防止铝合金件加工变形的实用工艺方法

一、零件加工特点（图2-127）

1）零件材料为铸铝合金ZL424，外形尺寸266mm×266mm×32mm，壁薄、肋薄，型腔面积大。零件加工尺寸精度要求不高，但两安装平面与基准面的平行度为0.012mm，两安装平面间的平行度为0.012mm。

图2-127 铝合金零件图

2）铸件加工余量大，特别是型腔部分加工余量大，加工过程中容易产生应力而引起变形；同时又是薄壁加上型腔结构，更容易产生变形。这两个方面都直接影响尺寸精度和位置精度。

图2-128 用机用虎钳装夹零件

二、原加工工艺方案

（1）加工程序 铸造→钳工（去冒口、飞边、毛刺）→人工失效（除应力）→半精铣B、C两面基准面→半精铣型腔及上下面（留精铣余量，单面1mm）→二次人工失效（除加工时产生的应力）→稳定化冷热循环处理（进一步除应力）→精铣B、C基准面→精铣型腔及上下安装面→检验→表面阳极化。

（2）装夹方法与产生变形原因 用机用虎钳夹零件266mm的两侧铣B面（图2-128），再以B为定位基准夹持266mm两侧铣C面，半精铣和精铣都采用机用虎钳夹持。铣上安装面时，以B面为基准，用压板压在C面上的四个角R20mm处（图2-129）。由于零件壁薄强度和刚性不好，用钳口夹紧两侧面粗铣后B、C面变形量达到0.25～0.5mm，半精铣后的变形量达到0.1～0.2mm。精铣以B面为基准，压在C面上的四个角处，由于半精铣仍产生较大的平面度（0.1～0.2mm），即使采用大平面作定位支承面，压紧力垂直定位面，也无法消除半精铣时产生的变形。

三、防变形的方法

1）将四角R20mm中心上的4×ϕ9mm安装孔先做成4×M8螺孔，将零件安装在夹具上，用4个M8螺钉将零件安装在夹具上，如图2-130所示。(www.xing528.com)

图2-129 用压板压在四角处

图2-130 采用夹具装夹

1—支板 2—夹具 3—零件 4—M8螺钉

2）以大平面B为初始定位基准，粗铣C面，再以C面为定位基准粗铣B面，给半精铣和精铣留0.8～1.0mm加工余量。

3）人工失效除应力。

4）以B面为定位基准，将零件装到夹具上，用塞尺检查B面与夹具定位面的间隙，用纸片垫实，然后用M8螺钉拧紧（轻压）。采用ϕ20mm高速铝合金精铣刀，每次背吃刀量a_p≤0.15mm，采用环切法半精铣C面；再以C面定位，半精铣B面，给精铣留0.4～0.5mm的精加工余量。

5）用高低温稳定化处理，进一步除应力。

6）以B面基准，精铣C面，以C面为基准，精铣B面及其余各面。经过改进装夹方法和采用合理的加工工艺，达到了设计图样要求精度。