如何解決鋁合金高精度深孔加工

2023-04-12 08:24:42

　　您好，很高興為您服務。以下是基于您提供的主題和要求，鋁合金因質量輕，比強度高已成為理想的結構材料，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，溫度升高后塑性增大，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：

如何解決鋁合金高精度深孔加工(圖1)

如何解決鋁合金高精度深孔加工？

　　隨著科技的發展，鋁合金材料在工業制造領域得到了廣泛的應用，然而，由于其硬度高、脆性大等特點，對于鋁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，更需要采用更加科學的工藝和方法，以確保加工質量和效率。本文將結合實際案例，為您詳細介紹如何解決鋁合金高精度深孔加工的問題。同時，深孔加工是機械行業中難度較高的一項加工技術，鋁合金高精度深孔鏜削的主要技術難點包括：如何獲得平穩的切削過程、良好的切屑形成、較高的加工效率、低表面粗糙度值和較高的尺寸精度等。

如何解決鋁合金高精度深孔加工(圖2)

一、選用合適的工具和設備

　　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。在鏜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，經常造成鏜孔困難而導致加工精度無法得到保證。

二、合理選擇加工液

　　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，使用高濃度的硫化銨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。

冷卻方式及冷卻液選擇：

　　①在刀具和工件之間進行潤滑、冷卻、清洗、防銹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為重要。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，從而對高精深孔鏜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，在加工完后會殘留冷卻液在工件型腔里而無法去除，因此在鋁合金型材加工中選用了油霧冷卻的方式，在這里我們選用了美國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產生。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產生的尺寸變化。

高精鏜削加工方法：

　　鋁合金加工小徑深孔鏜削工藝除了選用合適的刀具材料、采用減振刀桿、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鏜削加工方法，即在精鏜高精度深孔時，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準。實際表明，這可以通過以下方法來完成。如圖4所示，將切深分為兩等分，使得兩次的切削力基本相等，進行一次測量前的切削，然后在刀具仍然在機床主軸中時調整直徑，再進行最終的鏜削加工。