鋁合金機(jī)械加工效率的提升對策研究

李華龍 卞偉宇 楊國娟

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，冶金行業(yè)的發(fā)展也發(fā)生了許多創(chuàng)新和變化。摘鋁合金在工業(yè)中的運用較為廣泛，我國在許多領(lǐng)域都會涉及到鋁制品的大量使用，同時在需求不斷增加的過程中，對鋁合金材料機(jī)械芯加工技術(shù)的研究也在不斷深化。由于鋁合金具有密度低、強(qiáng)度較高、塑性好及導(dǎo)電導(dǎo)熱抗蝕的優(yōu)點，因而在工業(yè)上廣泛地運用，使用量也僅次于鋼。鋁合金作為社會建設(shè)過程中必不可少的資源，在各行各業(yè)被廣泛地運用，創(chuàng)造了許多經(jīng)濟(jì)價值。

關(guān)鍵詞：鋁合金材料;機(jī)械加工技術(shù);工藝研究

鋁合金作為工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的有色金屬結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、飛機(jī)、高鐵、電子等行業(yè)。在鋁合金的發(fā)展過程中，要時刻保證加工鋁合金材料的安全性，針對加工工藝在工作中的實際問題，采取有效措施，確保獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，以低成本創(chuàng)造。鋁合金零件的形狀比較復(fù)雜，對尺精度和粗糙度的要求也越來越高。在加工的過程中可能會出現(xiàn)某些問題。因此，需要不斷探索和研究鋁合金材料的機(jī)械加工技術(shù)。同時，隨著公司的發(fā)展，對鋁合金的要求進(jìn)一步提高，應(yīng)不斷加強(qiáng)對鋁合金材料機(jī)械加工技術(shù)的研究，全面提高其加工的質(zhì)量及效率。

1鋁合金機(jī)械加工的主要難點及解決方案

1.1刀具原材料的選擇

按照鋁合金原料硬度，加工機(jī)械選用切削刃具的材質(zhì)，通常是粗機(jī)械加工用硬質(zhì)合金，鋁合金精細(xì)加工用金剛石材料：在刃具粗，精機(jī)械加工結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域方面按照臺階規(guī)格的特點，合理設(shè)定了刃具規(guī)格，尤其是在精加工刀具構(gòu)件。類似于此類孔工藝，按照產(chǎn)品的設(shè)計要求和用途特點，在生產(chǎn)局部的臺階反角處理，往往沒法在反轉(zhuǎn)角部充分實現(xiàn)理論值，因為鋁合金材質(zhì)在過程中易生成擠壓變形，尤其在銳邊部形成了凸起。

由于精密加工刀的制造工序特殊性，即成型刀是直接通過線切割機(jī)床上的臺階制造的，而經(jīng)線切割的鉬絲最小孔徑是D0.25。刀具在加工程序中由于機(jī)床主軸部分和菜刀劍柄的跳動，以及原料的熱塑性變形而引起產(chǎn)生的凸起。所以，在有機(jī)加工行業(yè)中通過常規(guī)的刀具設(shè)計與制造工序是根本無法達(dá)到要求，并且在此階段對于零部件的安裝和功能需要也是無從讓步的。PCD刀具高速切削加工高硅鋁合金時不僅可以達(dá)到優(yōu)異的機(jī)械加工質(zhì)量，同時由于刀具壽命長。可以受到目前機(jī)械主軸技術(shù)所能實現(xiàn)的最大速度和功率的有效控制。

1.2切屑劃傷孔內(nèi)表面

鋁合金機(jī)械設(shè)備加工操作中，表面在Ra0.1內(nèi)孔應(yīng)用在活塞運動中和需要密封性較嚴(yán)的工作場所。要求孔內(nèi)表面光潔度Ra0.1以內(nèi)，進(jìn)行大批量生產(chǎn)在機(jī)械設(shè)備加工操作中，應(yīng)當(dāng)處于相對艱難的不很易于實施。從刀具上出發(fā)，刀具的刀刃必須尖銳，要零部件自身塑性變型持續(xù)時間短，以盡可能小的危害機(jī)器加工后表面。批量連續(xù)生產(chǎn)中必須充分考慮刀具切削耐磨性，以改善刀具切削材料，在鋒利狀況維持時期可以更長。鋁合金在金屬加工本身的彈性延展力較好，且不易斷屑，緩解斷削問題或焊接排削，防止巖屑劃傷孔中表層。

1.3螺紋孔口毛刺問題

在液壓閥類領(lǐng)域中，螺紋連接使用得也相當(dāng)普遍，而且對毛刺的形成、清潔程度要求也都非常高。加工時為了提高質(zhì)量，對設(shè)備、夾具、材料特別是刀具都有很高的要求，把螺絲扣與孔口直徑一起加工出來并對刀具加以適當(dāng)調(diào)整，這樣就不致有小毛刺的形成產(chǎn)生，從而減少了風(fēng)險。

2鋁合金材料機(jī)械加工的主要實施方法

2.1鋁合金材料的軋制加工

軋制工藝技術(shù)，一般應(yīng)用于制造鋁合金板、箔及帶等工作環(huán)境中，它透過使用轉(zhuǎn)動軋輥的摩擦力有效地將軋件拉至軋輥間，同時又由于軋輥加壓輔助推動下，進(jìn)行對軋件的擠壓變形加工，從而使得其形成要求高的鋁合金產(chǎn)物。技術(shù)人員應(yīng)在軋機(jī)設(shè)備的加工油系統(tǒng)中合理安裝先進(jìn)的溫控設(shè)備，以便實時監(jiān)控系統(tǒng)溫度。如果油溫高于標(biāo)準(zhǔn)最高溫度，溫控單元會第一時間發(fā)出警報。管理和維護(hù)人員開展維護(hù)工作，確保軋機(jī)安全可靠運行。安裝軋機(jī)回路時，軋機(jī)安裝人員必須嚴(yán)格規(guī)范管道的使用，盡量減少線路接頭的數(shù)量。一般來說，會選用各種毛坯來制作零部件。針對每一種零部件，工作人員必須仔細(xì)分析應(yīng)用條件、受力條件等，確保最終選定的草案符合工作要求，以提高處理效率。

2.2鋁合金材料的鍛壓加工

鍛壓工藝是在當(dāng)前鋁合金產(chǎn)品市場中使用較為廣泛的一項加工技術(shù)，其基本工作機(jī)理是通過對鋁合金產(chǎn)品施以特定的靜壓和沖擊力，從而使得產(chǎn)品在固態(tài)區(qū)域內(nèi)分子間進(jìn)行自由流動，如此就可以順利得到符合要求規(guī)格大小、外形和內(nèi)在組織結(jié)構(gòu)的制件。鍛壓工藝方式主要有自由鍛壓、模型鍛壓和胎膜鍛壓三類。在加工廠中采用自由鍛壓工藝技術(shù)制造鋁合金產(chǎn)品時，有關(guān)技術(shù)人員要認(rèn)真進(jìn)行下列四個安全注意事項：①處理鍛件，管理人員應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督人員規(guī)范"操作"。不應(yīng)該為了一味地繼續(xù)生產(chǎn)和加工效率而僅僅通過一種操作來提高質(zhì)量。②在搬運過程中容易發(fā)生打滑、壓倒的意外;③鍛造過程中，防止其他人員在活動梁下檢查模具及零點五成品，并合理地把工作臺移出檢查工作;④相關(guān)人員在開展鍛壓作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)站立在安全地方，避免鋁合金材料在鍛壓過程中從鍛造機(jī)械上蹦出來或傷人。

3結(jié)語

當(dāng)前的社會發(fā)展對金屬材料的需求在逐年增加，鋁合金材料廣泛應(yīng)用于建設(shè)和機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中，因此，提高鋁合金材料的精度和生產(chǎn)效率非常重要，需要對其加工制造工藝技術(shù)進(jìn)行研究。通過對加工過程中刀具的選擇、材料的質(zhì)量、工藝技術(shù)的創(chuàng)新等，并充分考慮各種因素，提高生產(chǎn)效率。作為主導(dǎo)材料的鋁合金材料在各個行業(yè)的應(yīng)用，極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)鋁合金材料的發(fā)展。

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