铝合金材料加工刀具设计及工艺优化研究

铝合金材料加工刀具设计及工艺优化研
究
摘要：随着时代的发展，精密加工技术与现代机械制造工艺逐渐成熟，相关
机构件的加工精度也越来越高，与此同时伴随着技术的持续更新，制造业工艺流
程变得十分复杂。

在此种情形下，企业如何立足于竞争激烈的市场中，这背后需
要相应的技术作为支撑。

基于此，文章对精密加工技术和现代机械制造工艺应用
进行了深入研究与探讨，依据市场实情，进行了全方位的分析。

关键词：铝合金材料；铝合金刀具；刀具设计；工艺优化
引言
随着我国的发展，机械制造行业发挥了至关重要的作用，制造工艺决定着我
国现代化机械生产的水平与能力，要想在机械设计领域占据优势，势必要重视提
升制造工艺的技术水平。

而精密加工技术是制造工艺中最关键的技术要点，精密
加工技术对制造工艺起到了技术支持作用。

因此，需要对制造工艺与精密加工技
术展开分析探究，促进二者技术水平提升。

1现代化机械设计制造工艺
对于现代化机械制造工艺而言，能够立足于2个方面进行分析。

其一，自动
化技术。

该技术主要在中小型机械制造中进行运用。

其二，切削技术。

推动机械
设计制造工艺的增强，可让施工设备维持稳定、精确的运行状态，提高工程最终
完成质量。

同时，与传统制造工艺相比之下，现代化制造工艺加强了对各类信息
技术的运用，诸如信息自动化技术、机械自动化设备以及数字信息技术等。

所以，现代化制造工艺能够在设计自动化的基础上，推动制造工艺向着智能化的方向进
行发展，让机械设计、工艺设计以及工业产品检测、维修融合为一体，降低机械
运转需要耗费的劳动力。

2铝合金结构件高速铣削切屑形成与转变机理
尽管铝合金密度低，但强度比较高，甚至性能优于普通的钢材，总体性能不错，在生产实践中广泛应用，尤其是目前用作刀具。

高速铣削过程中使用铝合金刀具更易完成产品加工，在考虑刀具和工件两个方向的自由度的基础上，分别测得3C数码产品的各项加工参数，分析铣削参数以及刀具结构参数对振动加速度与噪声的影响机制和作用机理。

在此基础上，设置不同铣削参数的正交试验和刀具结构参数。

在铝合金刀具铣削过程中，流速比较低的切削底层金属，停滞下来粘贴在前刀面上，形成一块硬度高于基体硬度3倍的刀瘤，可代替刀刃切削，随着切削速度不同，其高度也不同，当切削温度为300℃时，高度最大，低于或高于300℃时，高度减小，大于500℃时，刀瘤消失。

在粗加工时，可以增大刀具的工作前角，减小切削力和切削变形，同时可保护刀尖，减小刀具磨损，精加工时，刀瘤的产生、长大和脱落，改变了切削厚度，降低了工件的精度，此时，采用提高切削温度，适当减小切削力，选用合适的切削液，可以限制刀瘤的产生。

3铝合金材料加工刀具设计及工艺优化
3.1选择恰当的加工条件
在提高机械加工质量的过程中，也需要针对加工的条件来进行恰当的选择。

其中，包括切削刀具差异、目标产品质量差异、加工材料特性在内，都会产生不同的加工结果，也都有着其彼此间独特的切削条件。

例如，当企业和工作人员通过磨削方法来对零件的表面进行处理的过程中，应当针对砂轮磨粒的尺寸进行把控，保证尺寸均一以及少轮的分布整齐，从而在更大程度上对表面的粗糙程度进行降低。

同时，工作人员为了进一步对金相化下材料出现的性能变化进行控制，在工作人员进行加工处理的过程中，也需要针对机械加工实际的给料量和实际的给料速度做好把控，并同时导入冷却技术，以此来在最大程度上控制好材料和金相组织的变化。

3.2 精密加工技术
可以将精密加工技术分为4种，第一种是精密切削技术，此技术在机械制造过程中以提升加工的精准性提升加工质量。

通常情况下，需要将精准性控制在
1～0.1μm，将其称为精密加工。

现阶段的机械加工作业中，大多应用精密加工
技术，而精密切削技术是精密加工中最常应用的技术，在应用此项技术时，需要
应用相应的仪器对材料进行切削，以此实现精密加工的作用。

在机械制造过程中，应用精密切削技术能够在一定程度上提升机床的运行效率。

第二种是微细加工技术，此种技术主要对象是电子产品中体积较小的零部件，应用其他技术难以满足
对微小零部件的加工，为此应用微细加工技术。

应用此项加工技术会以特殊的仪
器与方式进行操作，提升对微小零部件加工的精准性，在降低能源消耗的同时，
提升运行效率。

第三种是精密研磨技术，此项技术通过精密研磨的技术手段，能
够深入原子级的细致程度。

当前应用的精密研磨技术大多应用在集成电路中。

在
进行具体加工操作时，会以加工液做出的化学反应支持设备仪器运行，从而满足
化学研磨与抛光的需求。

在科学技术水平不断进步与发展的过程中，精密研磨技
术也在不断提升，已经实现超精密研磨技术，并且在机械加工领域发挥出了难以
替代的优势。

第四种是纳米技术，纳米技术建立在先进的工程技术、物理学科理
论基础上，发展至今，纳米技术已经较为成熟。

纳米技术的诞生与应用能够弥补
精密加工中难以实现的操作任务。

可以应用在硅片加工中，以此大幅度提升信息
存储密度，对机械制造领域起到了深远影响。

3.3优化加工环境，减少外力对施工的干扰
一般认为，在机械加工的过程中，往往很容易受到外界因素的影响。

因此，
还需要企业和工作人员针对实际机械加工的环境做好把控，从而在最大程度上对
来自外力的施工干扰进行把控。

从实际工作展开的情况来看，机械加工中的原始
误差是难以避免的，但是企业和工作人员却可以通过有效的方法来对外因因素导
致的机械加工误差进行降低处理，从而对干扰问题进行把控。

首先，企业和工作
人员在机械加工的过程中，应当保证良好的施工环境，并同时针对机械加工的设
备仪器来做好维护和保养，从而确保机械工程加工能够始终维持在一个良好的状
态下，保证机械加工有着更为理想的精准度更为理想的质量。

其次，在进行机械
加工的过程中，企业和工作人员也需要针对加工过程中的温度问题、湿度温度进
行调控，在机械加工的过程中，建立起明确的标准、流程和规范，切实提高机械
加工的整体质量。

3.4分析图纸
图纸是进行机械设备加工的主要依据，机械产品能否在市场中获得一定的竞争优势，与机械设备加工图纸之间有着密切的联系。

在加工机械设备时，生产企业需要对图纸进行仔细地审查，用以保证产品的生产质量能够满足市场对于机械设备的应用需求。

举例来说，在进行数控车削这一工艺操作时，在设计图纸中需要对图纸中的各项数据进行仔细地检查，并结合工艺精度以及技术方面的要求，确保工艺加工能够达到理想的效果。

切削是当前机械加工中应用的最为广泛的一种加工工艺，在依据图纸对切削工艺的相关数据进行设计时，需要重点注意车削功率计算数值。

结束语
总而言之，针对精密加工技术和现代机械制造工艺，相关机械制造生产企业应对其进行正确看待，不能厚此非彼。

两者是相互促进，相互补充的关系。

在具体生产过程中，需强化对两者的应用，在应用期间需注意，必须要让两者成为一个完整的统一体。

希望通过本文的研究与探讨，能够为今后的精密加工技术和现代机械制造工艺的相关事业添砖加瓦。

基金项目：1.2019年南宁市优秀青年科技创新创业人才培育计划项目
（RC20190105）：工模具用循环再生7XXX铝合金板材的研究及应用；2.2020年南宁市科技项目（20201063）：电子产业高精尖设备用6XXX铝合金板材关键技术研究及产业化。

参考文献
[1]高志凯.机械设计加工中应注意的问题[J].设备管理与维
修,2020(24):108-110.
[2]孙增光,王运生,姜立平,邢政鹏,王长征,谢青松.现代机械制造技术及精密加工技术[J].装备制造技术,2020(12):106-112.
[3]王先坤.机械加工工艺对零件加工精度的影响刍议[J].南方农
机,2020,51(23):115-116.
[4]王阳.机械制造中机械设计的合理性研究[J].中国新技术新产
品,2020(23):62-64.
[5]李金莲.提高数控机床机械加工效率的方法[J].内燃机与配
件,2020(23):75-76.
基金项目：1.2019年南宁市优秀青年科技创新创业人才培育计划项目（RC20190105）：工模具用循环再生7XXX铝合金板材的研究及应用；2.2020年南宁市科技项目（20201063）：电子产业高精尖设备用6XXX铝合金板材关键技术研究及产业化。