鋁合金零件加工 | 鋁合金表面處理工藝，輕松解決鋁加工變形!

　　鋁材是有色金屬中使用量最大、應(yīng)用面最廣的金屬材料，據(jù)統(tǒng)計(jì)已超過70多萬種，被廣泛運(yùn)用于建筑裝璜、交通運(yùn)輸、航空航天等領(lǐng)域。

　　今天，列舉了6種常見鋁合金表面處理工藝，以及如何避免鋁制品加工變形。

　　鋁產(chǎn)品加工工藝大全

　　一、噴丸

　　利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化金屬表面的過程。這種方法的鋁件表面處理能夠使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。

　　二、拉絲

　　金屬拉絲是反復(fù)用砂紙將鋁板刮出線條的制造過程。拉絲可分為直紋拉絲、亂紋拉絲、旋紋拉絲、螺紋拉絲。金屬拉絲工藝，可以清晰顯現(xiàn)每一根細(xì)微絲痕，從而使金屬啞光中泛出細(xì)密的發(fā)絲光澤，產(chǎn)品兼?zhèn)鋾r(shí)尚和科技感。

　　三、拋光

　　利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的方法，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。拋光工藝主要分為：機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電解拋光。鋁件采用機(jī)械拋光+電解拋光后能接近不銹鋼鏡面效果，給人以高檔簡約、時(shí)尚未來的感覺。

　　四、高光切削

　　采用精雕機(jī)將鉆石刀加固在高速旋轉(zhuǎn)(一般轉(zhuǎn)速為20000轉(zhuǎn)/分)的精雕機(jī)主軸上去切削零件，在產(chǎn)品表面產(chǎn)生局部的高亮區(qū)域。切削高光的亮度受銑削鉆頭速度的影響，鉆頭速度越快切削的高光越亮，反之則越暗并容易產(chǎn)生刀紋。

　　五、陽極氧化

　　陽極氧化是指金屬或合金的電化學(xué)氧化，鋁及其合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下,由于外加電流的作用下,在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜的過程。陽極氧化不但可以解決鋁表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷，更能延長鋁的使用壽命并增強(qiáng)美觀度，已成為鋁表面處理不可缺少的一環(huán)，是目前應(yīng)用最廣且非常成功的工藝。

　　六、雙色陽極氧化

　　雙色陽極氧化是指在一個產(chǎn)品上進(jìn)行陽極氧化并賦予特定區(qū)域不同的顏色。雙色陽極氧化因?yàn)楣に噺?fù)雜，成本較高;但通過雙色之間的對比，更能體現(xiàn)出產(chǎn)品的高端、獨(dú)特外觀。

　　減少加工變形的工藝措施

　　鋁件零件加工變形的原因很多，與材質(zhì)、零件形狀、生產(chǎn)條件等都有關(guān)系。主要有以下幾個方面：毛坯內(nèi)應(yīng)力引起的變形，切削力、切削熱引起的變形，夾緊力引起的變形。

　　一、降低毛坯內(nèi)應(yīng)力

　　采用自然或人工時(shí)效以及振動處理，均可部分消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力。預(yù)先加工也是行之有效的工藝方法。對肥頭大耳的毛坯，由于余量大，故加工后變形也大。若預(yù)先加工掉毛坯的多余部分，縮小各部分的余量，不僅可以減少以后工序的加工變形，而且預(yù)先加工后放置一段時(shí)間，還可以釋放一部分內(nèi)應(yīng)力。

　　二、改善刀具的切削能力

　　刀具的材料、幾何參數(shù)對切削力、切削熱有重要的影響，正確選擇刀具，對減少零件加工變形至關(guān)重要。

　　(1)合理選擇刀具幾何參數(shù)。

　?、偾敖牵涸诒３值度袕?qiáng)度的條件下，前角適當(dāng)選擇大一些，一方面可以磨出鋒利的刃口，另外可以減少切削變形，使排屑順利，進(jìn)而降低切削力和切削溫度。切忌使用負(fù)前角刀具。

　?、诤蠼牵汉蠼谴笮蟮睹婺p及加工表面質(zhì)量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時(shí)，由于進(jìn)給量大，切削負(fù)荷重，發(fā)熱量大，要求刀具散熱條件好，因此，后角應(yīng)選擇小一些。精銑時(shí)，要求刃口鋒利，減輕后刀面與加工表面的摩擦，減小彈性變形，因此，后角應(yīng)選擇大一些。

　?、勐菪牵簽槭广娤髌椒€(wěn)，降低銑削力，螺旋角應(yīng)盡可能選擇大一些。

　?、苤髌牵哼m當(dāng)減小主偏角可以改善散熱條件，使加工區(qū)的平均溫度下降。

　　(2)改善刀具結(jié)構(gòu)。

　?、贉p少銑刀齒數(shù)，加大容屑空間。由于鋁件材料塑性較大，加工中切削變形較大，需要較大的容屑空間，因此容屑槽底半徑應(yīng)該較大、銑刀齒數(shù)較少為好。

　?、诰サ洱X。刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前，應(yīng)該用細(xì)油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下，以消除刃磨刀齒時(shí)殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣，不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。

　?、蹏?yán)格控制刀具的磨損標(biāo)準(zhǔn)。刀具磨損后，工件表面粗糙度值增加，切削溫度上升，工件變形隨之增加。因此，除選用耐磨性好的刀具材料外，刀具磨損標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該大于0.2mm，否則容易產(chǎn)生積屑瘤。切削時(shí)，工件的溫度一般不要超過100℃，以防止變形。

　　三、改善工件的夾裝方法

　　對于剛性較差的薄壁鋁件工件，可以采用以下的夾裝方法，以減少變形：

　?、賹τ诒”谝r套類零件，如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊，加工后一旦松開，工件必然發(fā)生變形。此時(shí)，應(yīng)該利用剛性較好的軸向端面壓緊的方法。以零件內(nèi)孔定位，自制一個帶螺紋的穿心軸，套入零件的內(nèi)孔，其上用一個蓋板壓緊端面再用螺帽背緊。加工外圓時(shí)就可避免夾緊變形，從而得到滿意的加工精度。

　　②對薄壁薄板工件進(jìn)行加工時(shí)，最好選用真空吸盤，以獲得分布均勻的夾緊力，再以較小的切削用量來加工，可以很好地防止工件變形。

　　另外，還可以使用填塞法。為增加薄壁工件的工藝剛性，可在工件內(nèi)部填充介質(zhì)，以減少裝夾和切削過程中工件達(dá)變形。例如，向工件內(nèi)灌入含3%～6%硝酸鉀的尿素熔融物，加工以后，將工件浸入水或酒精中，就可以將該填充物溶解倒出。

　　四、合理安排工序

　　高速切削時(shí)，由于加工余量大以及斷續(xù)切削，因此銑削過程往往產(chǎn)生振動，影響加工精度和表面粗糙度。所以，數(shù)控高速切削加工工藝過程一般可分為：粗加工-半精加工-清角加工-精加工等工序。

　　對于精度要求高的零件，有時(shí)需要進(jìn)行二次半精加工，然后再進(jìn)行精加工。粗加工之后，零件可以自然冷卻，消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減小變形。粗加工之后留下的余量應(yīng)大于變形量，一般為1～2mm。

　　精加工時(shí)，零件精加工表面要保持均勻的加工余量，一般以0.2～0.5mm為宜，使刀具在加工過程中處于平穩(wěn)的狀態(tài)，可以大大減少切削變形，獲得良好的表面加工質(zhì)量，保證產(chǎn)品的精度。