铝零件加工的技术难点分析

铝的表面上容易产生致密而牢固饿氧化铝薄膜,在被破坏后也会马上生成保护铝不被腐蚀。因此铝可以被制成很多成品在大气、普通水、多数酸和有机物中使用,采用腐蚀剂也可以耐弱碱液腐蚀。在进行铝零件加工的时候由于铝的特殊材质也会遇到很多的技术难点,下面就这些常见的问题进行具体的分析。

问题的提出:

在零件的机械加工过程中,常常会由于内应力而产生变形,尤其是有色轻金属如铝、镁合金的加工。内应力引起的翘曲、侧弯和扭曲等形式的变形频繁出现,会严重影响零件的加工质量及加工效率,特别是对于薄壁、薄板类零件表现得尤为突出。如何减少或消除零件的变形,保证产品质量及生产效率,多年来一直是研究的课题。

原因分析;

为提高铝合金的加工和使用性能,在加工前需要通过热处理(淬火处理+时效处理)的途径提高强度。材料在淬火过程中产生很大的内应力,时效过程不能完全释放淬火过程中产生的内应力,在后续的机械加工过程中,新的切削应力产生,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,直至达到新平衡过程而产生变形,使零件失去应有的加工精度。而且当零件表面的应力超过材料的强度极限时,还会产生裂纹。

解决办法;

针对以上原因,对于铝合金薄壁、薄板类零件采用“套材”法进行加工。“套材”法就是一次装夹完成所有尺寸加工后,再将零件从毛坯中掏出的加工方法。套材过程包括铣上面→粗铣内腔→粗铣外形→精铣外形→精铣内腔→精铣底面→点(钻)孔→切断等工艺。由于整个过程是在一次装夹中完成的,在切断之前,由于零件与毛坯材料底面连接,所以内应力的产生不会造成零件有较大变形,在整个过程中零件尺寸稳定。在切断时,需要让毛坯材料与零件材料在底面有0.1mm粘连,以保证在整个“套材”过程中零件有足够的强度抵抗加工过程中产生的切削应力。将零件从毛坯中切下后,零件虽由于应力释放而发生变形,但是零件上各相对尺寸不会改变,只需要增加校正工序校平底面所有尺寸、形状均可恢复正确。

铝零件加工设备的清理:

关于油污的处理:

维护和保养要及时添加润滑油,加完油后慢速来回走动,CAD制图保证润滑油能够均匀加到导轨与丝杠上。机器长期不用后,好可用布(不脱毛)把导轨和丝杠上的油污、废油和材料屑清理掉,保证部件运转的灵活性。

对于机械部件的检查清理:

1、定期清理工控箱。

2、定期清理导轨,防止轨道上粘有异物,轨道在设备中很重要,它决定了机器的精度,而且轨道在传动过程中也起重要作用,机械配有专用防尘罩,除尘、防尘效果更好。

3、铝零件加工工作完成后一周内应及时清理台面,这就给铝板雕刻机下次工作提供了方便。

4、清理导轨及导轨旁边的粉尘屑,以防止因碎屑干扰导致机器在工作过程中出现卡机。

5、设备不用时,若室温较低好倒出水箱里的水,防止冻裂水箱与水管。

6、每周及时清理更换主轴电机和水泵中的水,保证水的清洁;尤其冬季不用设备时,一定及时清理主轴的冷却水,防止低温冻坏主轴,耽误正常使用,造成不必要的损失。

7、注意水位,相对不可使水冷主轴电机出现缺水现象,使电机热量不能及时导出。

随着气温的降低铝制品的强度和塑性不仅不会降低还会提高,同时对红外线、紫外线、电磁波、热辐射等都有良好的反射性能。



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