如何解决铝合金零件的加工难题？

2023-12-15 11:28:18

关于铝合金零件的加工难点如何解决这个问题，相信很多机械加工行业的朋友都想知道，为了帮助大家解决这1个问题，下面小编总结了一些以往的经验，给大家简单的说说。

铝合金零件加工的困难有时使我们的操作人员特别无奈:

由于机械加工中存在变形影响零件尺寸和形位公差的问题，采用高速、低进给、低切深的加工方法，通过一次装夹完成零件所有相关尺寸的加工，从而减少了零件在加工过程中因切削力过大而引起的变形，避免了加工基准与设计基准不重合而引起的误差，提高了零件的尺寸精度和形位精度。

1、提出的问题

在零件的加工过程中，经常由内应力引起变形，特别是在铝、镁合金等有色轻金属的加工中。内应力引起的翘曲、侧弯和扭曲变形频繁发生，将严重影响零件的加工质量和加工效率，特别是对于薄壁和薄板零件。如何尽量减少或消除零件的变形，保证产品质量和生产效率，是我们多年来研究的课题。

2、原因分析

为了提高铝合金的加工和使用性能，需要在加工前通过热处理 (淬火处理和时效处理) 来提高强度。材料在淬火过程中产生较大的内应力，时效过程不能完全释放淬火过程中产生的内应力。

在随后的加工过程中，产生新的切削应力。随着材料的不断去除，内应力的平衡状态被打破，内应力重新分布，直到达到新的平衡过程，从而产生变形，使零件失去应有的加工精度。并且当零件表面的应力超过材料的强度极限时，就会产生裂纹。

3、解决方案

基于上述原因，对于铝合金薄壁、薄板零件采用 “套筒材料” 的方法进行加工。“套筒材料” 方法是一种在一次加工完所有尺寸后从毛坯中取出零件的加工方法。

材料工艺包括铣顶 → 粗铣腔 → 粗铣形 → 精铣腔 → 精铣底面 → 点 (钻) 孔 → 切去等工艺。

由于整个过程是在一次装夹中完成的，因此在切割之前，由于零件与毛坯材料的底面连接，因此内应力的产生不会引起零件的大变形，并且零件的尺寸在整个过程中是稳定的。

切割时，需要使毛坯材料和零件材料在底面上具有0.1毫米的附着力，以确保零件在整个 “套筒材料” 过程中具有足够的强度来抵抗加工过程中产生的切割应力。

零件从毛坯上切割下来后，虽然零件因应力释放而变形，但零件的相对尺寸不会发生变化，只需增加校正程序使底面水平即可正确恢复底面的所有尺寸和形状。