铝合金零件加工技术说明

铝是有色金属中应用最广泛的金属材料，而且应用范围还在不断扩大。据统计，目前铝制品有70万多种，建筑、交通、航空航天、工业、电子等各个行业都有铝制品的应用需求。今天就来大致概况下铝的常见加工工艺。

一、铝的优点

1、密度低，铝的密度约为2.7克/立方厘米，大概为铜的三分之一。

2、可塑性高，铝具有优良的延展性，可以通过挤压、拉伸等压力加工方法加工成各种产品。

3、耐腐蚀，铝是一种带负电荷的金属，在自然条件下或通过阳极氧化可以在表面形成一层保护性氧化膜，耐腐蚀性比钢好得多。

4、易强化，纯铝强度不高，但可以通过阳极氧化提高强度。

5、表面易加工，简单的表面处理工艺就可以改善或改变铝的表面性能，从而提升运行的稳定性。

6、导电性好。

7、热传导率高。

二、铝制品表面处理

1、喷砂（喷丸）

一种利用高速沙砾的影响来清洁和粗糙金属表面的工艺。

通过这种方式对CNC铝件进行表面处理，使工件表面具有一定的清洁度和粗糙度，改善了工件表面的机械性能，提高了工件的抗疲劳能力，拉宽了间隙，有助于平整和装饰涂层。

2、抛光

它利用机械、化学或电化学作用来降低工件的表面粗糙度，以获得光亮光滑的表面处理方法。抛光工艺主要分为机械抛光、化学抛光和电解抛光。铝件经过机械抛光+电解抛光后，可以制成更接近不锈钢的镜面效果。

3、拉丝

金属拉丝是用砂纸从金属丝上反复刮下铝板的制造工艺。画线分为直线画、混沌画、漩涡画、线画。在金属拉丝过程中，每分钟都清晰可见线痕，因此金属垫闪耀着细毛的光泽，兼具时尚和科技感。

4、钻石切工

金刚石刀由精细雕刻机的高速（通常为 20,000 rpm）主轴加固，以切割零件并在产品表面创建局部高光区域。切削亮点的亮度受铣床速度的影响。钻孔速度越快，切割亮点越亮。否则，钻孔速度会变暗，可能会出现刀痕。高光、高光切割特别用在iphone5等手机上。近年来，一些高端电视金属边框采用了高光铣床技术，结合阳极氧化和拉伸工艺，让整个电视充满了时尚和技术锐利。

5、阳极氧化

阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化。铝及其合金在一定的工艺条件下，通过相应的电解液和外加电流的作用，在铝制品（阳极）上形成一层氧化膜。阳极氧化不仅解决了铝材表面硬度和耐磨性的缺陷，而且延长了铝材的使用寿命，增强了其美观性。是目前应用最广泛和高度成功的工艺。

6、双色阳极

双色氧化铝是对产品进行阳极氧化并将不同颜色分配给特定区域的应用。双色氧化铝处理由于工艺复杂、成本高，在电视行业很少使用，但双色对比更能体现高端产品的独特外观。

减少铝变形的工艺措施和操作技术

铝件加工变形的原因很多，与材料零件的形状和制造条件有关。主要有毛坯内应力引起的变形、切削力和切削热引起的变形以及合模力引起的变形。

三、减少加工变形的工艺措施

1、减少头发培养中的内部压力

自然或人工时效和振动处理可以部分缓解毛坯的内应力。预处理也是一种有效的加工方法。头粗耳大的坯料余量大，加工后变形也大。对毛坯多余的部分进行预处理，减少各部分的余量，不仅可以减少后续工序的加工变形，还可以释放预处理后的部分内应力。时期。

2、提高刀具的切削能力

刀具材料和几何参数对切削阻力和切削热有重要影响。正确选择刀具对于减少部件变形至关重要。

1）、合理选择刀具形状参数

（1）、耙角：有必要正确选择以增加耙子角，同时保持尖端的强度。它可以磨削锋利的切削刃，减少切削变形，顺利去除切屑，降低切削阻力和切削温度。切勿使用负前角工具。

（2）、后角：后角的大小直接影响后刀面的磨损和加工表面的质量。切削厚度是选择后角的重要条件。粗切削时，进给量大，切削负荷大，发热量大，因此要求刀具有良好的散热条件。因此，应选择较小的后角。铣床精加工时，需要刃口刃磨，减少后刀面与加工面的摩擦，减少弹性变形。因此，应选择较大的后角。

（3）、螺旋角：为了使铣床光滑，减少铣床受力，需要选择尽可能大的螺旋角。

(4)输入角：适当减小输入角，可以改善散热条件，降低加工区的平均温度。

2)、改进了工具结构

（1）、减少铣刀的齿数，增加排屑空间。由于铝材塑性大，加工时切削变形大，需要较大的容屑空间，因此需要加大容屑槽底径，减少铣刀的齿数。

（2）、磨牙症。齿刃粗糙度值应小于Ra=0.4um。在使用新刀之前，您应该用细油石轻轻磨磨牙齿的正面和背面，以去除磨牙时留下的任何毛刺或轻微的锯齿。这样不仅可以减少切削热，而且切削变形也比较小。

（3）、严格遵守刀具磨损标准。刀具磨损后，工件表面粗糙度值增大，切削温度升高，工件变形增大。因此，除了选择耐磨性优良的刀具材料外，刀具磨损标准不应超过0.2毫米。否则，地标将很容易生成。切割时，工件的温度一般不应超过100℃，以防变形。

3、改进的工件夹紧方式

（1）、对于薄壁衬套零件，如果使用三爪自定心卡盘或弹簧卡盘从径向夹紧，加工后松开时工件不可避免地会变形。这时，就需要采用更刚性的方法沿轴向压端面的方法。要找到零件的内孔，在心轴上打一个自制的螺纹，在零件的内孔中套上一个套筒，装上盖板，压紧端面，然后用螺母拧紧。由于可以避免加工外圆时的夹具变形，因此可以获得足够的加工精度。

（2）、加工薄壁/薄板工件时，最好用真空吸盘使夹持力均匀分布，然后用小切削量进行加工，防止工件变形。

（3）、也可以使用打包方法。为增加薄壁工件的工艺刚度，可以在工件中填充介质，以减少工件在装夹和切削过程中的变形。例如，将含有3%～6%硝酸钾的尿素熔体倒入工件中，处理后将工件浸泡在水或酒精中，使填料溶解后倒出。

4、合理布置流程

高速切削时，加工余量大，切削是断续的，铣削时容易产生振动，影响加工精度和表面粗糙度。因此，CNC高速切削加工一般可分为粗加工-半精加工-清角-精加工等工序。对于精度要求较高的零件，可能需要在精加工前进行二次半精加工。通过在粗加工后自然冷却零件，消除了粗加工引起的内应力并减少了变形。粗加工后的余量大于变形量，一般为1～2mm。在精加工过程中，零件的精加工表面必须保持均匀的加工公差。通常0.2-0.5毫米是合适的。这使刀具在加工过程中保持稳定，显着减少切削变形并提供良好的表面加工质量。，并保证产品精度。

四、减少加工变形的操作技术

1、对于加工余量较大的零件，加工时要采用对称加工，以改善加工时的散热条件，避免热量集中。如果您需要将90mm厚的板材加工成60mm，可以立即用铣床将一侧铣削一次，最终尺寸一次达到5mm的平面度。当使用迭代馈送对称时，每个面被处理两次。最终尺寸可以保证0.3mm的平整度。

2、如果钣金件有多个型腔，加工时不建议使用逐型腔顺序处理方法。这使得零件更容易经历不均匀的应力和变形。采用多层加工，将每一层尽可能同时加工到所有型腔中，然后加工下一层，使零件受力均匀，减少变形。

3、改变切削量，降低切削阻力和切削热。在切削量的三个因素中，后切量对切削阻力的影响很大。如果加工余量过大，会增加一次走刀的切削阻力，不仅会使零件变形，还会影响机床主轴的刚性，降低刀具的耐用性。减少衬刀的用量会显着降低生产效率。然而，带有CNC加工的高速铣床可以克服这个问题。只要减少后退量，相应增加进给量，提高机床转速，就可以在保证加工效率的同时降低切削阻力。

4、还需要注意刀具的顺序。粗加工强调提高加工效率和追求单位时间内的去除率。通常，您可以使用反向铣刀。是以最快的速度、最短的时间去除毛坯表面多余的材料，基本形成精加工所需的几何轮廓。精加工的重点是高精度和高质量，应使用顺铣。在顺铣中，刀齿的切削厚度从最大值逐渐减小到零，在降低零件变形程度的同时显着降低了加工硬化。

5、薄壁工件在加工过程中因合模而变形，即使在精加工中也是不可避免的。为了最大限度地减少工件的变形，在精加工过程中，可以在达到最终尺寸之前松开压缩件。这使得作品可以自由地恢复到原来的形状并略微压缩。工件被紧紧夹紧（完全用手）以获得理想的加工效果。总之，夹紧力的作用点最好在支承面上，夹紧力应作用在工件刚度好的方向上。假设工件不松动，夹紧力越小越好。

6、加工有型腔的零件时，要确保铣刀不会像钻头一样直接刺穿零件。铣削留屑空间不足，排屑不顺畅，零件会过热、膨胀、塌陷。刀、断刀等不良现象。先用与铣刀尺寸相同或大一号的钻头钻一个孔，然后磨削铣刀。或者，您可以使用 CAM 软件创建螺旋切割程序。