铝合金机械加工难点.doc

PAGE 2 铝合金机械加工难点一 一：高精度台阶孔加工后挤压突起 技术领域 本技术专题讨论涉及铝合金孔精密切削的数控机床使用的刀具，满足设计要求和工艺装配要求。 背景技术 在航空领域、汽车及机械类领域中，铝合金原材料应用越来越广泛，由于其原材料易切削性高，所以，在以上所述的领域中相应零件尺寸精度，零件表面粗糙度要求都很高。机械加工时为保证产品质量，对设备、夹具、尤其是刀具都有很高的要求。 复杂成型台阶孔的加工工艺普遍的刀具方案： 一、根据加工零件的尺寸要求及加工前毛坯的余量，加工刀具分为：a粗加工，b半精密加工，c选择合理的加工余量设计精台阶铰刀（根据图纸的台阶尺寸要求）。 二、在刀具选择设计方面： 1、刀具原材料的选择：针对铝合金原材料硬度，机械性能选择切削刃具的材料，一般是粗加工应用硬质合金，精密加工应用金刚石材料： 2、在刀具粗，精加工结构设计方面根据台阶尺寸的要求，合理设计刀具尺寸，特别是精加工刀具结构。 三、案例说明：现有精加工成型铰刀加工产品的缺点在于： 图示一： 产品局部图 说明 设计要求：如图一所示，在红色标识处台阶处不能形成突起和圆角。 问题：类似此类孔加工，根据产品的设计及功能要求，在产品局部图所示中的台阶倒角处，无法在倒角处完全达到理论值，由于铝合金材料在加工过程中容易产生挤压变形，尤其在锐边处形成突起（如图二） 图示二：加工后台阶实际轮廓 原因分析：1.由于精密加工刀具的制作工艺特点，即成型刀具是采用线切割机床完成台阶制作的，而线切割的钼丝最小直径为D0.25. 2.刀具加工过程中机床主轴和刀具刀柄的跳动，原材料的塑性变形导致形成如图三 B和C 处所示的突起。所以，在机加工行业中按照常规的刀具设计和制作工艺是无法满足设计要求，而此处由于零件的装配及功能要求是无法让步的。 图示三：类似产生突起局部放大现象图（理论） 目前的解决方案： 为了避免产生圆角，采用非常规的刀具设计方法（错齿）设计出的刀具。 图示四：错齿刀具简图 该解决方案的缺陷：虽然满足了形状要求，但是在加工过程中由于单刃切削，会大大降低刀具的切削稳定性从而划伤孔口。 铝合金机械加工难点二 问题难点提出： 铝合金加工中，表面在Ra0.1内孔使用于活塞运动和要求密封较严格的场合。对于要求孔内表面光洁度极高的Ra0.1以内，并且大批量生产在机械加工中，应该属于比较困难的不太容易实现。 技术分析： 1：金属加工本身是由刀具挤压零件加工部分由弹性变型—塑性变型—切断来实现的，避免刀具撕扯零件加工部为，在刀具上考虑，使刀具刀刃必须锋利，要零件本身弹性变型塑性变型时间缩短，尽量小的影响加工后表面。 2：批量持续生产需要考虑刀具耐磨性，提升刀具材质，在锋利状态保持时间更长。 3：铝合金在金属加工本身韧性延展较好，不容易断屑，解决断削问题或连续排削，避免切屑划伤孔内表面。 目标实现： 综上所述：刀具采用聚精金刚石，刃口要十分锋利，在切削部分如图1所示 ： 此处必须保持锋利，磨损后表面质量很差。 铝合金机械加工难点三 螺纹孔口毛刺 技术领域 本技术专题讨论涉及铝合金螺纹精密切削的数控机床使用的刀具，满足设计要求和工艺装配要求。 背景技术 在液压阀类领域中，螺纹连接应用是比较广泛，并且对毛刺、清洁度要求都很高。机械加工时为保证产品质量，对设备、夹具、尤其是刀具都有很高的要求。 螺纹加工工艺普遍的刀具方案：常规的螺纹加工容易产生毛刺对液压阀有可能产生实效的风险。 如图二。 解决问题方面： 增对这个原因将螺纹和孔口直径一道加工出来对刀具进行更改如图三，这样就不会有毛刺产生，降低风险。加工产品位置如图一。 图一 图二 图三