薄壁鋁合金零件切削成型工藝分析

曹媛媛 趙燕 付軍峰

1.山西航天清華裝備有限責任公司 山西長治 046012

2.火箭軍裝備部駐呼和浩特地區(qū)軍代室 內(nèi)蒙古呼和浩特 010010

鋁合金密度小，成本低，內(nèi)部應力平衡，在零件加工中廣泛使用。加工產(chǎn)品既可用于電子領域，也可用于航天領域。鋁零件的形狀可分為鈑金和機器加工形狀，提供良好的處理能力并產(chǎn)生復雜的零件。近年來，對零件的需求越來越大，經(jīng)過嚴密密封、屏蔽、功能性和薄壁鋁材，結構更復雜，精度更高，產(chǎn)品面向零部件檢驗，形狀不適合制造此類零部件，因而適合整個加工過程。

術前遵循損傷控制理論［8］，評估患者傷情，糾正缺氧、凝血功能紊亂、體溫過低、酸中毒等危及生命的合并癥，待患者生命體征平穩(wěn)、全身情況允許時行急診手術。采取硬膜外或全身麻醉，取創(chuàng)面處5個不同點少許組織做細菌培養(yǎng)及藥敏試驗，先以肥皂水刷洗干凈創(chuàng)面周圍正常皮膚，再以大量的2%過氧化氫、稀釋活力碘鹽水、生理鹽水交替反復沖洗創(chuàng)面，消毒鋪單后按常規(guī)原則進行徹底清創(chuàng)，清除失活及挫傷較重的軟組織及游離小碎骨片，對于有軟組織連接的大碎骨片應盡量予以保留。

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1 薄壁鋁合金零件切削設備及材料、成型工藝分析

1.1 切削設備

常用的銑削機床無法移除欄。在加工過程中，可能會出現(xiàn)導致加工力增加并受夾緊力影響的薄片。表面加工無法達到標準，薄壁的位置容易變形，與厚壁的材料大不相同。扭曲變形在編輯時最常見[1]。對于復雜零件，普通銑床難度較大，加工效率降低，產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。薄壁鋁零件通常以數(shù)字方式制造，從而提高適用性并允許多軸聯(lián)接。員工在設計過程中使用數(shù)字工具組織編程，并通過調(diào)整主軸轉速和切削尺寸、恢復參數(shù)等來處理復雜零件。例如可以執(zhí)行以下操作：使用數(shù)學模型表示復雜曲線，而無需使用精度更高的特殊夾具等設備，從而允許多次操作（如銑削和鉆孔）。如果零件需要多次操作，則NC加工中心可以精確定位，以合理的操作完成薄壁鋁零件的加工。

1.2 鋁材料

金屬材料的處理能力直接影響工藝的順利加工。在數(shù)據(jù)編程過程中，如果刀具選擇不合理且參數(shù)設置不正確，工程師必須考慮材料的性能和特性，選擇合適的工具，設置適當?shù)膮?shù)，并嚴重影響金屬的制造質(zhì)量。鋁合金導熱系數(shù)較高，加工變形概率較高，薄壁鋁件加工較大且復雜，可能導致零件精度下降，制造質(zhì)量達不到設計要求。薄壁泡沫鋁輪廓銑削還需要良好選擇兩種鋁合金[2]。

2 案例分析

以薄壁鋁零件為例，其結構方法是薄壁機箱零件的一部分，加工時采用NC加工，加工時采用內(nèi)部加工方法，加工時采用易變形加工方法，需要加工工件的不同面，考慮到技術標準和經(jīng)濟性，必須相應地配置設計步驟，首先加工底面，然后加工型腔，最后加工完成銑削的其他面。分析此零件過程并指定處理順序：向下、銑削基礎、腔、自由應力、銑削腔、封閉面槽、銑削側、鉆孔/鉸孔、表面處理。第一次銑削型腔后，變形會根據(jù)鋁合金厚度進行調(diào)整，以確保經(jīng)濟性。在零件創(chuàng)建過程中，該過程將根據(jù)該過程進行處理。但是，加工曲面槽密封圈和內(nèi)部粗糙度的尺寸公差必須設置準確，輪轂由實體內(nèi)部視圖和t形刀具加工控制。切入后，孔與固定夾對齊，以確保加工底面時形成平整狀態(tài)。在后續(xù)加工過程中進行后加工時，將保留粗加工的內(nèi)部，并留出一定厚度，注意各個側面階段，加工t型刀具的側面拉桿，根據(jù)需要進行熱處理，并按照工藝標準觀察平滑度和粗糙度。在相對側對齊夾具后，您將看到粗加工刀具的矩形階段以及各個通孔和拐角的狀態(tài)、旋轉三圈后、夾具方向、側面倒角、螺紋孔處理以及最終的曲面。按照上述過程，可以滿足零件的設計條件。

3 薄壁鋁合金零件成型工藝措施

3.1 改善刀具的切削性能

在保持切削強度的同時，鋁合金加工通常選擇合適的大前端角來精加工銳邊，減少加工力，減少切削變形，同時平滑薄片，而小切削力則減少切削過程中沖壓形狀的變形，減少切削熱的產(chǎn)生，并降低切削區(qū)域的溫度。請?zhí)貏e注意，鋁截面輪廓切削不使用正面轉角為負的刀具。刀具后角的大小主要影響后曲面的磨損和加工曲面的質(zhì)量。切割厚度是選擇后角的主要因素之一。對于常規(guī)粗加工銑削，刀具必須具有良好的熱條件，因此首選刀具的小后角。精加工需要銳邊來減少后曲面和加工曲面之間的摩擦。因此，應選取刀具的較大后角。螺旋的斜率角度會影響銑削過程的穩(wěn)定性和銑削力。為避免振動導致轉動力波動和變形增大，應盡可能選擇轉動螺旋角。適當降低主要倒角角度可以延長刀具邊緣與加工曲面之間接觸的長度，有效改善熱條件，并降低工作區(qū)域中的平均溫度。另一方面，主要角度的大小直接影響銑削中徑向力的大小。減小主倒角角度將減小徑向力并減小工件的徑向變形[3]。

3.2 足夠的加工順序

加工時應根據(jù)鋁合金的具體特點進行變形控制，保證生產(chǎn)公平和科學性；①通過粗加工、分離精加工，可以完全釋放由粗加工產(chǎn)生的變形概率。對于精度較高的零件，粗加工會在加工后放置一段時間。精加工可以解決粗加工錯誤或解決變形的可能性，以確保零件的精度。①對稱加工同時降低切削溫度。當厚度較大時，單側連續(xù)熱濃度和散熱更為困難。因此，選擇對稱雙面來改善熱條件以避免應力集中。②多型腔加工，在這種情況下，多型腔零件在同一方向上，通過在層加工時運行來避免零件中