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大型工业风扇零件加工变形处理

编辑:lyj 人气:36发布日期:2019/7/29
      在大型工业风扇生产加工中,铝合金因其外观好、重量轻,韧性、塑性较好,能进行淬火,时效处理时可使合金强化具有高强度、高耐磨性,可机加工,物理和力学性能好,耐蚀性好等,成为大型工业风扇中结构件的主要原材料。但铝合金零件加工容易变形,零件加工尺寸稳定性差,在高温切削下出现粘刀而影响零件表面加工质量。本文结合大王通风铝合金零件加工经验,通过合理的选择刀具材料、角度,热处理消除加工应力,合理地工艺流程,提出防止和消除铝合金加工变形热处理及加工工艺技术。
      首先,我们需要了解大型工业风扇零件加工时,铝合金材料切削加工的难点:
(1)热处理参数难以制定
      铝合金材料具有熔点低、激活能大,温度升高后塑性变大,材料组织较疏松,切削后易粘刀, 表面粗糙度质量差,随着加工性质的不同,热处理状态、参数也随之变化。
(2)切削加工易变形
      铝合金零件刚度差,每次切削加工由于应力释放,造成零件变形,影响零件尺寸精度及形位公差。
(3)材料加工切削用量要素难以控制
      由于切削速度、进给量、切削深度、机床振动等因素的影响,加工铝合金零件时,切削过程中产生振动,使零件变形。
(4)切削后残留应力大
      零件通过加工后,在主切削力作用下,零件产生弹性应力变形,组织内部存在应力变形,加工完成后应力释放出来,零件恢复弹性变形。
      零件通过加工后,在切削力及径向夹紧力作用下,零件产生弹性应力变形,内部组织残留应力不能完全释放出来,在环境温度或温冲试验的条件下,残留应力将会释放出现变形,造成零件报废。
(5)零件易被氧化
      铝的化学性较活泼,精加工时容易和氢起化学作用,使零件表面产生很细的针孔,影响零件的力学性能。
      针对以上铝合金材料切削加工的问题,我们给出以下工艺解决方法:
(1)固溶+时效高温热处理
      为了保证铝合金材料的力学性能,对毛坯进行一次固溶+时效高温热处理,使铝合金硬度达到120HBW以上,改善铝合金材料组织的切削加工性能。
(2)粗加工和半精加工后时效热处理
      毛坯在粗加工阶段,加工余量大,力具磨损快,此时零件加工应力最大,组织不稳定,采用粗加工后的时效热处理工序,可消除加工应力,增加刀具的使用寿命,提高零件表面加工质量。半精加工后再进行一次再结晶时效热处理,进一步消除零件加工应力,可获得好的工艺性。
(3)精加工后进行低温热处理
      零件精加工完成后内、外形尺寸及形位公差达到技术要求。但是考虑到件存放,以及随产品要进行一系列试验,因此再进行一次正负温三次循环热处理用来稳定精加工后的尺寸。
(4)合理选择刀具材料及几何参数
      铝合金具有极强的可加工性,刀具材料主要是涂层硬质合金或超细晶粒硬质合金,使用寿命高。刀具选用大的前角和大的后角,可减小刀屑界面摩擦,提高零件加工的表面质量。
(5))合理选择零件加工的工艺流程
      零件壁薄、精度高,工艺加工考虑去除加工应力,稳定加工尺寸,在半精加工后安排基准的精加工,消除定位基谁的圆度,进行精加工,循环逐次消除加工.应力。
(6)合理选择零件加上的切削要素
      铝合金材质轻,硬度较低,导热性较好,宜进行高速切削。粗加工时选较大的切削速度,大的进给量。由于零件为薄壁,半精加上时切削速度为粗加工时的2/3,精加工时为粗加工时的1/3,减小进给量。主要目的是提高零件加工的表面质量,消除变形,保证尺寸加工精度。
(7)合理的切削液消除材料的氧化
      采用极压乳化液及合理的喷液方式,降低切削区温度,防止业在高温卜铅儿素与氢发生化学反应导致腐蚀。

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