昆山鋁合金cnc加工
時間:2023-04-03 來源:本站 瀏覽:745一、鋁的優點
1、密度低,鋁的密度約為2.7克/立方厘米,大概為銅的三分之一。
2、可塑性高,鋁具有優良的延展性,可以通過擠壓、拉伸等壓力加工方法加工成各種產品。
3、耐腐蝕,鋁是一種帶負電荷的金屬,在自然條件下或通過陽極氧化可以在表面形成一層保護性氧化膜,耐腐蝕性比鋼好得多。
4、易強化,純鋁強度不高,但可以通過陽極氧化提高強度。
5、表面易加工,簡單的表面處理工藝就可以改善或改變鋁的表面性能,從而提升運行的穩定性。
6、導電性好。
7、熱傳導率高。
鋁合金型材需要注意加工過程中的溫度
1)鋁合金型材時效保溫,要嚴格管理按照傳統工藝設計要求來進行分析時效,保溫工作時間要適當,防止欠時效或過時效而導致硬度研究不夠。
2)鋁合金型材溫度的設定和控制,通常溫度與顯示溫度之間存在一定誤差,在設定表溫時,應根據爐內實際溫度進行設定,并注意溫度波動。
3)特種合金和普通6063合金在裝入鋁合金型材前應分別在爐內時效。
二、鋁合金制品最常見的成型方法有哪幾種?
1、軋制成型:根據軋輥旋轉方向不同,鋁合金軋制可分為縱軋、橫軋和斜軋。根據輥系不同,鋁合金軋制可分為兩輥系軋制,多 輥系軋制和特殊輥系(如行星式軋制、V形軋制)軋制。根據產品種類的不同,鋁合金軋制又可分為板材(鋁板)、帶材(鋁線)、箔材軋制(鋁箔)、棒材(鋁棒)、扁條(鋁條)和異形軋制(工業材)、管材(鋁管)和空心型材軋制(工業異型材,擠壓成型模具稱之為分流)。
2、擠壓成型:對擠壓筒(盛錠筒)內的金屬錠坯施加外力,使之從指定的模具導流孔中流出,從面獲得所需要的斷面形狀和尺寸大小的產品。
工業鋁型材的擠壓方法主要有幾種:1、正擠壓法。2、反擠壓法。3、管材擠壓法。4、連續擠壓法等等。
3、鍛造成型:鋁合金鍛造有自由鍛和模鍛兩種方法,自由鍛是將工件放在平砧間進行鍛造;模鍛是將工件放在給定尺寸和形狀的模具內,對模具施加壓力進行鍛造變形,從面獲得所要求的模鍛件。
減少鋁變形的工藝措施和操作技術
鋁件加工變形的原因很多,與材料零件的形狀和制造條件有關。主要有毛坯內應力引起的變形、切削力和切削熱引起的變形以及合模力引起的變形。
三、減少加工變形的工藝措施
1、減少頭發培養中的內部壓力
自然或人工時效和振動處理可以部分緩解毛坯的內應力。預處理也是一種有效的加工方法。頭粗耳大的坯料余量大,加工后變形也大。對毛坯多余的部分進行預處理,減少各部分的余量,不僅可以減少后續工序的加工變形,還可以釋放預處理后的部分內應力。時期。
2、提高刀具的切削能力
刀具材料和幾何參數對切削阻力和切削熱有重要影響。正確選擇刀具對于減少部件變形至關重要。
1)、合理選擇刀具形狀參數
(1)、耙角:有必要正確選擇以增加耙子角,同時保持尖端的強度。它可以磨削鋒利的切削刃,減少切削變形,順利去除切屑,降低切削阻力和切削溫度。切勿使用負前角工具。
(2)、后角:后角的大小直接影響后刀面的磨損和加工表面的質量。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗切削時,進給量大,切削負荷大,發熱量大,因此要求刀具有良好的散熱條件。因此,應選擇較小的后角。銑床精加工時,需要刃口刃磨,減少后刀面與加工面的摩擦,減少彈性變形。因此,應選擇較大的后角。
(3)、螺旋角:為了使銑床光滑,減少銑床受力,需要選擇盡可能大的螺旋角。
(4)輸入角:適當減小輸入角,可以改善散熱條件,降低加工區的平均溫度。
2)、改進了工具結構
(1)、減少銑刀的齒數,增加排屑空間。由于鋁材塑性大,加工時切削變形大,需要較大的容屑空間,因此需要加大容屑槽底徑,減少銑刀的齒數。
(2)、磨牙癥。齒刃粗糙度值應小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,您應該用細油石輕輕磨磨牙齒的正面和背面,以去除磨牙時留下的任何毛刺或輕微的鋸齒。這樣不僅可以減少切削熱,而且切削變形也比較小。
(3)、嚴格遵守刀具磨損標準。刀具磨損后,工件表面粗糙度值增大,切削溫度升高,工件變形增大。因此,除了選擇耐磨性優良的刀具材料外,刀具磨損標準不應超過0.2毫米。否則,地標將很容易生成。切割時,工件的溫度一般不應超過100℃,以防變形。
3、改進的工件夾緊方式
(1)、對于薄壁襯套零件,如果使用三爪自定心卡盤或彈簧卡盤從徑向夾緊,加工后松開時工件不可避免地會變形。這時,就需要采用更剛性的方法沿軸向壓端面的方法。要找到零件的內孔,在心軸上打一個自制的螺紋,在零件的內孔中套上一個套筒,裝上蓋板,壓緊端面,然后用螺母擰緊。由于可以避免加工外圓時的夾具變形,因此可以獲得足夠的加工精度。
(2)、加工薄壁/薄板工件時,最好用真空吸盤使夾持力均勻分布,然后用小切削量進行加工,防止工件變形。
(3)、也可以使用打包方法。為增加薄壁工件的工藝剛度,可以在工件中填充介質,以減少工件在裝夾和切削過程中的變形。例如,將含有3%~6%硝酸鉀的尿素熔體倒入工件中,處理后將工件浸泡在水或酒精中,使填料溶解后倒出。
4、合理布置流程
高速切削時,加工余量大,切削是斷續的,銑削時容易產生振動,影響加工精度和表面粗糙度。因此,CNC高速切削加工一般可分為粗加工-半精加工-清角-精加工等工序。對于精度要求較高的零件,可能需要在精加工前進行二次半精加工。通過在粗加工后自然冷卻零件,消除了粗加工引起的內應力并減少了變形。粗加工后的余量大于變形量,一般為1~2mm。在精加工過程中,零件的精加工表面必須保持均勻的加工公差。通常0.2-0.5毫米是合適的。這使刀具在加工過程中保持穩定,顯著減少切削變形并提供良好的表面加工質量。,并保證產品精度。
四、減少加工變形的操作技術
1、對于加工余量較大的零件,加工時要采用對稱加工,以改善加工時的散熱條件,避免熱量集中。如果您需要將90mm厚的板材加工成60mm,可以立即用銑床將一側銑削一次,最終尺寸一次達到5mm的平面度。當使用迭代饋送對稱時,每個面被處理兩次。最終尺寸可以保證0.3mm的平整度。
2、如果鈑金件有多個型腔,加工時不建議使用逐型腔順序處理方法。這使得零件更容易經歷不均勻的應力和變形。采用多層加工,將每一層盡可能同時加工到所有型腔中,然后加工下一層,使零件受力均勻,減少變形。
3、改變切削量,降低切削阻力和切削熱。在切削量的三個因素中,后切量對切削阻力的影響很大。如果加工余量過大,會增加一次走刀的切削阻力,不僅會使零件變形,還會影響機床主軸的剛性,降低刀具的耐用性。減少襯刀的用量會顯著降低生產效率。然而,帶有CNC加工的高速銑床可以克服這個問題。只要減少后退量,相應增加進給量,提高機床轉速,就可以在保證加工效率的同時降低切削阻力。
4、還需要注意刀具的順序。粗加工強調提高加工效率和追求單位時間內的去除率。通常,您可以使用反向銑刀。是以最快的速度、最短的時間去除毛坯表面多余的材料,基本形成精加工所需的幾何輪廓。精加工的重點是高精度和高質量,應使用順銑。在順銑中,刀齒的切削厚度從最大值逐漸減小到零,在降低零件變形程度的同時顯著降低了加工硬化。
5、薄壁工件在加工過程中因合模而變形,即使在精加工中也是不可避免的。為了最大限度地減少工件的變形,在精加工過程中,可以在達到最終尺寸之前松開壓縮件。這使得作品可以自由地恢復到原來的形狀并略微壓縮。工件被緊緊夾緊(完全用手)以獲得理想的加工效果。總之,夾緊力的作用點最好在支承面上,夾緊力應作用在工件剛度好的方向上。假設工件不松動,夾緊力越小越好。
6、加工有型腔的零件時,要確保銑刀不會像鉆頭一樣直接刺穿零件。銑削留屑空間不足,排屑不順暢,零件會過熱、膨脹、塌陷。刀、斷刀等不良現象。先用與銑刀尺寸相同或大一號的鉆頭鉆一個孔,然后磨削銑刀。或者,您可以使用 CAM 軟件創建螺旋切割程序。
7、鋁因為它的易加工、視覺效果好、表面處理手段豐富,首當其沖的被各個廠家采用,鋁型材表面處理主要分為:噴砂(形成啞光珍珠銀面)、拋光(形成鏡面)、拉絲(形成類似緞面效果)、電鍍(覆蓋一層其他金屬)、噴涂(覆蓋其他非金屬涂層)。
(1) 噴沙
噴砂是采用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料(銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海砂)高速噴射到需處理工件表面,使工件表面的外表或形狀發生變化。
噴砂在工程與表面工藝方面都有很強的應用,如:提高粘接件粘度、去污、優化機加工后的表面毛刺、表面啞光處理。
噴砂工藝比手工打磨要均勻而高效,這種方法的不銹鋼處理,打造出產品的低調、耐用的特征。
(2 )拋光
拋光工藝主要分為:機械拋光、化學拋光、電解拋光。
鋁件采用機械拋光+電解拋光后更接近不銹鋼鏡面效果,給人以高檔簡約、時尚未來的感覺
(3) 拉絲
金屬拉絲是反復用砂紙將鋁板刮出線條的制造過程。拉絲可分為直紋拉絲、亂紋拉絲、旋紋拉絲、螺紋拉絲。
金屬拉絲工藝,可以清晰顯現每一根細微絲痕,從而使金屬啞光中泛出細密的發絲光澤,產品兼備時尚和科技感。
(4) 高光切削
采用精雕機將鉆石刀加固在高速旋轉(一般轉速為20000轉/分)的精雕機主軸上去切削零件,在產品表面產生局部的高亮區域。切削高光的亮度受銑削鉆頭速度的影響,鉆頭速度越快切削的高光越亮,反之則越暗并容易產生刀紋。
高光高光切削在手機的運用中特別多,如iphone5,近年來部分高端電視機金屬邊框采用了高光銑削工藝,加之陽極氧化及拉絲工藝使得電視機整體充滿了時尚感與科技的銳利感。
(5) 陽極氧化
陽極氧化是指金屬或合金的電化學氧化,鋁及其合金在相應的電解液和特定的工藝條件下,由于外加電流的作用下,在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜的過程。
陽極氧化不但可以解決鋁表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷,更能延長鋁的使用壽命并增強美觀度,已成為鋁表面處理不可缺少的一環,是目前應用最廣且非常成功的工藝。
(6) 雙色陽極氧化
雙色陽極氧化是指在一個產品上進行陽極氧化并賦予特定區域不同的顏色。
雙色陽極氧化因為工藝復雜,成本較高;但通過雙色之間的對比,更能體現出產品的高端、獨特外觀。