獲得(dé)理想的加工效果。總之，夾緊力的作用點最好在支(zhī)承面上，夾緊力應作用在工件剛性好(hǎo)的方向，在保(bǎo)證工件不松動(dòng)的前提下，夾緊力越小越好。
6、在加工帶(dài)型腔零件時，加工型腔(qiāng)時盡量不要讓銑刀(dāo)像鑽頭似的直接向下紮入零件(jiàn)，導緻銑刀容屑空(kōng)間不夠，排(pái)屑不順暢，造成零件過熱、膨(péng)脹以及崩刀、斷刀等不利現象。要先用與銑刀同尺寸或大一号的鑽(zuàn)頭鑽下刀孔，再用銑刀銑削。或者，可(kě)以用CAM軟件生産螺旋下刀程序。
