铝合金机械加工中挤压和切削控制问题
浅谈铝合金机械加工中存在的问题及解决措施
浅谈铝合金机械加工中存在的问题及解决措施作者：张红梅来源：《科学与财富》2018年第13期摘要：近年来，在机械厂的机加工生产过程中，铝合金零部件的加工数量逐渐加大，并且形状越来越复杂，尺寸精度和粗糙度要求越来越高，尤其是铸造铝合金壳体类零部件，结构复杂，铸造壁薄，体积越来越大。
由于尺寸精度和粗糙度要求越来越高，因此，在加工过程中存在零件变形的问题。
本文通过铝合金机械加工过程遇到的主要问题进行阐述及分析解决措施，以达到对其研究的目的，以供相关方面的技术人员进行参考。
关键词：铝合金；机械加工；存在问题；解决措施引言：在现今工业制造中，逐步实现了对生产结构的调整，这这就为铝合金的高效及拓展性应用提供了发展契机，由于其具有一定的应用优势，这就使得铝合金在工业生产中的应用频率不断上升。
再有就是铝合金由于具有突出的物理力学性能优势，因此，本文针对铝合金性能的特点及加工中存在的问题和解决措施等研究趋势进行分析论述，忘专家们批评指正。
一、铝合金零件的加工工艺及技术针对目前铝合金加工过程中存在的问题，一些专家们在尽可能改善冷却和润滑条件及开发新刀具，还有改善铝合金材料性能方面的研究有了很大突破。
现将一些常用的加工技术方法介绍如下：1.加工基准选择加工基准应尽量与设计基准、装配基准、测量基准一致，并且在加工工艺山要充分考虑零部件的稳定性、定位的精准性还有夹紧可靠性等。
2.粗加工由于一些铝合金零件加工尺寸精度和表面粗糙度非常不容易达到高精度要求，在加工前需要对形状复杂的一些零件进行粗加工，并结合铝合金材料的特点对其进行切削，这种方式产生的热会引起切削变形，会不同程度的增加零件尺寸方面的误差，甚至引起工件变形。
因此对一般平面的粗加工，采用铣、刨加工。
同时加冷却液对工件进行冷却，以降低切削热对加工精度的影响。
3.精加工在加工中，高速切削会产生大量切削热，尽管切屑能带走大部分热量，但在刃前区仍能产生极高温度，由于铝合金熔点偏低使得刃前区常常处于半熔化状态，使工件在切削点处的强度受高温影响大幅度下降，容易产生铝合金零件在加工过程中形成凸凹缺陷。
铝合金薄壁零件加工技术
铝合金薄壁零件加工技术发布时间：2021-10-12T01:04:57.922Z 来源：《福光技术》2021年15期作者：尹晓华[导读] 还包括刀具参数、机床的刚度和精度以及切削液等，且各因素间存在相互影响机制。
成都四威高科技产业园有限公司四川成都 610097摘要：铝合金薄壁零件具有质量轻、承载性能好、结构紧凑、比强度高等一些优良特性，因而被广泛应用于航空、汽车等行业中。
铝合金薄壁零件加工主要面临以下几个问题（1）铝合金材料熔点较低，在加工中如果出现冷却不及时，容易在刀具上形成积屑瘤，改变刀具几何参数和锋利度，造成加工误差；（2）随着材料的去除，材料内部的残余应力逐步释放出来，加上在切削过程中的加工应力，有可能在加工完成后出现零件变形；（3）薄壁结构零件装夹容易产生变形，应尽量采用低应力的装夹方式。
对此，文章针对铝合金薄壁零件加工中容易变形的特点，仿真分析了两种真空吸具吸附方式下零件变形情况，并计算分析了加工过程中的稳定性，最终在确定的工艺参数下完成零件加工。
关键词：铝合金；薄壁零件；加工技术1铝合金薄壁件加工变形机理及影响因素分析在薄壁零件的切削过程中，导致加工变形产生的因素较多，主要有工件材料特性与结构、残余应力、切削力和切削热、加工路径和工艺参数、装夹条件等。
（1）工件材料特性与结构。
不同材料由于物理特性不同，对加工变形的影响也会不同。
而且，同样材料的不同工件结构产生的最终变形也不同。
铝合金与其他金属相比，弹性模量小，屈强比大，虽然易于切削，但是容易产生回弹变形，加大了薄壁件的变形程度。
（2）残余应力。
残余应力包括初始残余应力和加工残余应力两种。
材料在制备过程中会产生能量，这些能量残留在材料中形成初始残余应力。
对于铝合金预拉伸板材而言，初始残余应力是不同工艺共同作用的结果，能量密度越大，残余应力幅值越大，越容易产生变形。
加工残余应力是在机械加工过程中产生的存在于材料表层的残余应力。
薄壁件在材料去除的过程中引起初始残余应力的释放和重新分布，与加工残余应力一起致使加工变形。
铝合金材料的机械加工工艺分析
铝合金材料的机械加工工艺分析摘要：我国的经济持续发展，科技的进步，使我国的钢铁工业有了很大的发展。
铝合金是我国国民经济和社会发展进程中，不可缺少的一种重要资源，它在各行各业中得到了广泛的运用，产生了巨大的经济效益。
为保证铝合金材料的生产运行的安全性和稳定性，使其生产工艺的整体性能和生产效率得到全面的提升，因此，生产厂家要充分运用各种工艺技术，根据工作中遇到的问题，采取相应的预防和预防措施，以达到降低生产成本的目的。
本文将对铝合金材料的机械加工工艺进行深入的剖析和讨论。
关键词：铝合金材料；机械加工技术；实践应用引言当今世界是一个全球一体化的社会，物料加工业必须顺应世界潮流。
铝合金具有优良的导热性能、耐腐蚀性能和高强度性能，因而在工业领域得到了广泛的使用。
为保证铝合金制品的最大限度地适应市场的需要，企业要加强对铝合金的加工加工工艺，运用先进的加工技术，不断提高材料加工处理水平，从而充分保障铝合金产品的整体质量，推动整个行业和谐稳定的持续发展。
1铝合金材质特性研究随着我国经济的发展，各种金属的需求量不断增加，与其他金属相比，铝合金具有如下4个特征：①具有优良的热传导特性。
铝合金具有很高的热传导性，仅次于银、金和铜，它的热传导性比普通的金属高出3倍。
所以，在生产过程中，一般采用铝合金材质制作取暖器、散热器等；②耐腐蚀性较强。
铝合金可在空气中形成一种坚硬、致密的防腐蚀氧化薄膜，采用电镀、阳极氧化、粉末喷涂等工艺，可提高铝合金的耐腐蚀性，使其可用于各类防腐制品的制造。
与纯铝相比，铝具有质量好、韧性好、硬度高等特点，其 sigma值可达24~60 kgf/mm2。
因此，它的硬度比合金钢还要高，是一种非常适合工业生产的材料。
铝的密度越低，越能减少铝材的运输和处理，从而产生更大的社会效益。
2铝合金部件制造技术的研究2.1工艺标准的选取制造基准应该尽可能地与设计基准、装配基准和测量基准相一致，并且在制造过程中要注意零件的稳定性、定位精度和夹持的可靠性。
铝合金材料的机械加工技术工艺
铝合金材料的机械加工技术工艺摘要：伴随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断创新，金属加工行业也取得了非凡的成就。
而作为社会建设发展期间的重要资源，铝合金材料在各个行业领域中得到了广泛应用，进而创造出了更多的价值。
为了能够确保铝合金材料在加工领域中的应用更加可靠和安全，全面提高加工质量和加工效率，铝合金材料加工人员必须要全面掌握各种机械加工技术，针对工作中存在的具体问题，采取科学有效的防范控制措施，尽可能地规避安全事故，使企业能够获得在最低成本下获得最大经济效益。
对此本文结合铝合金材料的特点进行分析，并提出相关的机械加工技术工艺。
关键词：铝合金材料；机械加工技术；腐蚀性能；锻压加工在当前经济全球化发展时代，材料加工领域要想顺利发展就必须要与时俱进，跟上时代发展的步伐。
铝合金材料自身具有较强的导热性能、耐腐蚀性能和强度，所以在工业生产期间得到了十分广泛运用。
为了能够使铝合金产品能够尽可能地满足市场需求，加工厂必须要对铝合金材料的加工处理工作进行重视，利用科学高效的机械加工技术来提高材料加工处理技术，从而提高铝合金产品的整体质量，促进整个行业的和谐稳定发展。
1.铝合金材料的特点在当前经济快速发展的新形势下，社会企业开始对各种金属资源提出了大量需求，其中铝合金材料与其他金属材料相比，具备以下几方面特点：1.优良的导热性能铝合金材料在使用过程中拥有较强的导热能力，在当前众多金属当中仅次于金、银以及铜材料，在实际生活应用中导热能力是常见金属铁的三倍。
所以，铝合金材料经常被用于加工制造取暖器和散热器当中[1]。
1.优良的腐蚀性能因为铝合金材料在大气环境中能够形成一层质地坚硬的抗腐蚀氧化膜，在实际加工过程中通过在铝合金材料表面进行电泳涂漆和粉末喷涂处理，能够有效提高铝合金材料的抗腐蚀性，进而将铝合金材料应用到各种抗腐蚀产品生产中。
1.高强度和纯铝材料相比，铝合金材料不仅具有质量较轻的优点，还拥有较强的强度，这样一来也使铝合金材料强度超过了合金钢，成为了工业生产过程中的理想结构材料，在航空航天和动力机械中得到了广泛应用。
3A21—F铝合金板材在数控加工中防止变形的工艺措施
3A21—F铝合金板材在数控加工中防止变形的工艺措施针对3A21-F铝合金板材在数控加工中的变形情况，从材料和零件的结构特点入手，分析了电子工业中的铝合金板材在数控加工中产生变形的原因和机理，提出了一套较为完善的控制铝合金中厚度板加工变形的工艺措施。
标签：3A21-F铝合金应力变形对称铣削区域加工1 概述电子工业中用于安装印制板的机箱多为板式拼装结构，并且由于电子设备往往有电磁屏蔽的要求，故需采用整体真空钎焊机箱，该种工艺方法要求机箱拼装后的零件间隙小于0.1mm，因此真空钎焊机箱的材料选用钎焊性能最佳的防锈铝合金3A21-F。
这种材料的特点是强度不高，耐蚀性好，焊接性能良好，特别是钎焊性能极佳，但塑性高，可切削性能不良，易粘刀。
且一般由于某些产品的重量要求，该类零件的底部厚度通常为2～3mm，上面有许多安装印制板用的凸台和凹槽，且槽台的方向多为一致，其结构特点如图1所示。
图1 零件的结构外形图由于材料本身的特点和特殊的结构形式，如果加工方法不当，这类零件加工后会出现较大的变形，一般加工1500mm×350mm的零件，其弯曲变形程度可达1～2mm，严重影响了钎焊机箱的拼装精度，焊接质量无法保障。
鉴于以上情况，经过多次的工艺验证，分析出了产生变形的原因和机理，并找到了控制变形的工艺措施，较好地解决了防锈铝合金3A21-F在数控加工中的变形问题，为加工印制板固定板这类零件提供了一套较为完善的工艺方法，可有效地将平面度控制在0.1mm以内，满足了钎焊机箱的整体装配要求。
2 产生变形的主要原因和特点钎焊机箱用的印制板固定板多为15mm厚的轧制铝合金3A21-F，属于中等厚度的板材。
轧制是锭坯依靠摩擦力被拉进旋转的轴辊间，并借助于轴辊施加的压力，使其横断面减小，厚度变薄而长度增加的一种塑性变形过程，如图2所示，图2 轧制成型过程图在金属变形的过程中会产生一定的加工硬化，沿着轧制方向会产生分布不均的组织应力。
加工6061铝合金切削参数
加工6061铝合金切削参数6061铝合金是一种常见的铝合金材料，在机械加工领域广泛应用。
为了获得最佳切削效果和提高加工效率，正确选择和调整切削参数至关重要。
在本文中，将详细介绍6061铝合金的切削参数选择和调整方法，以帮助读者更好地加工这种材料。
首先，我们需要了解6061铝合金的材料特性。
6061铝合金是一种硬度较高、强度较大的铝合金，常用于制造航空、航天、汽车等领域的零部件。
它具有良好的延展性和可焊性，具有较高的耐腐蚀性能。
此外，由于其热传导性和导电性良好，6061铝合金被广泛应用于散热器、电子器件等领域。
在选择切削参数时，我们需要考虑以下几个因素：切削速度、进给速度、切削深度和切削宽度。
这些参数的正确选取将影响到加工结果和加工效率。
首先是切削速度。
切削速度是指刀具在单位时间内与工件接触的次数。
对于6061铝合金，切削速度一般在100-200m/min之间。
需要注意的是，切削速度不宜过快，否则会导致切削热量过大，引起刀具磨损加剧，甚至引起刀具断裂。
同时，过低的切削速度会降低加工效率。
因此，我们需要根据具体情况选择合适的切削速度。
其次是进给速度。
进给速度是指刀具在单位时间内与工件接触的长度。
对于6061铝合金，进给速度一般在0.1-0.3mm/r之间。
需要注意的是，进给速度过低会造成疲劳断裂，进给速度过快则易产生振荡，影响加工质量。
因此，选择适当的进给速度对于获得理想的切削效果至关重要。
切削深度是指切削刀具在每次进给中切削下来的长度。
对于6061铝合金，切削深度一般在0.5-1.0mm之间。
需要注意的是，切削深度过大容易造成刀具振动，切削深度过小则会降低加工效率。
因此，选择适当的切削深度能够有效提高加工质量及效率。
最后是切削宽度。
切削宽度是指切削刀具与工件外圆或表面之间的距离。
对于6061铝合金，切削宽度一般在0.2-0.5mm之间。
需要注意的是，切削宽度过大会增加切削力，切削宽度过小则会降低加工效率。
铝材挤压工作总结
铝材挤压工作总结
铝材挤压是一种常见的金属加工方法，通过将铝材加热至一定温度后，通过挤
压机器将其挤压成各种形状的工件。
这种加工方法在现代工业中得到了广泛应用，因为它能够高效地生产出各种复杂形状的铝制品，同时还能保持铝材的优良性能。
在进行铝材挤压工作时，需要注意一些关键的工作环节，以确保产品质量和生产效率。
首先，铝材挤压工作需要严格控制挤压机的温度和压力。
挤压温度过高会导致
铝材软化过度，容易产生气泡和变形，而挤压温度过低则会导致铝材难以挤压成形。
因此，操作人员需要根据具体的铝材材质和形状，合理调节挤压机的温度和压力，以确保产品的质量和形状。
其次，挤压模具的设计和选择也是影响铝材挤压工作的关键因素。
合理的模具
设计可以有效地减少挤压时的金属流动阻力，降低能耗和提高生产效率。
同时，选择合适的模具材质和润滑方式也能够减少模具磨损，延长模具的使用寿命。
此外，对于挤压后的铝材工件，还需要进行后续的热处理和表面处理。
热处理
可以有效地提高铝材的强度和硬度，同时表面处理可以使产品具有更好的外观和耐腐蚀性能。
因此，在铝材挤压工作中，需要充分考虑后续处理工艺，以满足产品的性能要求。
总的来说，铝材挤压工作是一项复杂而重要的金属加工工艺，需要操作人员具
备丰富的经验和技术知识，以确保产品质量和生产效率。
同时，科学合理地控制挤压工艺参数、优化模具设计和选择、以及合理的后续处理工艺，也是保证铝材挤压工作顺利进行的关键。
随着工业技术的不断进步，相信铝材挤压工作将会在未来得到更广泛的应用和发展。
铝合金机械加工中挤压和切削控制问题
铝合金机械加工中挤压和切削控制问题摘要：铝合金挤压技术就是铝合金（变形）锭用挤压机挤压成型的工艺，文章就铝合金材料的物理特性，对铝合金材料的挤压技术和切削的工作流程进行分析，铝型材的挤压切削技术相关问题进行了讨论，提出了解决措施。
关键词：铝合金；挤压技术；挤压磨具1 铝合金型材的机械性能铝合金材料主要合金元素为镁与硅，具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。
铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后，表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。
铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。
铝合金的典型机械性能2 铝合金挤压过程控制挤压铝型材产品的流程非常重要，作为企业铝材挤压，对产品的精度要求较高，所以好的制度流程尤为重要。
铝合金挤压过程实际是从产品设计开始的，因为产品的设计是基于给定的使用要求，使用要求决定了产品的许多最终参数。
如产品的机械加工性能、表面处理性能以及使用环境要求，这些性能和要求实际就决定了被挤压铝合金种类的选择。
而同一中铝合金挤压出来的铝型材性能则取决于产品的设计形状。
而产品的形状决定了挤压模具的形状。
设计的问题一旦解决了，则实际的挤压过程就是从挤压用铝铸棒开始，铝铸棒在挤压前必须加热使其软化，加热好的铝铸棒放入挤压机的盛锭筒内，然后由大功率的油压缸推动挤压杆，挤压杆的前端有挤压垫，这样被加热变软的铝合金在挤压垫的强大压力作用下从模具精密成型孔挤出成型。
这就是对现在使用最为广泛的直接挤压的简单描述，间接挤压是一个相似过程，但是也有些非常重要的不同处，在直接挤压过程，模具是不动的，由挤压杆压力推动铝合金通过模具孔。
铝冶炼与机械制造考核试卷
考生姓名：__________ 答题日期：_______ 得分：_________ 判卷人：_________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 铝冶炼过程中，电解法使用的电解质主要是以下哪一种？
A. 氧化铝
12. B
13. D
14. A
15. C
16. C
17. A
18. D
19. B
20. C
二、多选题
1. ABD
2. ABCD
3. ABCD
4. ABCD
5. ABC
6. ABCD
7. ABC
8. ABCD
9. ABCD
10. ABCD
11. ABC
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABCD
()
8. 铝材表面处理方法中，______可以提供良好的耐腐蚀性和装饰效果。
()
9. 铝在自然界中主要存在于______矿中。
()
10. 铝合金的密度大约为______克/立方厘米。
()
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1. 铝是地壳中含量最多的金属元素。（）
3. 铝材焊接问题包括气孔、裂纹等。预防措施包括：使用合适的焊接参数，清洁焊接表面，使用保护气体等。
4. 表面处理影响铝材的耐腐蚀性、硬度和外观。阳极氧化提供耐腐蚀性和装饰效果；涂层保护防止磨损和腐蚀；电镀增加表面硬度和装饰性。
A. 幕墙材料
B. 铝合金门窗
C. 结构材料
D. 装饰材料
铝合金零件加工变形的解决方法
铝合金零件加工变形的解决方法摘要:本文主要介绍了铝合金机械的加工变形原因,提出了解决铝合金零件机械加工变形问题的基本方法。
以作者的工作及实践经验,介绍了这些方法在实际机械加工中的应用。
关键字:铝合金型材;加工时变形;残余应力;切削热;切削用量;加工夹具的变形和回弹0 引言在机械加工中,影响铝合金零件变形主要有以下三个因素:毛坯残余应力的释放、由切削热与切削力所引起的变形、对工件的装夹变形和回弹。
要解决铝合金的加工变形问题,就必须针对以上各个因素制定相应的加工方法,并安排合适的加工工艺方案。
1 铝合金加工变形的解决方法1.1铝合金加工变形的解决方法1.11利用最先进的加工技术解决了铝合金的加工变形新型的机械加工方法,与传统的机械加工方法相比较而言,更能高效的处理零件加工过程中的切削力、磨削热,以及刀具的装夹变形和回弹等的问题。
下面列出了一些先进的加工方法。
①高速切割技术。
②电流变(ER)技术。
③激光制造技术。
④水射流制造技术。
⑤超音波生产技术。
⑥离子束生产技术。
⑦等离子生产技术。
⑧线切割生产技术。
1.12使用金属切削工具处理铝合金的加工过程与黑色金属相比较,铝合金材料在切削过程中产生的切削力相对较小,因此可以采用较大的切削速度,但很容易粘上刀、形成积屑瘤,由于铝合金材料的导热系数较高,在切削时由切屑和零件导出的热量都较多,且切削区温度也较低,所以虽然刀具耐用度较高,但由于零件本身的温升也相对较快,很容易引起变形的产生。
因此,通过选用合适的刀具材料,在原刀具材料的基础上选用合适的刀具角度,并提高刀具表面的粗糙度的要求,对降低切削力和切削热十分有效。
1.13利用热处理解决相合金的加工变形解决铝合金型材加工应力问题的热处理方式,一般为去内部应力退火、再结品退火、均匀性退火及时效。
1.14利用冷处理解决铝合金的加工变形解决铝合金加热变形问题的冷处理技术,只要有振动时效和人工冷校形。
由于冷处理工艺节能、制造周期复、制造代价小,所以在制造流程中使用最广泛。
铝合金薄壁零件的加工工艺及变形控制探讨
铝合金薄壁零件的加工工艺及变形控制探讨摘要：中国特色社会主义现代化建设所取得的一系列丰富成果，为装备制造业的发展进步提供了有力支持。
铝合金薄壁零件是加工制造业中比较有代表性的零部件之一，它具有整体重量轻、机械强度高、造型美观等一系列优势，在汽车行业、航天航空行业当中发挥着不可替代的重要作用。
但是与此同时，人们也必须要清楚，铝合金薄壁零件的加工难度非常大、很容易发生变形，因此，对铝合金薄壁零件的加工工艺及变形控制进行研究具有一定的现实意义。
关键词：铝合金薄壁零件；加工工艺；变形控制；措施1薄壁铝合金加工变形概述1.1生产加工铝合金薄壁零件的性能和工艺较为特殊，自身有较强的可塑性与粘附性，在生产加工中很难分离切屑，很容易在刀刃上出现“刀瘤”，且实施切削工作的过程中可能会产生晶体颗粒，如出现位移会导致材料发生塑性变形的情况，严重影响到后续的工作。
铝合金薄壁零件的刚性较差，如果在生产加工中所用力度较大，则可能导致零件出现塑性变形，后续难以通过常规手段将其恢复，即便采用特殊手段将其恢复不仅费时费力，而且难以达到后续实际应用的参数要求。
1.2变形控制薄壁铝合金线膨胀系数在0.0000238左右；刚度在0.00001左右，为此加工会受到设备、环境、温度等方面的影响，如切削作业中产生过大的热量而引发变形；机床定位不精确导致偏移而引发变形；生产车间的环境较差也是引发变形的主要因素之一。
机械加工人员加工铝合金薄壁零件通常使用数控机床，一些厚度较薄的零件需要加大关注，对各项标准参数进行控制，为了能够进一步推进后续行业的持续健康发展，需要着重考虑到设备、环境、温度等与金属材料的差异化特点，保证参数精确度符合预期的生产要求，从而有效解决加工伴有的质量问题。
2铝合金薄壁零件的加工工艺随着科技发展，中国的零部件加工技术越来越成熟，对于薄壁零部件的加工能力也在不断提升，铝合金薄壁零件是其中比较有代表性的零部件之一。
铝合金材质决定了该零部件具有比重指数小、比强度指数大的特点，而薄壁结构则导致该零部件的刚性不佳、容易变形，这给铝合金薄壁零件加工带来了一定挑战。
铝合金薄壁件加工中变形的因素分析与控制方法
铝合金薄壁件加工中变形的因素分析与控制方法一般认为，在壳体件、套筒件、环形件、盘形件、轴类件中，当零件壁厚与内径曲率半径（或轮廓尺寸）相比小于1：20时，称作为薄壁零件。
这一类零件的共同特点是受力形式复杂，刚度低，加工时极易引起误差变形或工件颤振，从而降低工件的加工精度。
薄壁零件因其制造难度极大，而成为国际上公认的复杂制造工艺问题。
一、薄壁件加工变形因素分析薄壁件由于刚度低，去除材料率大，在加工过程中容易产生变形，对装夹工艺要求高，使加工质量难以保证。
薄壁类零件在加工中引起变形的因素有很多，归纳总结有以下几个方面：1、工件材料的影响铝合金作为薄壁件最理想的结构材料，与其他金属材料相比，具有切削加工性好的特点。
但由于铝合金导热系数高、弹性模量小、屈强比大、极易产生回弹现象，大型薄壁件尤为显著。
因此，在相同载荷情况下，铝合金工件产生的变形要比钢铁材料的变形大，同时铝合金材料具有硬度小、塑性大和化学反应性高等性质，在其加工中极易产积屑瘤，从而影响工件的表面质量和尺寸精度。
2、毛坯初始残余应力的影响薄壁件加工中的变形与毛坯内部的初始残余应力有直接的关系，同时由于切削热和切削力的影响，使工件和刀具相接触处的材料产生不能回弹的塑性变形。
这种永久性的变形一旦受到力的作用就会产生残余应力，而在加工过程中，一旦破坏了毛坯的残余应力，工件内部为达到新的平衡状态而使应力重新分布，从而造成了工件的变形。
3、装夹方式的影响在加工中夹具对工件的夹、压而引起的变形直接影响着工件的表面精度，同时如果由于夹紧力的作用点选择不当而产生的附加应力，也将影响工件的加工精度。
其次，由于夹紧力与切削力产生的耦合效应，也将引起工件残余应力的重新分布，造成工件变形。
4、切削力和切削热的影响切削力是影响薄壁件变形的一个重要因素。
切削力会导致工件的回弹变形，产生不平度，当切削力达到工件材料的弹性极限会导致工件的挤压变形。
在切削加工过程中，刀具与工件之间的摩擦所作的功，材料在克服弹性、塑性变形过程中所做的功绝大部分转化为加工中的切削热，从而导致工件的各部分的温度差，使工件产生变形。
铝合金加工避免零件变形的若干方法
铝合金是重要的工业原料。
由于其硬度相对较小，热膨胀系数较大，在薄壁、薄板类零件的机械加工中容易发生变形。
除了改善刀具性能以及预先采用时效处理消除材料的内应力之外，从加工工艺的角度，也可以采取一些手段，尽可能减少材料的加工变形。
对称加工法:对于加工余量较大的铝合金零件，为了创造较好的散热条件，减少热变形，必须尽量避免热量过于集中，可以采取的方法就是对称加工。
举例来说，有一块90毫米厚的铝合金板，需要将其铣削至60毫米厚，如果铣好一面之后立即翻过来铣另一面，由于每个面都是一次加工到最后的尺寸，连续加工余量较大，就会造成热量集中的问题，这样铣削好的铝合金板平面度只能达到5毫米。
如果采用两面反复进刀的对称加工方法，使每个面都至少分两次加工，直到达到最后的尺寸，这样有利于散热，平面度可以控制在0.3毫米。
分层多次加工法:当铝合金板类零件上有多个型腔需要加工时，如果采用一个型腔一个型腔依次加工的方法，就容易使型腔壁由于受力不均匀而缠上变形。
最好的解决方法是采取分层多次加工法，即同时对所有型腔进行加工，但不是一次加工完成，而是分若干个层次，逐层加工到需要的尺寸。
这样零件受力会比较均匀，变形的几率较小。
恰当选择切削用量:选择恰当的切削用量可以有效减少切削过程中的切削力和切削热。
机械加工过程中，切削用量偏大会导致一次走刀的切削力过大，极易造成零件的变形，而且对机床主轴刚性和刀具的耐用度都会造成影响。
在切削用量的各个要素中，对切削力影响最大的就是背吃刀量。
按说减小背吃刀量有利于保证零件不变形，但同时又会降低加工效率。
数控加工的高速铣削能够解决这一问题，只需要在减小背吃刀量的同时，相应地增大进给量，并提高机床的转速，就可以既降低切削力，又能够保证加工效率。
走刀顺序有讲究:粗加工和精加工应该采用不同的走刀顺序。
粗加工要求以最快的切削速度，在最短的时间内切除毛坯表面的多余材料，形成精加工所要求的几何轮廓。
因此强调的是加工效率，追求单位时间内的材料切除率，应该使用逆铣。
铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析
铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析[摘要]铝合金薄壁零件应用领域较为广泛，但其自身性能较为特殊，在加工过程中需要注意工艺与方法。
基于此，本文分析了铝合金薄壁零件性能与特点，并提出提高铝合金薄壁零件机械加工质量的有效对策。
[关键词]铝合金薄壁零件；机械加工；工艺特点与其他零件相比，铝合金薄壁零件结构复杂，并且在尺寸方面要求较高，因此，在加工过程中难度较大。
为了加工出符合工艺标准的机械设备零件，需要不断提高相关加工人员的工作能力与操作水平。
一、铝合金薄壁零件的性能及工艺特点第一，铝合金材料本身具有较强的可塑性与韧性，并且其粘附性较大，容易出现切屑粘连的情况，加工人员在进行切削操作时，切屑容易粘附在刀刃上，对切削刀日后使用会造成影响。
第二，铝合金薄壁零件刚性较弱，在进行加工过程中，需要把握好对铝合金薄壁力的大小，如果加工人员用力过大，极易导致铝合金薄壁零件形状发生变化，从而达不到质量要求。
第三，线膨胀系数大，通常情况下，铝的线膨胀系数要远超于钢的线膨胀系数，因此加工人员在进行切削作业时会使温度上升，造成零件变形。
第四，铝合金材料硬度较差，在进行加工时，加工面容易出现划伤的现象。
因此，在进行铝合金薄壁零件加工时，要达到设备对零件表面粗糙度的要求，加工人员需要熟练掌握加工设备，保证操作水平。
第五，通常情况下，加工人员会应用数控机床对铝合金薄壁零件进行加工操作，但是由于有些零件厚度较薄，在操作时，要注意切削作业会产生切削力，加之薄板本身存在弹性，因此容易出现切削面震动的现象，零件的厚度尺寸是控制不了的，并且表面的粗糙程度也会有所增加。
二、薄壁零件机械加工过程及主要工艺（一）选择合适的切削刀在进行加工时，要选择合适的刀具，充分考虑刀具的形状、切削用量等特点，规划好加工任务，注意加工过程中的镜像切削力，对薄壁零件的变形情况加以重视。
切削刀具的前角要综合刀具的形状及切削变形等特点决定，如果切削前角过大，则在切削过程中摩擦力会变小，可见，在确定刀具前角大小时需要综合各项影响因素。
压铸铝合金材料加工问题的分析
压铸铝合金材料加工问题的分析摘要：压铸铝合金是目前比较常用的一种金属材料，但由于其制造过程中经常会遇到各种问题，给制造厂家带来了很大的经济损失。
文章着重从切削液、切削工具、切削方式等方面进行了分析和探讨，并对此问题提出了相应的对策，以供参考。
关键词：压铸铝合金；金属材料；切削工具；探讨引言：目前，在发动机、机床、航天等行业中，压铸铝合金的应用日益广泛。
因此，对其在生产过程中遇到的问题进行分析，并及时处理是非常有意义的。
1.压铸铝合金的材料特点以K15型机油泵为例，选用YL113GB/T15115-2009 型压铸铝，具有高耐磨、低热膨胀率、良好的热裂性能。
但是，它的耐蚀性能和抛光性能都不理想，而氧化保护层则是其最大的缺点。
2.在压铸铝合金加工时通常会出现的问题（1）在处理期间发生霉变。
铝在大气中自然氧化形成了霉斑，这种霉斑的本质是一种比较疏松的氧化铝，这种氧化性会随着时间的推移而变得越来越严重。
由于材料比较松散，压铸铝的霉变速度要快于铝合金。
（2）加工表面的空隙暴露。
在压铸铝合金制品的表面，表面是一种非常紧密的结构，而在工件的内部，由于缩松的原因，会产生许多微小的空隙，而如果处理的数量超出了材料的密度，则会产生很大的空隙。
（3）工具的刃口磨损或断裂。
如果在铸件中加入了杂质，或者由于偏析而产生了硬点，那么就有可能造成工具的损伤。
如果涂层中也有铝，那么就经常会出现刀刃断裂的情况。
（4）不具有良好的表面抛光和尺寸精度。
YL113是压铸铝合金泵壳的主要部件，由于它具有较低的硬度和较好的可塑性，容易在切削过程中形成积屑瘤，对已加工的表面的粗糙度和尺寸精度造成很大的影响，而在切削后的弹性恢复又使加工表面的尺寸精度增加了难度。
以下，以K15机油泵本体加工工艺中出现的问题为例，阐述了在加工K1、K2的情况下，无论单孔的直径大小，还是两孔的定位度，均存在着较大的难度，因此必须寻找合适的解决方案。
3.压铸铝合金的种类铝锰合金是目前国内应用的主要材料，相对于其它金属而言，铝锰合金制作的刀具寿命更长，更容易被切割，在常温下，铝合金的耐蚀性是最好的。
铝合金材料机械加工安全技术与事故防范措施
铝合金材料机械加工安全技术与事故防范措施摘要：铝合金材料因其轻质、高强度、耐腐蚀等特点被广泛应用于各个领域，而其机械加工过程中也存在着一些安全风险和潜在隐患。
本文通过对铝合金材料机械加工的相关安全技术和事故防范措施进行综述，旨在提高人们对铝合金材料机械加工安全问题的认识和重视，为保障人身安全和生产稳定做出积极贡献。
关键词：铝合金材料；机械加工；安全技术；事故防范措施前言：随着现代工业的不断发展和进步，铝合金材料作为新型材料已经成为了国家的支柱产业之一。
铝合金材料因其轻质、高强度、耐腐蚀等优点，在航空、汽车、电子、建筑等领域有着广泛的应用。
然而，铝合金材料的机械加工过程中也存在着一些安全风险和潜在隐患，如切削过程中产生的高温、高压、高速等，容易引发火灾、爆炸、机械伤害等事故。
因此，如何保障铝合金材料机械加工的安全性和稳定性，已经成为当前亟待解决的重要问题。
1 机械设备的安全管理铝合金材料机械加工中的安全技术之一是机械设备的安全管理。
机械设备在运行过程中会产生高速旋转、高温、高压等危险因素，容易引发火灾、爆炸和机械伤害等事故。
为了确保工人的人身安全，必须对机械设备进行有效的安全管理。
机械设备需要定期进行检查和维护，以确保其正常运转。
例如，对于涉及到高速旋转的机械部件，如刀具，需要对其进行定期检查、平衡和磨削，以避免因长期使用而导致失衡、损坏等问题。
同时，也要对设备的电气系统进行检查和维护，防止电线老化、短路等情况引发事故。
为了确保机械设备的安全性能，应该采用符合国家标准的设备，并严格按照制造厂商的操作规范和操作流程进行使用和维护。
这样可以使机械设备具有更好的可靠性、安全性和稳定性。
在铝合金材料机械加工过程中，应该配置必要的安全保护设备。
例如，在机床上可以安装自动刹车、紧急停止按钮、光电开关等设备，以便及时停止运转避免事故的发生。
同时对于一些易燃易爆的物质进行机械加工时，也需要采取相应的防爆措施，如在机械间设置隔离门、加装通风设备等。
高强度铝合金薄壁件铣削加工变形控制的研究
高强度铝合金薄壁件铣削加工变形控制的研究作者：雷晓燕来源：《知识文库》2019年第15期航空产品中常使用高强度铝合金航空薄壁结构，但其在铣削加工中极易出现变形问题，增加制造难度，本文对造成薄壁件结构变形因素进行分析，提出预防与控制变形工艺措施。
近年来，航天工业发展迅速，对航空航天的产品设计理念产生极大影响。
零件设计逐渐向复杂化、整体化与薄壁化发展，同时要求其的整体结构强度提高，装配环节简化，飞机自重降低。
然而，高强度铝合金航空薄壁件的铣削加工问题使航空制造业面临新挑战，该构件刚性差、结构复杂，且若材料的去除量大时无法控制加工尺寸与变形的稳定性，降低产品的一次性合格率。
此为我国航空航天的生产领域中一个瓶颈，而且，高强度铝合金航空薄壁结构件的加工变形控制成为一个有待解决的问题。
在铣削加工中，造成造成薄壁结构件发生变形因素较多，如工艺参数、夹具、机床、刀具、工件等，主要因素为材料内部残余应力、工装夹具装夹力与加工过程切削力。
1.1 材料内部的残余应力在无外力荷载的作用下，材料内部残余应力处于平衡状态，毛坯为不变形状态。
当薄壁的结构构件加工过程中残余应力毛坯材料一旦被去除，释放残余应力，使原有平衡状态打破，在加工完成以后，重新分布应力，新平衡状态产生，造成加工变形。
在薄壁结构的加工过程中具有较高的材料去除量，高达90%，这就使得释放残余应力所造成的加工变形十分明显。
1.2 加工过程的切削力加工板框类薄壁结构件方式以铣削为主，材料在铣刀的挤压作用下，剪力失效，去除材料基体，使得工件和铣刀的前后刀面间由强烈变化的切削力。
薄壁结构件的刚度降低，在切削力作用下局部弹塑性变形，工件表面质量与加工精度降低。
此外，铣削时工件加工表面出现塑形变形，且与其他部位弹性变形发生互相牵制，并有新加工应力形成，材料内部的原有应力分布状态进一步改变，最终造成加工变形。
1.3 工装夹具的装夹力薄壁结构件在铣削加工中，装夹方案对加工变形产生较大影响。
铝合金挤压型材的缺陷处理
铝合金挤压型材的缺陷处理一、几种典型铝合金挤压表面缺陷成因分析(1) 2xxx系合金(2014 合金为例):2014合金挤压时形成的典型裂纹与轴线成45°角呈周期性分布。
经试验分析,裂纹区的材料组织过热十分明显,表层为粗大晶粒,而心部由再结晶组织转变为细晶粒组织;在晶界存在一个易熔金属的连续网络。
如果铸锭加热温度为475℃,而挤压速度较快,在挤压过程中温升超过71℃时,合金中的低熔点相就可能熔融,但这种熔融不是引起挤压型材出口温度为501℃(略低于2014 合金的共晶化合物的熔点)时观察到的表面裂纹的必要的先决条件。
由于在高温高速条件下挤压时,材料表面的温度剧增,而且大大高于心部温度,使屈服强度大为降低。
加之当金属从模孔流出瞬间,由于三向压应力状态改变而使材料的塑性大为损失,在这种较低的屈服强度与有限的塑性相结合条件上,模具工作带一面的摩擦拉应力最易引起产品表面拉裂。
(2)5xxx系合金(以5456合金为例):在5456合金挤压时也观察到了与2014合金挤压时相类似的裂纹。
裂纹与撕裂不会同时发生,看来它们是由不同的机理所引起的。
在λ<10的挤压型材的尾端也观察到了裂纹,这可能是挤压速度较快、温度较高引起相应的屈服强度降低所致。
在接近表面层的型材组织为粗晶粒和细晶粒混合物,细晶粒产生于材料的剪切带,而粗晶粒则产生于变形较小的铸锭背面。
当挤压过程接近结束时,这两种不同的组织同时受到挤压,因而在界面断裂。
(3)7xxx系合金(以7075合金为例):7075合金中存在一个低熔点S相,因而对热脆性特别敏感,而且最高挤压温度不得超过480℃。
当铸锭温度为460℃,挤压速度为7.8m/min时,7075合金型材表面由于严重初熔而引起冷杉树状缺陷。
在变形时,由于温升使挤压温度超过了480℃,从而使挤压型材产生了周期性裂纹。
(4)6xxx系合金(以6063合金为例):6063是一种最典型的挤压合金,也是用途最广泛的一种合金材料,主要用于电子、电器、家电、通讯、建筑、装修等工业部门,要求表面光洁美观,表面处理后色彩均匀。
铝合金零件加工变形原因分析及工艺控制措施研究
97摘要：在现代化工业发展的进程下，铝合金已经成为制造行业中被广泛应用的一类金属结构材料，本文介绍了铝合金零件加工变形的主要原因，以及避免零件变形的工艺措施，以期进一步提升铝合金零件的精度，为我国制造业的发展打下良好的基础，希望能够给读者带来启发。
关键词：铝合金零件；加工变形原因；工艺控制措施由于铝合金材料具备耐腐蚀性强、强度高、切削加工性好等特点，现阶段，铝合金材料已经被广泛应用于各类轻量化的机械产品生产设计当中，但受铝合金材料导热性好、线膨胀系数大等因素的影响，在铝合金零件加工过程中，如何避免零件变形已经成为提升我国工业化产业进程的关键性因素之一。
一、造成铝合金零件加工变形的主要原因对当前铝合金零件的变形原因加以统计可以发现，铝合金零件的材料物理性能、零件结构形状、定位方式、切削液使用等情况都可能引发零件的机械加工变形，此时对变形原因进行研究发现受力、热作用、装夹以及定位都是造成变形情况出现的关键性因素。
（一）受力的影响在制作铝合金零件毛坯的过程中，无论毛坯的初始形状如何，在冶炼过程中，毛坯的内部都会出现应力聚集的情况，并且在将毛坯加工成零件之前，这些聚集的应力会处于暂时平衡的状态，然而在后续削切加工成零件的过程中，毛坯内部结构的连续性被破坏，内部的应力平衡也被打破，应力在释放过程中造成零件的变形。
此外，在利用刀具对毛坯进行切削加工的过程中，刀具的前刀切面会对被切的金属造成一定的挤压，进而令铝合金零件产生一定的塑性以及弹性变形。
（二）热作用的影响铝合金零件在加工的过程中，不可避免地会因为毛坯与刀具、切屑之间的剧烈摩擦产生大量的切削热，由于铝合金材料具备极好的导热性，若在实际加工过程中，加工人员不能将热量及时导出，就可能会导致工件变形情况的出现。
（三）装夹以及定位的影响在铝合金零件加工过程中，若加工人员在工件装夹定位的过程中，没有正确地控制夹紧力的大小，或者零件的装夹位置不够科学，都可能导致零件产生局部的弹性变形，并且变形的情况会在夹紧力撤去后暴露出来。
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铝合金机械加工中挤压和切削控制问题
铝合金挤压技术就是铝合金（变形）锭用挤压机挤压成型的工艺，文章就铝合金材料的物理特性，对铝合金材料的挤压技术和切削的工作流程进行分析，铝型材的挤压切削技术相关问题进行了讨论，提出了解决措施。
标签：铝合金；挤压技术；挤压磨具
1 铝合金型材的机械性能
铝合金材料主要合金元素为镁与硅，具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。
铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后，表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。
铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。
铝合金的典型机械性能
2 铝合金挤压过程控制
挤压铝型材产品的流程非常重要，作为企业铝材挤压，对产品的精度要求较高，所以好的制度流程尤为重要。
铝合金挤压过程实际是从产品设计开始的，因为产品的设计是基于给定的使用要求，使用要求决定了产品的许多最终参数。
如产品的机械加工性能、表面处理性能以及使用环境要求，这些性能和要求实际就决定了被挤压铝合金种类的选择。
而同一中铝合金挤压出来的铝型材性能则取决于产品的设计形状。
而产品的形状决定了挤压模具的形状。
设计的问题一旦解决了，则实际的挤压过程就是从挤压用铝铸棒开始，铝铸棒在挤压前必须加热使其软化，加热好的铝铸棒放入挤压机的盛锭筒内，然后由大功率的油压缸推动挤压杆，挤压杆的前端有挤压垫，这样被加热变软的铝合金在挤压垫的强大压力作用下从模具精密成型孔挤出成型。
这就是对现在使用最为广泛的直接挤压的简单描述，间接挤压是一个相似过程，但是也有些非常重要的不同处，在直接挤压过程，模具是不动的，由挤压杆压力推动铝合金通过模具孔。
在间接挤压过程。
模具被安装在中空的挤压杆上，使模具向不动的铝棒坯进行挤压，迫使铝合金通过模具向中空的挤压杆挤出。
根据图纸或者样品了解此产品的规格尺寸，确定有无挤压难点，应如何控制。
经双方确认图纸就可以安排就行模具制造。
铝型材热挤压模具不同于一般的机械零件加工，而是介于机械加工与压力加工之间的一种工艺性设计。
除了应参考机械加工所需遵循的原则以外，尚需考虑热挤压条件下的各种工艺因素。
模具设计好以后需要进行加热，同时铝棒应该加热到挤压所需的温度，然后挤压试样。
接
着，试样出来的半成品需要由技术人员对尺寸表面等进行仔细地检验，如果不合格，应该制定详细的模具返修方案，待确认后，可再进行模具设计。
最后进行表面处理，如氧化，喷涂，抛光等等，表面处理后在进行成品检验，包括尺寸形位公差，表面是否划伤，硬度检验等等。
在生产流转过程中，按区域推放，防止磁刮伤和表面的污染。
3 铝合金挤压切削工艺中的问题
3.1 铝合金机械加工难点一
在航空领域、汽车及机械类领域中，铝合金精密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。
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）。
3.1.1 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，铝合金精密加工应用金刚石材料：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。
3.1.2 案例分析：如图所示，在中间圆圈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。
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。
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。
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。
3.2 铝合金机械加工难点二
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：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。
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。
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：刀具采用聚精金刚石，刃口要十分锋利，在切削部分必须保持锋利，磨损后表面质量很差。
3.3 铝合金机械加工难点三
螺纹孔口毛刺问题，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。
将螺纹和孔口直径一道加工出来对刀具进行更改，这样就不会有毛刺产生，降低风险。
参考文献
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