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您好,很高興爲您服務。以下是基于您提供的主題和要求,鋁合金因質量輕,比強度高已成爲理想的結構材料,廣泛應用于機械制造、鐵道車輛、動力機械及航空工業等方面。但是鋁合金熔點較低,溫度升高後塑性增大,在高溫高壓作用下,切削界面摩擦力很大,切屑易熔結在刀刃上而粘刀,不易獲得較高的尺寸精度和低的表面粗糙度值供您參考:
随着科技的发展,铝合金材料在工业制造领域得到了广泛的应用,然而,由于其硬度高、脆性大等特点,对于铝合金的加工也提出了更高的要求。尤其在高精度深孔加工方面,更需要采用更加科学的工艺和方法,以确保加工质量和效率。本文将结合实际案例,为您详细介绍如何解決鋁合金高精度深孔加工的问题。同时,深孔加工是机械行业中难度较高的一项加工技術,铝合金高精度深孔镗削的主要技術难点包括:如何获得平稳的切削过程、良好的切屑形成、较高的加工效率、低表面粗糙度值和较高的尺寸精度等。
高精度深孔加工需要采用刀具直徑小、刃數多、刃角大、刃長短的刀具,建議使用剛性好的硬質合金刀具。另外,加工設備也至關重要,要選用具備高精度、高效率、高穩定性的機床。比如,近年來越來越流行的五軸數控加工中心,可以極大地提高加工效率和精度。在镗孔過程中由于刀具振動、粘刀、切屑堵塞、纏繞以及冷卻不到位等問題,經常造成镗孔困難而導致加工精度無法得到保證。
鋁合金材料對切削溫度和切削力的敏感性較高,因此,加工液的選擇非常重要。研究表明,使用高濃度的硫化铵加工液可以有效地減小鋁合金加工的熱變形和切削力,提高加工的效率和質量。此外,加工液的清潔度也會直接影響加工結果,因此加工時要定期更換加工液。
①在刀具和工件之間進行潤滑、冷卻、清洗、防鏽和排屑是冷卻液的主要功能,高精度深孔加工選擇合適的冷卻方式和冷卻液顯得尤爲重要。由于是深孔加工,普通的外部冷卻方式無法達到切削區域,不能滿足加工的需要。在選擇刀具和刀柄時,選用了帶有內冷卻供應的刀具,有噴嘴將冷卻液送往切削區域,這樣可以有效地進行潤滑和冷卻,從而對高精深孔镗削提供了有力的保障。
②通常在鋁合金的高速加工中,主要的切削熱量由切屑帶走,但是切屑易熔結在刀刃上而粘刀,所以在冷卻液的選擇上主要考慮其潤滑性和在加工表面的黏附強度,同時鋁型材的加工如采用乳劑或油類冷卻液,在加工完後會殘留冷卻液在工件型腔裏而無法去除,因此在鋁合金型材加工中選用了油霧冷卻的方式,在這裏我們選用了美國ITW集團ACCU-LUBE(阿庫路巴)LB-6000微量油氣潤滑,微量的潤滑油在刀具工作點形成薄薄的油膜,油膜具有很高的表面黏附強度,潤滑油的高潤滑性使刀片在工作過程中減少摩擦,降低切削應力,有效降低加工熱量的産生。這使無論刀具還是工件都保持室溫或者較低的溫度,同時也避免了高熱膨脹系數的鋁合金工件由于過熱産生的尺寸變化。
鋁合金加工小徑深孔镗削工藝除了選用合適的刀具材料、采用減振刀杆、小的刀尖圓角半徑,采用合適的切削參數、充分的冷卻潤滑以及有效的切屑排出控制外,我們還總結出一套行之有效的高精镗削加工方法,即在精镗高精度深孔時,必須考慮刀具的徑向偏斜(讓刀)和刀具旋轉中心與機床主軸旋轉中心之間的不對准。實際表明,這可以通過以下方法來完成。如圖4所示,將切深分爲兩等分,使得兩次的切削力基本相等,進行一次測量前的切削,然後在刀具仍然在機床主軸中時調整直徑,再進行最終的镗削加工。
切削參數的合理選取是保證高精度深孔加工質量的重要因素。鋁合金材料的硬度和脆性較大,加工時千萬不能采用高速高進給的加工方式,這樣容易導致刀具磨損過快,産生毛刺和刀痕等情況。建議采用低速、中進給的方式進行加工,以達到更好的加工效果。
由于鋁合金材料的自燃性和易導電性較強,因此加工時必須進行充分的安全措施。比如,對加工設備和加工液進行定期檢測和清理,保持加工環境的幹燥和通風,同時也要注意加工時的個人防護措施,比如佩戴耳塞和護目鏡等。
爲了解決鋁合金縱梁高精度深孔加工的工藝難點,獲得良好的加工質量,可以從以下幾方面考慮:
(1)刀具的选择。通过实际切削表明,选择SANDVIK的CoroBore825系列减振镗刀杆、选用0.4 mm刀尖圆角的TCGX-AL铝合金专用精镗刀片能有效减少切削过程中的振动。
(2)切削参数的选择。通过对比,选择140 m/min的切削速度、0.2 mm的切削深度、0.08 mm/r进给量能满足加工要求。
(3)采取內冷卻方式和ACCU-LUBE(阿庫路巴)LB-6000油霧冷卻液能實現較好的表面質量。
(4)在刀具仍安裝在機床上時和測量性切削後,進行精镗刀具直徑的最終調整。
生产实际表明,通过以上方法,铝合金纵梁的φ30H7、表面粗糙度值Ra=1.6 μm、深度为150 mm的孔全部加工合格,有效地保证了铝合金纵梁的加工质量,提高了加工效率。
在高精度鋁合金深孔加工過程中,選擇合適的工具和設備、合理選擇加工液、采用合適的切削參數以及進行充分的安全措施,都是保證高效率、高質量的加工的重要因素。希望本文能夠對大家有所啓示,也希望大家在加工鋁合金時更加注重細節和注意安全。
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