鋁是有色金屬中應用***廣泛的金屬材料,而且應用范圍還在不斷擴大。據(jù)統(tǒng)計,目前鋁制品有70萬多種,建筑、交通、航空航天、工業(yè)、電子等各個行業(yè)都有鋁制品的應用需求。今天就來大致概況下鋁的常見加工工藝。
一、鋁的優(yōu)點
1、密度低,鋁的密度約為2.7克/立方厘米,大概為銅的三分之一。
2、可塑性高,鋁具有優(yōu)良的延展性,可以通過擠壓、拉伸等壓力加工方法加工成各種產(chǎn)品。
3、耐腐蝕,鋁是一種帶負電荷的金屬,在自然條件下或通過陽極氧化可以在表面形成一層保護性氧化膜,耐腐蝕性比鋼好得多。
4、易強化,純鋁強度不高,但可以通過陽極氧化提高強度。
5、表面易加工,簡單的表面處理工藝就可以改善或改變鋁的表面性能,從而提升運行的穩(wěn)定性。
6、導電性好。
7、熱傳導率高。
二、鋁制品表面處理
1、噴砂(噴丸)
一種利用高速沙礫的影響來清潔和粗糙金屬表面的工藝。
通過這種方式對CNC鋁件進行表面處理,使工件表面具有一定的清潔度和粗糙度,改善了工件表面的機械性能,提高了工件的抗疲勞能力,拉寬了間隙,有助于平整和裝飾涂層。
2、拋光
它利用機械、化學或電化學作用來降低工件的表面粗糙度,以獲得光亮光滑的表面處理方法。拋光工藝主要分為機械拋光、化學拋光和電解拋光。鋁件經(jīng)過機械拋光+電解拋光后,可以制成更接近不銹鋼的鏡面效果。
3、拉絲
金屬拉絲是用砂紙從金屬絲上反復刮下鋁板的制造工藝。畫線分為直線畫、混沌畫、漩渦畫、線畫。在金屬拉絲過程中,每分鐘都清晰可見線痕,因此金屬墊閃耀著細毛的光澤,兼具時尚和科技感。
4、鉆石切工
金剛石刀由精細雕刻機的高速(通常為 20,000 rpm)主軸加固,以切割零件并在產(chǎn)品表面創(chuàng)建局部高光區(qū)域。切削亮點的亮度受銑床速度的影響。鉆孔速度越快,切割亮點越亮。否則,鉆孔速度會變暗,可能會出現(xiàn)刀痕。高光、高光切割特別用在iphone5等手機上。近年來,一些高端電視金屬邊框采用了高光銑床技術,結合陽極氧化和拉伸工藝,讓整個電視充滿了時尚和技術銳利。
5、陽極氧化
陽極氧化是指金屬或合金的電化學氧化。鋁及其合金在一定的工藝條件下,通過相應的電解液和外加電流的作用,在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜。陽極氧化不僅解決了鋁材表面硬度和耐磨性的缺陷,而且延長了鋁材的使用壽命,增強了其美觀性。是目前應用***廣泛和高度成功的工藝。
6、雙色陽極
雙色氧化鋁是對產(chǎn)品進行陽極氧化并將不同顏色分配給特定區(qū)域的應用。雙色氧化鋁處理由于工藝復雜、成本高,在電視行業(yè)很少使用,但雙色對比更能體現(xiàn)高端產(chǎn)品的獨特外觀。
減少鋁變形的工藝措施和操作技術
鋁件加工變形的原因很多,與材料零件的形狀和制造條件有關。主要有毛坯內(nèi)應力引起的變形、切削力和切削熱引起的變形以及合模力引起的變形。
三、減少加工變形的工藝措施
1、減少頭發(fā)培養(yǎng)中的內(nèi)部壓力
自然或人工時效和振動處理可以部分緩解毛坯的內(nèi)應力。預處理也是一種有效的加工方法。頭粗耳大的坯料余量大,加工后變形也大。對毛坯多余的部分進行預處理,減少各部分的余量,不僅可以減少后續(xù)工序的加工變形,還可以釋放預處理后的部分內(nèi)應力。時期。
2、提高刀具的切削能力
刀具材料和幾何參數(shù)對切削阻力和切削熱有重要影響。正確選擇刀具對于減少部件變形至關重要。
1)、合理選擇刀具形狀參數(shù)
(1)、耙角:有必要正確選擇以增加耙子角,同時保持尖端的強度。它可以磨削鋒利的切削刃,減少切削變形,順利去除切屑,降低切削阻力和切削溫度。切勿使用負前角工具。
(2)、后角:后角的大小直接影響后刀面的磨損和加工表面的質(zhì)量。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗切削時,進給量大,切削負荷大,發(fā)熱量大,因此要求刀具有良好的散熱條件。因此,應選擇較小的后角。銑床精加工時,需要刃口刃磨,減少后刀面與加工面的摩擦,減少彈性變形。因此,應選擇較大的后角。
(3)、螺旋角:為了使銑床光滑,減少銑床受力,需要選擇盡可能大的螺旋角。
(4)輸入角:適當減小輸入角,可以改善散熱條件,降低加工區(qū)的平均溫度。
2)、改進了工具結構
在多年的打拼中不斷完善,不斷改進,不斷創(chuàng)新,在實踐中積累了豐富的經(jīng)驗與掌握了特殊的加工工藝,無論從高精密機械樣機加工,高精密零件加工,高精密模型樣機加工,北京cnc數(shù)控加工,北京夾具工裝加工 ,尺寸精度還是外觀品質(zhì)都令客戶拍手。所做產(chǎn)品受到諸多國內(nèi)外知名企業(yè)的好評,產(chǎn)品遠銷東南亞。
(1)、減少銑刀的齒數(shù),增加排屑空間。由于鋁材塑性大,加工時切削變形大,需要較大的容屑空間,因此需要加大容屑槽底徑,減少銑刀的齒數(shù)。
(2)、磨牙癥。齒刃粗糙度值應小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,您應該用細油石輕輕磨磨牙齒的正面和背面,以去除磨牙時留下的任何毛刺或輕微的鋸齒。這樣不僅可以減少切削熱,而且切削變形也比較小。
(3)、嚴格遵守刀具磨損標準。刀具磨損后,工件表面粗糙度值增大,切削溫度升高,工件變形增大。因此,除了選擇耐磨性優(yōu)良的刀具材料外,刀具磨損標準不應超過0.2毫米。否則,地標將很容易生成。切割時,工件的溫度一般不應超過100℃,以防變形。
3、改進的工件夾緊方式
(1)、對于薄壁襯套零件,如果使用三爪自定心卡盤或彈簧卡盤從徑向夾緊,加工后松開時工件不可避免地會變形。這時,就需要采用更剛性的方法沿軸向壓端面的方法。要找到零件的內(nèi)孔,在心軸上打一個自制的螺紋,在零件的內(nèi)孔中套上一個套筒,裝上蓋板,壓緊端面,然后用螺母擰緊。由于可以避免加工外圓時的夾具變形,因此可以獲得足夠的加工精度。
(2)、加工薄壁/薄板工件時,***好用真空吸盤使夾持力均勻分布,然后用小切削量進行加工,防止工件變形。
(3)、也可以使用打包方法。為增加薄壁工件的工藝剛度,可以在工件中填充介質(zhì),以減少工件在裝夾和切削過程中的變形。例如,將含有3%~6%硝酸鉀的尿素熔體倒入工件中,處理后將工件浸泡在水或酒精中,使填料溶解后倒出。
4、合理布置流程
高速切削時,加工余量大,切削是斷續(xù)的,銑削時容易產(chǎn)生振動,影響加工精度和表面粗糙度。因此,CNC高速切削加工一般可分為粗加工-半精加工-清角-精加工等工序。對于精度要求較高的零件,可能需要在精加工前進行二次半精加工。通過在粗加工后自然冷卻零件,消除了粗加工引起的內(nèi)應力并減少了變形。粗加工后的余量大于變形量,一般為1~2mm。在精加工過程中,零件的精加工表面必須保持均勻的加工公差。通常0.2-0.5毫米是合適的。這使刀具在加工過程中保持穩(wěn)定,顯著減少切削變形并提供良好的表面加工質(zhì)量。,并保證產(chǎn)品精度。
四、減少加工變形的操作技術
1、對于加工余量較大的零件,加工時要采用對稱加工,以改善加工時的散熱條件,避免熱量集中。如果您需要將90mm厚的板材加工成60mm,可以立即用銑床將一側銑削一次,***終尺寸一次達到5mm的平面度。當使用迭代饋送對稱時,每個面被處理兩次。***終尺寸可以保證0.3mm的平整度。
2、如果鈑金件有多個型腔,加工時不建議使用逐型腔順序處理方法。這使得零件更容易經(jīng)歷不均勻的應力和變形。采用多層加工,將每一層盡可能同時加工到所有型腔中,然后加工下一層,使零件受力均勻,減少變形。
3、改變切削量,降低切削阻力和切削熱。在切削量的三個因素中,后切量對切削阻力的影響很大。如果加工余量過大,會增加一次走刀的切削阻力,不僅會使零件變形,還會影響機床主軸的剛性,降低刀具的耐用性。減少襯刀的用量會顯著降低生產(chǎn)效率。然而,帶有CNC加工的高速銑床可以克服這個問題。只要減少后退量,相應增加進給量,提高機床轉速,就可以在保證加工效率的同時降低切削阻力。
4、還需要注意刀具的順序。粗加工強調(diào)提高加工效率和追求單位時間內(nèi)的去除率。通常,您可以使用反向銑刀。是以***快的速度、***短的時間去除毛坯表面多余的材料,基本形成精加工所需的幾何輪廓。精加工的重點是高精度和高質(zhì)量,應使用順銑。在順銑中,刀齒的切削厚度從***大值逐漸減小到零,在降低零件變形程度的同時顯著降低了加工硬化。
5、薄壁工件在加工過程中因合模而變形,即使在精加工中也是不可避免的。為了***大限度地減少工件的變形,在精加工過程中,可以在達到***終尺寸之前松開壓縮件。這使得作品可以自由地恢復到原來的形狀并略微壓縮。工件被緊緊夾緊(完全用手)以獲得理想的加工效果??傊?,夾緊力的作用點***好在支承面上,夾緊力應作用在工件剛度好的方向上。假設工件不松動,夾緊力越小越好。
6、加工有型腔的零件時,要確保銑刀不會像鉆頭一樣直接刺穿零件。銑削留屑空間不足,排屑不順暢,零件會過熱、膨脹、塌陷。刀、斷刀等不良現(xiàn)象。先用與銑刀尺寸相同或大一號的鉆頭鉆一個孔,然后磨削銑刀。或者,您可以使用 CAM 軟件創(chuàng)建螺旋切割程序。