机械加工来分析CNC数控加工机壳的变形问题

在机加工件中，cnc加工的铝合金机壳特别是薄壁壳体的加工变形问题是一个常见的技术难题，那么我们从业人员必须分析产生变形的原因，然后才能采取相应的对策来预防。对于铝合金cnc加工变形问题，我们机械车间师傅总结以下四点供大家参考交流：一、铝壳的材料牌号和结构复杂程度会影响壳体的变形与否 数控加工铝壳变形量的大小与形状复杂程度、长宽比和壁厚大小相关，与铝合金牌号的刚性和稳定性相关。所以在设计产品铝壳时，应尽可能的减小这些因素对铝合金加工件变形的影响。尤其在尺寸大点铝合金壳体加工定制时更应该做到结构合理。在加工车间加工前也要对铝合金材料毛坯的硬度、疏松等缺陷进行严格检验，确保毛坯质量，减少其对铝结构定制件变形的可能。二、铝壳在cnc加工中心机床加工装夹时造成的变形情况铝壳加工过程中材料毛坯装夹时，首先要选择正确的夹紧面，然后根据夹紧面的位置给予合适的夹紧力。因此尽可能使夹紧面和受力面平等，使夹紧力作用在铝合金加工件上，夹紧面应尽可能靠近加工面，且选择受力不易引起变形的位置。当工件上有几个方向的夹紧力作用时，要考虑装夹的先后顺序，对于使工件与支撑接触夹紧力应先作用，且不易太大，对于平衡切削力的主要夹紧力，应作用在后边的工序。三、在对铝壳加工时的加工参数设置造成的变形 铝合金壳体在加工中心机床切削过程中，由于受到切削力的作用，产生向着受力方向对应的弹性形变，就是我们机加工业内常说的让刀。应对此类变形在加工参数和刀具选择上要采取相应的措施，精加工时要求刀具锋利，一方面可减少刀具与工件的摩擦所形成的阻力，另一方面可提高刀具切削工件时的散热效果，从而减少铝合金件变形的可能。在cnc铣削铝薄壁的机壳类工件的大面时，使用单刃铣削法，刀具参数使用较大的主偏角和较大的前角，目的就是为了减少切削阻力。由于这种刀具切削“轻拉快跑”，能减少薄壁类铝件的变形，在生产中得到广泛的应用。在薄壁铝壳的加工定制过程中，合理的刀具角度对机加工时切削力的大小，过程中产生的热变形、工件表面的微观质量都是至关重要的。所以，一般加工铝合金薄壁腔体时，要用高速刀具，用硬质合金刀具，能不能正确选择刀具是应对铝壳工件变形的关键所在。机械加工中数控机床刀具和工件摩擦产生的热量也会使工件变形，因此在很多时候选择高速切削加工。在高速切削加工中，由于切屑在较短时间内被切除，绝大部分切削热被切屑带走，减少了工件的热变形；其次，在高速加工中心工作时，由于切削层材料软化部分的减少，也可减少铝壳加工的变形，有利于保证壳体有精度的尺寸、形状尺寸。另外，数控机床加工中心的切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理选择切削液对提高刀具的耐用度和加工表面质量、加工精度具有不可或缺作用。因此，在加工中为防止铝合金定制件变形必须合理使用浓度适宜的专用切削液。在数控机械加工过程中采用合理的切削用量是保证零件精度重要一环。在加工精度要求较高的薄壁铝壳时，一般采取对称加工，使相对的两面产生的应力均衡，达到一个相对稳定状态，加工后铝件会平整。但当某一工序采取较大的吃刀量时，由于拉应力、压应力失去平衡，工件便会产生变形。薄壁铝壳在加工中心上切削时变形是多方面的，装夹工件时的夹紧力，切削工件时切削力，工件阻碍刀具切削时产生的弹性变形和塑性变形等一些因素，会让定制的机壳产生变形的状况。四、铝壳cnc加工中心机床下机后自然状态下产生的变形铝壳在加工完成下机后，被加工的部位存在内应力，也有变形的情况出现。要解决这样的情况，一些工件需要分粗精加工，即粗加工完成后，时效处理或热处理去除应力，然后再进行精加工。我们在机壳定制加工的实践工作中积累了丰富的经验，对于一些常见的变形问题会有一套对应的解决办法。有需要数控外协加工定制机壳的朋友可以与我们联系。