
工件变形是龙门铣加工,尤其是大型框架类、薄壁类零件时最棘手的问题之一。其根源主要在于机械应力、热应力和内应力的释放。
变形根源分析:
装夹应力: 不合理的装夹点或过大的夹紧力,会导致工件弹性变形,松开后恢复,造成尺寸超差。
切削应力: 过大的切削力、不合理的走刀路径会使材料产生塑性变形。
切削热应力: 局部高温使材料膨胀不均,冷却后收缩不均,导致变形。
材料内应力: 铸件、锻件或焊接件在毛坯阶段存在的残余应力,在加工过程中因材料被去除、应力平衡被打破而释放。
控制与解决方案:
优化装夹: 使用模块化夹具或专用工装,确保支撑点分布合理,夹紧力大小适中、均匀。对于薄壁件,可采用“填充法”(如注入可凝固介质)或“真空吸附”等方式。
“分阶段、对称”加工: 采用分层、多工序加工,避免一次性切削过量。对于对称结构工件,采用对称加工策略,使应力释放相互抵消。
“释放应力”加工: 在粗加工后,安排去应力退火或振动时效处理,充分释放内应力,再进行精加工。
切削策略与参数优化: 采用小切深、大进给、锋利的刀具进行轻快切削,减少切削力和切削热的产生。保证冷却液充足,有效降低切削温度。


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