使用CNC加工中心銑削鋁合金零件時(shí)毛刺太多怎么辦?毛刺不僅會(huì)降低工件的加工精度,從而影響工件的性能,還會(huì)增加了加工成本。因此,通常需要去毛刺,不僅麻煩,還可能損壞工件。所以盡量在加工時(shí)控制毛刺比較好。
毛刺是在成型零件表面出現(xiàn)的細(xì)小金屬顆粒,其特點(diǎn)是成型表面突出。由于材料的塑性變形,毛刺通常出現(xiàn)在被加工材料的切割末端。這在鋁合金等韌性材料中尤為常見(jiàn)。
毛刺的形狀和尺寸受多種因素影響,例如工件材料及其端部支撐剛度、刀具幾何形狀、刀具切削軌跡、刀具磨損、切削參數(shù)和冷卻劑使用情況。
毛刺的危害
1. 毛刺會(huì)降低加工、測(cè)量和安裝的精度,影響工件的尺寸精度、形狀和位置精度。
2. 毛刺的硬化和脫落造成裂紋,縮短工件的使用壽命。
3. 生產(chǎn)者和機(jī)器使用者有受傷的風(fēng)險(xiǎn)。
4. 毛刺的存在或缺失會(huì)導(dǎo)致電氣短路。如果它落在滑動(dòng)部分上,它會(huì)磨損得更快并導(dǎo)致事故。
控制毛刺的方法
加工順序的選擇
在組織加工順序時(shí),需要先放置產(chǎn)生毛刺的工序,后放置不產(chǎn)生毛刺的工序(毛刺少、數(shù)量少)?;蛘吆侠淼厥褂脦讉€(gè)后續(xù)的流程來(lái)消除前面流程的毛刺。例如加工階梯槽時(shí),先加工深槽,再加工淺槽,可以去除深槽加工時(shí)產(chǎn)生的槽邊毛刺,提高加工質(zhì)量。
加工方法的選擇
在設(shè)計(jì)工藝時(shí),盡量選擇產(chǎn)生較少毛刺或有助于去除毛刺的處理方法。
例如,在切削加工時(shí),需要將切削刃放置在零件切削刃角θ(相鄰兩個(gè)加工面的交角)較大且端部支撐剛度較高的位置,毛刺可以有效減少或完全消除。
在銑床上,順銑切入層厚,切出層薄,切削穩(wěn)定,產(chǎn)生的毛刺小,切入層薄。此外,上下銑床具有較厚的切口層并產(chǎn)生較大的毛刺,應(yīng)盡可能使用順銑以減少銑削毛刺。
在銑削平面時(shí),使用立銑刀加工零件的平面會(huì)增加垂直于被加工表面切削時(shí)產(chǎn)生的切削力,從而產(chǎn)生較大的毛刺。使用圓柱面銑床順銑可以有效減少毛刺的產(chǎn)生。
此外,即使在加工過(guò)程中不能完全抑制毛刺,也必須將切削刃放置在便于去毛刺的位置,以降低去毛刺的成本。
工具選擇
金屬加工是通過(guò)從彈性變形-塑性變形擠壓刀具來(lái)切削工件的加工部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于鋁合金材料本身具有良好的韌性和延伸率,切屑不易開(kāi)裂,因此需要對(duì)刀具的切削刃進(jìn)行刃磨。
鋒利的高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具(鋁刀具)和PCD刀具一應(yīng)俱全。目的是為了縮短工件本身的彈性變形和塑性變形時(shí)間,防止零件的加工部分被毛刺割裂。
然而,與此同時(shí),刀具磨損對(duì)毛刺的形成也有顯著影響。對(duì)于連續(xù)大批量生產(chǎn),應(yīng)考慮刀具的耐磨性,刀具應(yīng)保持更長(zhǎng)時(shí)間的鋒利。目前,建議使用 PCD 工具。在加工過(guò)程中也可以使用特殊的復(fù)合刀具(復(fù)合銑刀、復(fù)合鉆頭等)。由于前一個(gè)刀具產(chǎn)生的毛刺可以通過(guò)下一個(gè)刀具去除,因此可以在提高加工質(zhì)量的同時(shí)抑制毛刺的產(chǎn)生。
調(diào)整切割參數(shù)
例如:增大刀具前角、減小切削厚度、調(diào)整切削速度。這些可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
刀路優(yōu)化
刀具退出是切削方向毛刺形成的主要因素。一般情況下,銑刀從工件上旋出時(shí)產(chǎn)生的毛刺比較大,而銑刀旋入工件時(shí)產(chǎn)生的毛刺比較小。
切削液的選擇
使用具有優(yōu)異防粘性能的切削液來(lái)減少刀具磨損、延長(zhǎng)壽命、潤(rùn)滑銑削過(guò)程并減少毛刺尺寸。
其他方法
多部分重疊處理
保持一個(gè)零件的邊緣靠近另一零件的邊緣。這樣既可以縮短切削行程,提高生產(chǎn)效率,又可以增加零件在加工過(guò)程中的剛性,減少切削變形,有效防止和減少毛刺的發(fā)生。
在零件加工的邊緣使用各種附件進(jìn)行輔助支撐和填充。例如,在薄壁管件上加工小孔時(shí),將心軸插入零件中,鉆孔后取出。這將防止零件變形并防止在孔中形成毛刺。