鋁合金薄壁零件的機(jī)械加工工藝技術(shù)探析

覃珊

摘要：本文首先會(huì)對(duì)鋁合金薄壁零件的工藝特點(diǎn)和性能進(jìn)行闡述，然后對(duì)鋁合金薄壁零件的機(jī)械加工工藝技術(shù)進(jìn)行分析，希望對(duì)提高鋁合金薄壁零件的質(zhì)量有所幫助。

關(guān)鍵詞：鋁合金薄壁零件；機(jī)械加工；加工工藝

引言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，對(duì)機(jī)械設(shè)備提出了更高的要求，機(jī)械加工廠生產(chǎn)的鋁合金薄壁零件的數(shù)量和質(zhì)量也成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。如何對(duì)薄壁零件加工質(zhì)量進(jìn)行控制，已經(jīng)成為機(jī)械制造領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題。因此，對(duì)鋁合金薄壁零件的機(jī)械加工工藝技術(shù)進(jìn)行分析，具有十分重要的意義。

一、鋁合金薄壁零件的性能和工藝特點(diǎn)

鋁合金薄壁零件是機(jī)械設(shè)備的常見(jiàn)零件，其工藝特點(diǎn)和性能十分特殊，加工人員在加工這類零件時(shí)，應(yīng)該注意以下方面的事項(xiàng)：

（1）鋁合金材料具有非常強(qiáng)的韌性、粘附性和可塑性，在加工過(guò)程中，如果工作人員不注意，很容易導(dǎo)致碎屑在切割刀具上附著，繼而對(duì)切削刀的使用效果造成影響。

（2）鋁合金薄壁零件缺少剛性，工作人員在進(jìn)行此類零件加工時(shí)，需要對(duì)薄壁零件承受的作用力進(jìn)行關(guān)注，如果機(jī)械加工人員使用力量較大，則很容易導(dǎo)致零件發(fā)生形變，零件的質(zhì)量也會(huì)因此而無(wú)法滿足要求。與此同時(shí)，工作人員在加工零件的過(guò)程中，還要控制刀具，如果刀具與材料摩擦力度過(guò)大，則會(huì)加大零件表層的壓力，致使材料表面的晶體原子位置發(fā)生變化，從而導(dǎo)致材料發(fā)生塑性變形，且這種變形具有無(wú)法恢復(fù)的特點(diǎn)。

（3）在一般情況下，0.0000238是鋁的線膨脹系數(shù)，而鋼的線膨脹系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋁，因此，工作人員在進(jìn)行鋁合金薄壁零件加工的過(guò)程中，熱量產(chǎn)生量非常大，會(huì)增加零件發(fā)生變形的概率[1]。

（4）鋁合金薄壁零件用料缺少硬度，因此，在零件加工時(shí)，加工機(jī)械難免會(huì)對(duì)零件表面造成損傷。這種表面受損鋁合金薄壁零件的質(zhì)量，很難滿足機(jī)械設(shè)備的要求。因此，工作人員應(yīng)該提高機(jī)械加工的水平，避免零件表面受損。

（5）數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為加工鋁合金薄壁零件的主要設(shè)備，但由于一部分鋁合金零件較薄，因而工作人員在加工零件的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)切削力進(jìn)行控制，只有這樣，才能確保零件表面的粗糙度符合要求。

二、優(yōu)化鋁合金薄壁零件加工工藝水平的方法

（一）將鋁合金材料特性和機(jī)械加工基準(zhǔn)作為基礎(chǔ)

想要確保鋁合金薄壁零件的質(zhì)量與要求相符，應(yīng)該對(duì)鋁合金材料的特性進(jìn)行了解，并結(jié)合材料的應(yīng)用環(huán)節(jié)，對(duì)鋁合金材料的粘附性、韌性和塑性進(jìn)行明確，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行加工。工作人員在做好上述方面的工作后，有利于把握加工設(shè)備。加工人員必須要對(duì)加工材料進(jìn)行了解，以此來(lái)避免以下問(wèn)題的發(fā)生：第一，鋁合金薄壁材料加工容易出現(xiàn)的的刀瘤問(wèn)題；第二，零件的變形問(wèn)題；第三，零件的熱變形問(wèn)題；第四，零件表面劃傷問(wèn)題。工作人員在進(jìn)行鋁合金薄壁零件加工之前，必須要選擇合適的加工基準(zhǔn)，最好選擇面積大，且具有較高平整度的表面，基準(zhǔn)選擇完成后，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，使基準(zhǔn)更加平整。如果工作人員在處理基準(zhǔn)面過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)面存在縫隙或凸起，應(yīng)及時(shí)予以清除，保證后續(xù)加工的有序進(jìn)行。

（二）粗加工的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行鋁合金薄壁零件粗加工時(shí)，應(yīng)該對(duì)加工的精度和尺寸要求進(jìn)行考慮。因此，在實(shí)際加工過(guò)程中，首先應(yīng)處理加工面的余量，尤其是對(duì)于形狀較為復(fù)雜的鋁合金，粗加工時(shí)必須消除加工余量。

結(jié)合鋁合金材料的特點(diǎn)和加工原理，可以得到以下結(jié)論：

（1）在實(shí)際加工過(guò)程中，鋁合金材料會(huì)受到摩擦力的影響，容易發(fā)生錯(cuò)位和變形問(wèn)題。同時(shí)，切削過(guò)程散發(fā)出的熱量，還會(huì)導(dǎo)致熱變形問(wèn)題的發(fā)生，繼而影響零件尺寸的精確性[2]。因此，在進(jìn)行零件加工時(shí)，就普通平面來(lái)說(shuō)，工作人員應(yīng)該該將銑刨加工作為主要的加工方法。如果采用機(jī)械加工方法，應(yīng)盡量降低機(jī)械的轉(zhuǎn)速，并控制切削的深度，避免切削深度過(guò)大，影響零件的質(zhì)量。

（2）對(duì)于部分具有特殊形狀的加工面來(lái)說(shuō)，機(jī)械加工人員可以選擇鏜床進(jìn)行零件的粗加工，同時(shí)在加工的過(guò)程中，還要合理的使用冷卻液，對(duì)鋁合金材料進(jìn)行冷卻，避免切削熱量對(duì)零件質(zhì)量造成影響。

（3）對(duì)于具有復(fù)雜形狀且壁厚較大的零件，還需要進(jìn)行低溫?zé)崽幚怼５蜏責(zé)崽幚碇傅氖乔邢髁慵?，?huì)導(dǎo)致金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，再加上切削作業(yè)對(duì)零件的影響，導(dǎo)致零件內(nèi)部產(chǎn)生較大的應(yīng)力，為有效釋放應(yīng)力，避免應(yīng)力對(duì)零件精度造成影響，需要使用低溫對(duì)零件進(jìn)行處理。例如：在進(jìn)行鋁合金薄壁腔體加工的過(guò)程中，對(duì)于這類零件的低溫退火處理，所使用的溫度不應(yīng)超過(guò)2000℃，這樣一來(lái)，就不會(huì)影響零件的硬度。盡管這種方法無(wú)法釋放全部的應(yīng)力，但卻可以減少大部分應(yīng)力，而殘余的應(yīng)力，產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。工作人員可以通過(guò)設(shè)置保溫時(shí)間的方式，強(qiáng)化低溫退火處理的效果，促使零件內(nèi)部應(yīng)力充分釋放，以提高零件的精度，確保零件與機(jī)械設(shè)備要求相符。

（三）零件成型精加工時(shí)需要注意的事項(xiàng)

鋁合金薄壁零件加工人員想要確保精加工后的零件與設(shè)備要求相符，應(yīng)該基于鋁合金材料的特點(diǎn)，選擇精確度較高的設(shè)備進(jìn)行加工。一般情況下，建議工作人員選擇鏜床、數(shù)顯銃床或加工中心。工作人員在進(jìn)行零件精加工的過(guò)程中，由于加工余量不夠，因此需要選擇切削速度快的設(shè)備。此外，還要強(qiáng)調(diào)刀具的選擇，最好選擇粗刀桿，究其原因，主要是粗刀桿有利于提升刀具的硬度，避免切削過(guò)程中發(fā)生過(guò)大的振動(dòng)，從而保證零件加工的精度和質(zhì)量。

為進(jìn)一步強(qiáng)化精加工的效果，工作人員在加工零件時(shí)，應(yīng)該選用一些具有良好潤(rùn)滑性能和冷卻性能的切削液，用以潤(rùn)滑刀具和降低熱量，以降低零件加工產(chǎn)生的溫度，避免熱變形問(wèn)題的發(fā)生。

結(jié)論：

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)鋁合金薄壁零件性能和工藝特點(diǎn)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，提出了優(yōu)化鋁合金薄壁零件加工工藝水平的方法，希望對(duì)提高鋁合金薄壁零件的精度和質(zhì)量有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]朱興偉.鋁合金薄壁零件的機(jī)械加工工藝技術(shù)研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2017（23）：152-153.

[2]王延波.關(guān)于鋁合金薄壁零件的機(jī)械加工工藝研究[J].電子制作，2016（14）：50.

（作者單位：廣西南南鋁加工有限公司）