提高铝合金薄壁零件机械加工质量的方法探讨

提高铝合金薄壁零件机械加工质量的方法探讨

[摘 要]通过研究铝合金薄壁零件的加工工艺，对机械加工过程中的有关环节进行控制，从而提高零件的加工质量。本文包括两部分，第一部分论述铝合金加工中的问题，第二部分论述提高铝合金薄壁零件机械加工质量的方法。 [关键词]铝合金；薄壁零件；机械加工；方法 中图分类号：S211 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0277-01

铝合金薄壁件在切削的时候，如何消除和减少零件的形状变化问题，和很多因素有关，实践证明，在确保零件毛坯质量的条件下，注意各工序去除干净毛刺等细节，完全可以加工出质量非常高的薄壁铝合金零件。 1 铝合金加工中的问题

因为铝合金薄壁零件铸造壁比较薄，结构比较复杂，大大增加了加工的难度，提高铝合金薄壁零件机械加工工艺水平，对于我国机械生产加工行业的持续发展有着重要意义[1]。 1.1 铝合金材料特点

由于铝合金材料有着非常强的粘附性等，在机械操作的时候对铝合金材料进行切削加工的时候，刀刃上非常容易粘接上切屑，形成刀瘤。让切削刀之后的使用受到非常大的影响，大大降低了加工的速度。

1.2 刚性不足

铝合金薄壁零件的刚性不够，在加工的时候操作人员用力太大，很容易造成零件变形，同时在切削的时候，刀会拉伸、扯断会使其发生位移现象。直接导致铝合金薄壁零件出现无法恢复的塑性变形。 1.3 热变形

因为铝的膨胀系数是钢的膨胀系数的二点四倍，所以在操作人员进行切削加工的时候产生的大量热量，会使铝合金薄壁零件出现热变形。 1.4 硬度不够

在机械加工的时候，经常会出现机械加工人员划伤加工面的状况，造成零件表面粗糙度不符合相关标准，造成这种问题的原因是除了操作方面的因素外，更重要的是铝合金薄壁零件使用的材料硬度不够。 1.5 厚度太小

有的铝合金薄壁零件的厚度太小，若机械加工人员使用数控机床进行加工操作，因为薄板自身就有一定的弹性，在切削的时候和切削力相互作用下，容易使切削面发生振动，机械加工人员会非常难控制零件的尺寸以及厚度，从而加大零件表面的粗糙程度。

2 提高铝合金薄壁零件机械加工质量的方法 2.1 研究铝合金的材料特点，优化机械加工基准选取

机械加工人员在进行零件加工之前，应该对铝合金材料的各方面加以研究，从而防止在加工的时候出现零件变形等状况，提高铝合金薄壁零件机械加工的速度和质量。同时需要优化加工基准的选择，需要尽量选择平整度、光洁度较好的粗基准，并对其进行处理，使基准面更加平整，如果发现粗基准有凸起的部分，应该及时进行处理，在确认后期加工过程中可以进行准确定位后，把粗基准夹紧[2]。 2.2 注重机械粗加工过程

尺寸和表面粗糙不精准的铝合金零件，很难达到高要求，因此，要求机械加工人员在进行加工的时候，要对形状复杂的铝合金零件进行加工余量处理。在加工铝合金材料的时候，铝合金材料会出现摩擦，使铝合金零件表面晶粒出现错位变形和硬化的现象。而产生的热量在切削中也会出现形状的变化，使铝合金零件加工的尺寸之间出现误差，更有加工铝合金零件出现变形的状况。因此，?对上面出现的问题，加工人员可以使用铣削加工方法，运用进给量适当、切削深浅度和转速不高的方法来操作，确保加工的铝合金零件尺寸达到标准。在进行复杂铝合金零件加工的时候，不会出现切削热量影响加工准确度的现象。另外，对于特殊的壁厚比较大的铝合金零件，多使用低温热处理的方法进行处理，零件进行切削，组织结构的精度发生变化，通过切削的作用，零件内部有了应力值较大的残余内应力，所以运用低温退火的方法

处理零件变形，释放材料内部的残余应力。 2.3 注重精加工成型过程

机械加工操作者需要使用精加工方法，达到加工零件精准尺寸和粗糙度符合要求的标准，在加工同时还要注意融合铝合金材料的特性，选用设备零件精度高的办法，在一般情况下，加工人员以数控铣床、镗床和加工中心为主要方法。在进行精加工的时候，要选切削速度比较快的机床，来弥补铝合金材料加工余量不足的问题。同时还要注意尽量选择粗刀杆的刀具，保证达到刀具的刚度要求，弥补切削中振动影响机械加工精度的问题。机械加工人员进行工件装夹的时候，不要出现缩减装夹次数太多的情况，最好可以一步到位定位成型，使得夹紧力降低，从而弥补人为因素带来的误差问题。 刃前出现非常高的温度，切削点虽然能够消散大量热量，但是因为铝合金熔点比较低，会造成刃前区出现半融化的现象。因此，机械加工人员在切削的时候应该注意切削速度，切削速度不要太快，避免造成切削热量太大，热量不能及时消除的情况。另外也可以使用有良好润滑性、冷却性能好的切削液进行加工，防止出现加工零件在大量高温的影响下，使得加工零件强度降低，铝合金零件出现凹凸现象。而好的润滑性、冷却性能好的切削液可以降低切削热量，也可以使刀具润滑，还能够使零件变形问题得到大范围的解决。 2.4 合理选择夹紧方法

铝合金薄壁零件有着刚度不足的问题，虽然已经铣平零件定位基准面，但是遇到加工过程中施加力度太大的情况，铝合金薄壁零件就会出现装夹变形的情况。

机械加工人员要想避免零件在机械加工后发生波型面和鼓型面，使铝合金薄壁零件达到符合设备要求的标准，就必须在加工机械零件前，设置安装专用支撑工装，一般情况下专用支撑工装由调节螺杆和底板构成。可以利用高度调节螺杆，通过支撑力弥补铝合金薄壁零件刚度不足的问题。机械加工人员在进行机械加工的过程中，必须夹紧零件，堆成分布压板，以螺杆作为中心，保持作用点相同的夹紧力。如果出现夹紧力作用点分布不平衡，?X合金薄壁零件就会出现变形现象，加工零件预期数值和各个数值也会出现偏差，最后导致铝合金薄壁零件无法投入设备中进行正常使用[3]。 3 结束语

铝合金薄壁件在切削过程中，怎样消除和减少零件的变形问题，和很多因素有关，实践表明，在保证零件毛坯质量，合理安排粗、精加工工序的前提下，注意各工序去除干净毛刺，夹紧的时候在夹紧处加垫油纸，注意夹紧力度等细节，完全可以加工出符合要求的高标准薄壁铝合金零件。 参考文献

[1] 许小娟.基于铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析[J].科技展望，2016，（08）：53-54.

[2] 王延波.关于铝合金薄壁零件的机械加工工艺研究[J].电子制作，2016，（14）：50.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ehe3.html