新聞中心
鋁合金零件機械加工主要包括以下步驟:
一、前期準備
材料選擇
根據零件的使用要求選擇合適的鋁合金材料。例如,對于需要較高強度的結構件,長沙機械加工中心建議可選擇 2 系或 7 系鋁合金;對于一般的裝飾性或對強度要求不高的零件,6 系鋁合金較為合適。2 系鋁合金以銅為主要合金元素,如 2024 鋁合金,其強度高,但耐腐蝕性相對較弱;7 系鋁合金主要含有鋅元素,像 7075 鋁合金是航空航天領域常用的材料,強度和硬度都很高。
毛坯準備
鋁合金毛坯的獲取方式有多種,如鑄造、鍛造等。鑄造鋁合金毛坯適用于形狀復雜的零件,能制造出具有復雜內腔的結構。鍛造鋁合金毛坯則具有較好的力學性能,其纖維組織連續,強度和韌性較高,常用于制造對力學性能要求較高的零件,如航空發動機葉片的毛坯。
刀具選擇
由于鋁合金的硬度相對較低,在刀具選擇上有一定要求。一般可選用高速鋼刀具或硬質合金刀具。高速鋼刀具韌性好,能承受一定的沖擊,適合加工形狀復雜的鋁合金零件;硬質合金刀具硬度高、耐磨性好,適用于高速切削,能有效提高加工效率。例如,在銑削鋁合金時,可選用硬質合金立銑刀,其刀刃鋒利,能減少切削力,防止零件表面變形。同時,刀具的前角、后角等幾何參數也要根據鋁合金的特性進行優化。一般前角可選擇較大的值,如 15° - 25°,以減小切削力,后角通常為 10° - 15°,有助于刀具的散熱和排屑。
設備檢查與調試
在加工前,要對加工設備(如車床、銑床、鉆床等)進行檢查和調試。檢查設備的精度,包括坐標軸的定位精度、重復定位精度等。例如,數控車床的定位精度一般要求在 ±0.01mm 以內,以確保鋁合金零件的尺寸精度。調試設備的切削參數,根據鋁合金材料和刀具的特性,合理設置切削速度、進給量和切削深度。對于鋁合金的車削,切削速度可設置在 200 - 1000m/min 之間,進給量為 0.05 - 0.3mm/r,切削深度根據零件尺寸和加工余量而定,一般為 0.5 - 3mm。
二、加工過程
切削加工
車削加工:如果鋁合金零件是回轉體形狀,如軸類零件,車削是主要的加工方法。長沙機械加工中心工作人員將鋁合金毛坯裝夾在車床的卡盤上,通過車刀的切削運動,去除多余材料。在車削過程中,要注意控制切削力,防止零件變形。例如,在車削薄壁鋁合金零件時,可采用較小的切削深度和進給量,同時增加切削次數,以保證零件的尺寸精度和形狀精度。
銑削加工:對于平面、溝槽和各種復雜形狀的表面,銑削是常用的方法。在數控銑床或加工中心上,可通過編程實現復雜的銑削路徑。例如,在銑削鋁合金型腔時,可采用分層銑削的方法,先粗銑去除大部分余量,再精銑達到零件的尺寸精度和表面粗糙度要求。粗銑時,切削深度可設置為 3 - 5mm,精銑時切削深度為 0.2 - 0.5mm。
鉆削加工:當鋁合金零件需要加工孔時,使用鉆床進行鉆削。在鉆削過程中,要注意排屑和冷卻。由于鋁合金的導熱性好,在鉆孔時可以使用乳化液進行冷卻,同時乳化液也有助于排屑。另外,要選擇合適的鉆頭,如高速鋼麻花鉆,其頂角一般為 118° - 120°,能有效減小切削力。
磨削加工(如有需要)
對于精度要求較高的鋁合金零件,磨削是一種重要的精加工方法。例如,對于鋁合金軸類零件的外圓磨削,可使用無心磨床或外圓磨床。在磨削過程中,要選擇合適的砂輪,如采用碳化硅砂輪,其粒度要根據零件的表面粗糙度要求選擇。一般粗磨時,砂輪粒度為 36 - 60 目,精磨時粒度為 80 - 120 目。同時,磨削參數也要合理設置,磨削速度一般為 20 - 30m/s,進給量為 0.005 - 0.02mm/r。
電火花加工(特殊情況)
當鋁合金零件具有復雜的形狀,如帶有深窄槽、微小孔等,長沙機械加工中心工作人員用傳統切削加工方法難以加工時,可采用電火花加工。電火花加工是利用電極和工件之間的脈沖放電,產生高溫蝕除工件材料。例如,在加工鋁合金模具的深孔時,通過設計合適的電極,在電火花加工機床上進行加工。電極材料一般選用銅或石墨,其形狀要根據零件的加工形狀進行設計。
三、加工后處理
清洗
加工后的鋁合金零件表面會殘留切削液、切屑等雜質。清洗時可使用專門的金屬清洗劑,如堿性清洗劑。將零件浸泡在清洗劑溶液中一段時間,然后用清水沖洗干凈。對于形狀復雜的零件,還可以采用超聲波清洗的方法,利用超聲波的空化作用,更徹di地清除零件表面的污垢。
表面處理(可選)
陽極氧化處理:這是一種常用的鋁合金表面處理方法。通過陽極氧化,可以在鋁合金表面形成一層致密的氧化膜,提高零件的耐腐蝕性和耐磨性。同時,還可以通過染色等工藝,使零件獲得不同的顏色,起到裝飾作用。例如,在電子產品的鋁合金外殼加工中,陽極氧化后可染上各種時尚的顏色。
涂漆處理:如果鋁合金零件需要更好的防護或者特定的外觀,可進行涂漆處理。在涂漆前,要對零件表面進行預處理,如打磨、除油等,以提高漆膜的附著力。選擇合適的油漆,如丙烯酸漆,其具有良好的耐候性和裝飾性。
精度檢測
使用量具對加工后的鋁合金零件進行精度檢測。對于尺寸精度,長沙機械加工中心會使用卡尺、千分尺等進行測量。例如,用千分尺測量鋁合金軸類零件的直徑,精度可達 ±0.001mm。對于形狀精度,如圓柱度、平面度等,可使用圓度儀、平面度儀等專用設備進行檢測。表面粗糙度則可以通過粗糙度儀進行測量,根據零件的使用要求,表面粗糙度一般要求在 Ra0.8 - Ra6.3μm 之間。對于精度不符合要求的零件,要進行返工或報廢處理。