鋁合金薄壁零件的機械加工工藝技術研究

朱興偉

（無錫機電高等職業技術學校，江蘇 無錫 214028）

鋁合金薄壁零件的機械加工工藝技術研究

朱興偉

（無錫機電高等職業技術學校，江蘇 無錫 214028）

闡述鋁合金薄壁零件的性能和工藝特點，分析鋁合金薄壁零件材料的特性，這樣可以明確在實際機械加工過程的實際工作基準，結合粗加工過程和成型精加工過程，可以針對鋁合金薄壁零件的特性，采取有效的機械加工方式，使鋁合金薄壁零件機械加工工藝水平得到有效的提升，對鋁合金薄壁的質量給予有效的保障。

鋁合金薄壁零件；機械加工；工藝技術

當今機械廠當中開始廣泛利用鋁合金薄壁零件。我們需要認識的是鋁合金薄壁零部件形狀通常都比較復雜，因此對于它的尺寸等方面都提出了很高的要求，再加上薄壁零件具有復雜的結構，那么加工過程就會變得更具難度。這就需要相關的機械加工人員使自身的工作水平不斷提升，這樣才可以加工出良好的機械設備。

1 鋁合金薄壁零件性能和工藝特色

在當今的機械加工過程中比較常用鋁合金薄壁零件，因為這種零件的性能和工藝特點都是比較特殊的，因此在實際加工過程中，機械加工人員需要特別注意。

鋁合金材料本身就具備很強的可塑性和韌性，還具備比較強的粘附性，很難分離其切屑。機械加工人員展開切削作業的時候，很容易在刀刃上粘附著切屑，很容易就會出現刀瘤，嚴重影響到后續的工作。

鋁合金薄壁零件的剛性都比較差，因此在實際利用的時候，需要加強控制加工力度，因為如果利用了過大的力度，那么鋁合金薄壁零件就很容易發生變形，無法加工出符合質量需求的零件。在實施切削工作的時候，要有效的控制利用刀具。實施切削工作的過程中可能會產生晶體顆粒，那么晶體原子就會出現位移，導致材料發生塑性變形的情況，并且無法恢復這種塑性變形的情況，這種材料通過加工無法滿足提出的實際要求。

鋁的線膨脹系數通常情況是0.0000238，而剛度就是0.00001。對比這種材料，可以明確鋁的線膨脹系數是比較大的。因此機械加工人員切削作業的過程中，就會產生很大的熱量，導致零件出現變形的情況。

鋁合金零件材料缺乏硬度，在機械加工的時候，很容易劃傷加工面。因此，利用鋁合金薄壁零件，很難滿足零件表面粗糙度的實際要求，機械加工人員需要熟練掌握加工設備的控制，使其加工水平得到不斷提升。

機械加工人員加工鋁合金薄壁零件通常都是利用數控機床，一些零件的厚度比較薄，在實際加工的時候要多加注意，否則切削面很容易就會出現振動的情況，這樣不利于對于零件的厚度和尺寸給予控制，此外零件表面的粗糙程度也會由此增加。

2 優化鋁合金薄壁零件機械加工工藝水平的措施

2.1 以鋁合金材料特性和機械加工基準為基礎

要想獲得滿足加工需求的零件，就要充分掌握有關加工材料的應用環節和特性，利用鋁合金材料的各種特點，保證后續加工工作更好的發展下去。機械加工人員以鋁合金材料的特性為基礎，從而可以更好的選擇合適的加工設備。機械加工人員需要掌握鋁合金材料的實際情況，如果在加工過程中出現了問題，那么機械加工人員也可以從容應對。例如在實際切削過程中產生的刀瘤，或者在機械加工時候零件出現變形的情況。除此以外，還可能會劃傷表面，出現熱變形的情況。因此實際加工的時候就要確定好加工基準，明確基準之后，最先選擇的條件就是面積比較大，并且具有良好的光潔度和平整度，這樣才可以處理基準面，使其變得更加平整。如果在這個時候基準面出現了凸起的部分，例如常見的飛邊、毛刺等，要及時清理干凈，這樣有利于加工人員準確定位，使其可以夾的更緊。機械加工人員在實際施工的過程中，要時刻關注零件的穩定性和準確的定位，時刻保持夾緊狀態。

2.2 粗加工過程的注意事項

在實施粗加工過程中，比較重視鋁合金表面的粗糙度和鋁合金的尺寸，因此在加工過程中，需要重視加工面的加工，如果加工零件的形狀比較復雜，在實際加工之前，就要提前去除工余量。

掌握鋁合金材料的特點和加工原理，這樣可以避免鋁合金材料在加工過程中受到摩擦，也就不會產生晶粒，引發變形和錯位等情況，此外還會引發加工硬化的情況。切削工作會產生一定的熱量，如果出現了切削變形的情況，加工零件的過程中可能會改變其尺寸，使其和預定尺寸不符，最終就會出現零件變形的情況。機械加工人員在加工過程中，如果是普通的平面就會采取銃刨加工的方式。機械加工人員利用轉速比較低的方式，可以保證鋁合金零件的實際尺寸精度。如果加工面的形狀比較特殊，需要實施粗加工，在實際工作的時候，首先需要進行冷卻工作，避免因為工作熱量對于加工精度的影響。鋁合金零件通常都具備復雜的形狀，因此需要利用低溫熱處理的方式，指的就是零件經過切削之后，零件的組織結構發生變化，在內部還會產生一定的殘余應力，這就需要利用低溫退火的方式進行實際處理，例如針對鋁合金薄壁腔體，采取低溫退火方法的溫度要保持在1700～1900℃之間，要始終低于結晶的溫度，這樣才不會影響到零件硬度和強度。利用低溫退火處理方式，無法全部的消除零件的應力，但是利用這種方式可以將大部分進行消除，雖然還會存在剩余應力，但是不會影響到零件。機械加工人員可以將保溫時間進行調整，使消除應力的效果得到提升，這樣一來零件就更加符合設備具體要求。利用低溫退火方式可以避免因為內應力影響到實際加工過程，重新分配零件加工應力，避免出現零件變形的情況。

2.3 中歐是精加工的成型過程

通過精加工的方式，保證零件的尺寸和粗糙度可以符合相關的標準。在實際加工的時候，需要考慮到鋁合金材料特性，利用高精度加工方式。通常情況下，加工人員都是利用數顯銃創和鏜床以及加工中心等。實施精加工的過程中，要選擇高速度的設備，這樣可以加強鋁合金材料的加工余量，還可以利用粗刀桿刀具，滿足刀具的剛度，這樣才不會因為工作產生的振動，影響到機械加工的精度。工作人員在裝夾工件的時候，以裝夾次數為基礎，最好可以一次性定位成型，如果降低了夾緊力，那么就會增添各種誤差問題。

通常的溫度是比較高的，因此需要采取有效的措施消散產生的熱量，在這個過程中需要注意鋁合金的熔點，鋁合金的熔點比較低，在切削過程中很容易發生半融化的情況，因此，加工人員需要掌握好切削的速度。利用的速度不能太快，如果太快那么就會出現大量的熱切削量，這些產生的熱量無法及時消除。良好的切削工作需要具備一定的潤滑性和冷卻性，可以輔助機械加工更好的進行下去，避免在高溫影響下，降低加工零件的強度，導致鋁合金零件出現凹凸不平的情況。良好的潤滑劑具有良好的冷卻性，并且其粘稠度不高，這樣可以使切削熱量得到有效的降低，加強刀具的潤滑度，在最大程度上解決零件變形問題。

2.4 選擇合理的夾緊方式

雖然在加工之前已經銃平了鋁合金薄壁零件的定位基準面，但是如果利用比較大的壓力，那么就會直接導致鋁合金薄壁零件出現變形的情況。實施加工工作之后，會出現波兩面和鼓型面兩種類型，為了保證鋁合金薄壁零件滿足機械設備標準，在加工之前，需要安裝好支撐，例如調節螺桿和地板，這樣可以彌補鋁合金薄壁零件缺乏剛度的不足。實施機械加工的時候，夾緊零件的過程中最重要的就是螺桿，需要監督螺桿始終保持同樣的夾緊力，如果沒有均衡的分布夾緊力，那么零件很容易就會出現變形的情況，無法滿足預期數值要求，這種零件也無法在工作當中正常利用。

3 結語

通過以上綜合的論述，鋁合金薄壁零件的機械加工工作非常復雜，很容易就會造成零件變形等問題，需要引起加工人員的注意，使自身機械水平不斷提升，保證機械加工的工作質量，促進機械設備可以正常的運轉。

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1671-0711（2017）12（上）-0152-02