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    裝夾鋁排管的方式及其改進技術

    編輯:濰坊鼎暉金屬制品有限公司時間:2021-12-03

      一、裝夾方式:

      有試驗研究中,由于鋁排管毛坯的長寬已經加工到鋁管尺寸的大小,因此在毛坯四周沒有足夠的加工余量來夾緊,需要更換原來設想的裝夾方式來加工本鋁管件。利用銑削平面的夾具來裝夾毛坯是一個很好的的方案。從理論上分析,該裝夾方式容易產生加工變形,并不是很合理的方案。但若鋁管件只是單件小批量生產,該裝夾能夠縮短產品的制造周期,省去設計專用夾具和毛坯鉆孔等輔助加工的時間,提高單件生產效率。

      二、加工結果分析:

      在加工鋁管件的正面時,沒有產生明顯的加工變形,因為此時的鋁管件反面沒有加工,鋁管件的整體剛度較好。當加工鋁管件反面時,由于正面型腔已經加工到位,對于整個鋁管件而言,材料的去除率已達30%,使得鋁管件整體的剛度較大得減小。同時夾具兩端夾緊著鋁排管,鋁管件在兩側面受到了一個較大的夾緊力,隨著反面型腔的加工,材料的去除率繼續增加,剛度也繼續降低,導致鋁管件從兩邊向中間擠壓、翹曲、變形,可以看到鋁管件的中間腹板由于翹曲變形,基本被銑削加工透。

      影響該鋁管件加工變形的主要因素來自型腔的走刀路徑和夾緊力的大小。為了使該裝夾方式加工出的鋁管件達到要求的加工精度與表面質量,可以從以下兩個方面進行改進∶

      其一,對于走刀路徑的選擇,遵循的加工原則是易變形的先加工,難變形的后加工。先從中間開始加工型腔,此時兩側未加工的型腔材料還在,鋁排管的剛度也較好,中間腹板翹曲的小。中間型腔加工完后,再對稱加工兩側的型腔,由于兩側的型腔靠近臺鉗,臺鉗的力直接加載在其上面,力臂小,在力的大小和方向相同的情況下,力所產生的側翻力矩也小,加工變形明顯小于中間腹板。型腔的這種自定義的走刀方式在本論文4.4.2中已經介紹。

      其次,由于高速加工鋁合金的切削力很小,所以臺鉗的夾緊力可以控制的較小,這樣就可以控制夾緊力引起的中間腹板變形大小在零件圖允許的范圍內。阻止鋁管件轉動和移動是通過臺鉗兩側面與鋁管件產生的摩擦力來實現的,為了避免鋁管件移動,鋁管件高速加工時的切削力必須小于夾緊力所產生的較小摩擦力。利用ANSYS軟件模擬出的加工變形結果,臺鉗夾緊鋁管件的初始預緊力為600N,轉化為鋁管件兩側的面載荷為495663Pa。結果可知Z方向的變形較大為4.88μm,鋁排管變形呈對稱狀,從兩邊往中間翹曲,這符合鋁管件加工的變形規律。

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