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铝合金加工切削技术分析和常见问题,这是最基础的

返回列表 来源: 本站 发布日期: 2022-11-25 17:38:46

 一  铝合金加工切削技术分析:     

       铝合金是一种以铝为主的合金,它可以通过添加铜、硅、镁、锌、锰等合金元素,使合金的“强度”大大提高,并能使其合金的“强度”大大提高,有的甚至可以达到甚至超越高品质钢材,是机械制造、运输、动力、航天等领域的理想材料。

铝合金加工切削技术分析

       铝合金的强度和硬度都比纯铝有较大的提高,具有较低的强度和硬度,具有较低的切削力和较好的导热性能。根据加工技术,铝合金可分为两大类:铸铝合金(或铸铝合金)和变形铝合金。铸铝合金具有很低的塑性,通常延伸率小于4%,因此,大部分的切削加工性能都很好。变形铝合金在任何情况下,质地柔软,其强度、硬度均不高,切削加工困难是塑性大,切割时容易粘着刀具,容易产生积屑瘤,不易得到优良的表面品质;在高速切割过程中,刀片会发生熔化,从而导致刀具的切割性能下降,从而降低加工精度,降低工件的表面质量。另外,由于铝合金加工具有较高的热胀率,在切割过程中易使工件产生热变形,从而影响加工精度。因此,在铝合金的生产中,刀具的发展水平也越来越高,越来越多样化。

铝合金切削用的工具

      铝用刀具材料通常采用细晶粒 YG型硬质合金(ISOK10--K20)、聚晶复合金刚石(PCD)、天然金刚石等,都是适用于铝合金切削的刀具材料。

近年来,机械加工厂中使用的包覆性碳化物越来越多,但由于氧化铝的氧化铝与 Al氧化后的氧化铝粉末是一样的,所以在切割过程中,由于化学亲和性,在切割过程中会形成胶结,增加摩擦阻力,加速刀具的磨损。用Al2O3基型陶瓷刀具加工铝合金时,也是如此。

铝合金车床车削加工

根据铝合金的切削性能,可以看出,不管是车削、铣、钻削,对刀具的磨损和刃面的要求都很高,前角大,后角大,主偏角大,副偏角小,刃倾角正,刃面光洁:

铝合金车床车削加工

前角:在保证锯片强度的前提下,选用较大的前角,一方面能得到锐利的刃口,另一方面能减小切削变形,从而达到平滑排屑的目的,从而降低切削力和切削温度。避免使用带负角的工具。

后角度:后角度的大小直接影响到刀具的切削面和加工的表面质量。在确定后角度时,切削厚度是一个很重要的因素。在粗铣削过程中,由于进给量大、切削载荷大、发热量大,需要较好的冷却环境,所以要选用较小的后角。精铣时,刀刃必须锐利,以减少后刀面与切削面的摩擦力,减少其弹性变形。

主偏角:适当降低主偏角能提高加工区域的热辐射状况,降低加工区域的平均温度。

      由于当前许多市场对汽车的要求都比较低,因此,铝合金制品的生产也受到了广泛的重视。铝合金是将合金元素添加到纯铝中形成的一种合金的统称,铝合金相对于黑色金属具有独特的机械加工特性,因而对切削液的性能有着特别的要求。铝合金加工中易出现粘刀、攻丝烂牙、非加工表面霉变等问题,需要综合考虑切削液的设计和应用。在加工过程中,要充分考虑加工过程中的润滑、缓蚀、残留等因素,而在加工过程中,要根据工件的材质、加工方式、加工时间、堆放方式、流转时间、清洗要求等因素,确定最佳的加工工艺。根据以上几个方面,本文对铝合金加工中存在的几个常见问题进行了简单的探讨:许多情况下,精加工难以达到要求的程度,其中最大的技术难题是:切削力平滑、切屑成形、高脱屑率、低功率消耗;表面粗糙度良好,接刀痕极少;保证刀具在高速运转时的安全。

      在加工铝合金时,特别是小余量切削时,刀刃往往会变得很钝,从而造成“犁削”作用,同时,切削刃很可能会突然切入工件,使切割力急剧增大。另外,在铣削工具的切削刃切入工件时,剧烈的冲击会使刀具振动;若不加以抑制,会造成切削力的改变,使加工后的加工表面粗糙度降低,出现接刀现象,严重时会造成切削刃口和工具的损伤。因此,在切割初期,必须抑制切削力的急剧变化,从而抑制振动,这也是铝合金刀具的防振设计的根源,并可通过优化刀片的结构参数来达到。

二 铝合金加工生产中五个常见问题,一定要弄明白

铝合金加工生产中五个常见问题,一定要弄明白

1、攻丝出现烂牙、粘刀、加工表面光洁度不合格

由于铝合金属软、熔点较低,因此在恶劣的工艺条件下,很容易发生腐齿、粘刃等问题,因此,在切削时,应选用具有良好润滑和冷却性能的切削液,以避免易粘刃的中速切削。

2、未加工的表面霉变

      在铝合金加工过程中,大多数问题都是由于切削液造成的。由于切削液产品自身设计的缺陷,使其在加工工艺中出现了一些问题。压铸铝合金对切削液的腐蚀性能有较强的反应,其中一个原因就是发霉。铝合金的霉变主要是由于切削液中铝的阻蚀力不够以及对切削液的微生物控制能力不够造成的,两者的霉变主要是由于切削液的耐蚀性不够造成的。在发生霉变时,应从改善切削液的防腐蚀性能和改善机械加工后贮存方法等几个方面着手。

3、加工面残余对后期清洁的影响

       铝合金在加工后通常要进行清洁处理。铝合金切削液若清洁能力差,会在加工表面形成残渣,影响外观或后续喷码等。一般与切削液产品的乳化系统和清洁技术有关。

4、加工过程中的大量泡沫塑料

      在机械加工中,通常应尽量避免使用切削液泡沫。由于泡沫塑料冷却不足,刀具磨损严重,会造成切削效果的变化,从而影响加工效率。尤其是在五轴加工中心不断更新的情况下,对切削液泡沫的需求也越来越大,抑制泡消泡能力不够的切削液会导致液面异常上升,从而触发液位报警,从而导致机床无法正常工作。提高切削液泡沫的性质,不能简单地通过添加消泡剂来解决,而是要从系统的角度来优化切削液的结构。

5、切削液的使用寿命

      在铝合金零件如活塞、齿轮箱等零件的加工中,切削液的使用寿命一般较短。切削液的使用寿命不仅与更换次数、投入费用有关,还与加工质量、现场作业环境有关。使用一段时间后,槽液发粘、腐败等是切削液使用寿命的问题。发粘会使铝片难以从铝材表面脱落,造成压痕,腐蚀会影响切削液的加工品质,并影响工作环境。发粘与切削液中的乳化系统、控制微生物的能力等因素有关,而变质与切削液中的微生物营养成分、抑菌系统的选用、切削液的使用、保养等都有关系。

铝合金加工工艺存在着许多问题

铝合金加工工艺存在着许多问题,要想解决这些问题,除了要进行规范的现场维修,还要选用铝合金加工性能好的切削液。

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