薄壁鋁合金零件切削成型工藝分析

曹媛媛 趙燕 付軍峰

1.山西航天清華裝備有限責(zé)任公司 山西長治 046012

2.火箭軍裝備部駐呼和浩特地區(qū)軍代室 內(nèi)蒙古呼和浩特 010010

鋁合金密度小，成本低，內(nèi)部應(yīng)力平衡，在零件加工中廣泛使用。加工產(chǎn)品既可用于電子領(lǐng)域，也可用于航天領(lǐng)域。鋁零件的形狀可分為鈑金和機(jī)器加工形狀，提供良好的處理能力并產(chǎn)生復(fù)雜的零件。近年來，對零件的需求越來越大，經(jīng)過嚴(yán)密密封、屏蔽、功能性和薄壁鋁材，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，精度更高，產(chǎn)品面向零部件檢驗(yàn)，形狀不適合制造此類零部件，因而適合整個加工過程。

術(shù)前遵循損傷控制理論［8］，評估患者傷情，糾正缺氧、凝血功能紊亂、體溫過低、酸中毒等危及生命的合并癥，待患者生命體征平穩(wěn)、全身情況允許時行急診手術(shù)。采取硬膜外或全身麻醉，取創(chuàng)面處5個不同點(diǎn)少許組織做細(xì)菌培養(yǎng)及藥敏試驗(yàn)，先以肥皂水刷洗干凈創(chuàng)面周圍正常皮膚，再以大量的2%過氧化氫、稀釋活力碘鹽水、生理鹽水交替反復(fù)沖洗創(chuàng)面，消毒鋪單后按常規(guī)原則進(jìn)行徹底清創(chuàng)，清除失活及挫傷較重的軟組織及游離小碎骨片，對于有軟組織連接的大碎骨片應(yīng)盡量予以保留。

小紅今天要去參加同學(xué)的生日聚會，已知小紅有上衣2件（包括襯衫 1件、體恤衫 1件）、褲子 2條（長褲和短褲各1條）、半身裙1條。如果你是小紅你會如何搭配衣服呢？

1 薄壁鋁合金零件切削設(shè)備及材料、成型工藝分析

1.1 切削設(shè)備

常用的銑削機(jī)床無法移除欄。在加工過程中，可能會出現(xiàn)導(dǎo)致加工力增加并受夾緊力影響的薄片。表面加工無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，薄壁的位置容易變形，與厚壁的材料大不相同。扭曲變形在編輯時最常見[1]。對于復(fù)雜零件，普通銑床難度較大，加工效率降低，產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。薄壁鋁零件通常以數(shù)字方式制造，從而提高適用性并允許多軸聯(lián)接。員工在設(shè)計(jì)過程中使用數(shù)字工具組織編程，并通過調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和切削尺寸、恢復(fù)參數(shù)等來處理復(fù)雜零件。例如可以執(zhí)行以下操作：使用數(shù)學(xué)模型表示復(fù)雜曲線，而無需使用精度更高的特殊夾具等設(shè)備，從而允許多次操作（如銑削和鉆孔）。如果零件需要多次操作，則NC加工中心可以精確定位，以合理的操作完成薄壁鋁零件的加工。

1.2 鋁材料

金屬材料的處理能力直接影響工藝的順利加工。在數(shù)據(jù)編程過程中，如果刀具選擇不合理且參數(shù)設(shè)置不正確，工程師必須考慮材料的性能和特性，選擇合適的工具，設(shè)置適當(dāng)?shù)膮?shù)，并嚴(yán)重影響金屬的制造質(zhì)量。鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)較高，加工變形概率較高，薄壁鋁件加工較大且復(fù)雜，可能導(dǎo)致零件精度下降，制造質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。薄壁泡沫鋁輪廓銑削還需要良好選擇兩種鋁合金[2]。

2 案例分析

以薄壁鋁零件為例，其結(jié)構(gòu)方法是薄壁機(jī)箱零件的一部分，加工時采用NC加工，加工時采用內(nèi)部加工方法，加工時采用易變形加工方法，需要加工工件的不同面，考慮到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)性，必須相應(yīng)地配置設(shè)計(jì)步驟，首先加工底面，然后加工型腔，最后加工完成銑削的其他面。分析此零件過程并指定處理順序：向下、銑削基礎(chǔ)、腔、自由應(yīng)力、銑削腔、封閉面槽、銑削側(cè)、鉆孔/鉸孔、表面處理。第一次銑削型腔后，變形會根據(jù)鋁合金厚度進(jìn)行調(diào)整，以確保經(jīng)濟(jì)性。在零件創(chuàng)建過程中，該過程將根據(jù)該過程進(jìn)行處理。但是，加工曲面槽密封圈和內(nèi)部粗糙度的尺寸公差必須設(shè)置準(zhǔn)確，輪轂由實(shí)體內(nèi)部視圖和t形刀具加工控制。切入后，孔與固定夾對齊，以確保加工底面時形成平整狀態(tài)。在后續(xù)加工過程中進(jìn)行后加工時，將保留粗加工的內(nèi)部，并留出一定厚度，注意各個側(cè)面階段，加工t型刀具的側(cè)面拉桿，根據(jù)需要進(jìn)行熱處理，并按照工藝標(biāo)準(zhǔn)觀察平滑度和粗糙度。在相對側(cè)對齊夾具后，您將看到粗加工刀具的矩形階段以及各個通孔和拐角的狀態(tài)、旋轉(zhuǎn)三圈后、夾具方向、側(cè)面倒角、螺紋孔處理以及最終的曲面。按照上述過程，可以滿足零件的設(shè)計(jì)條件。

3 薄壁鋁合金零件成型工藝措施

3.1 改善刀具的切削性能

在保持切削強(qiáng)度的同時，鋁合金加工通常選擇合適的大前端角來精加工銳邊，減少加工力，減少切削變形，同時平滑薄片，而小切削力則減少切削過程中沖壓形狀的變形，減少切削熱的產(chǎn)生，并降低切削區(qū)域的溫度。請?zhí)貏e注意，鋁截面輪廓切削不使用正面轉(zhuǎn)角為負(fù)的刀具。刀具后角的大小主要影響后曲面的磨損和加工曲面的質(zhì)量。切割厚度是選擇后角的主要因素之一。對于常規(guī)粗加工銑削，刀具必須具有良好的熱條件，因此首選刀具的小后角。精加工需要銳邊來減少后曲面和加工曲面之間的摩擦。因此，應(yīng)選取刀具的較大后角。螺旋的斜率角度會影響銑削過程的穩(wěn)定性和銑削力。為避免振動導(dǎo)致轉(zhuǎn)動力波動和變形增大，應(yīng)盡可能選擇轉(zhuǎn)動螺旋角。適當(dāng)降低主要倒角角度可以延長刀具邊緣與加工曲面之間接觸的長度，有效改善熱條件，并降低工作區(qū)域中的平均溫度。另一方面，主要角度的大小直接影響銑削中徑向力的大小。減小主倒角角度將減小徑向力并減小工件的徑向變形[3]。

3.2 足夠的加工順序

加工時應(yīng)根據(jù)鋁合金的具體特點(diǎn)進(jìn)行變形控制，保證生產(chǎn)公平和科學(xué)性；①通過粗加工、分離精加工，可以完全釋放由粗加工產(chǎn)生的變形概率。對于精度較高的零件，粗加工會在加工后放置一段時間。精加工可以解決粗加工錯誤或解決變形的可能性，以確保零件的精度。①對稱加工同時降低切削溫度。當(dāng)厚度較大時，單側(cè)連續(xù)熱濃度和散熱更為困難。因此，選擇對稱雙面來改善熱條件以避免應(yīng)力集中。②多型腔加工，在這種情況下，多型腔零件在同一方向上，通過在層加工時運(yùn)行來避免零件中