铝合金的机械加工

铝合金是以铝为基础的合金的总称。由于铝合金强度和硬度相对较低,塑性较小,对刀具磨损小且热导率较高,使切削温度较低,所以铝合金的切削加工性较好属于易加工材料。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。但 铝合金熔点较低,温度升高后塑性增大在高温高压作用下切削界面摩 擦力很大。容易粘刀特别是退火状态的铝合金不易获得低的表面粗糙度。因此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。

1. 切削铝合金的刀具选择

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.铝合金切削用量的选择

(1)硬质合金刀具的切削用量可采用干切削或湿切削。如属精密或超精加工时，可加煤油冷却润滑，有助于保证加工质量。加工时切削用量选择如下：

切削速度Vc：Vc=70～800m/min。小型钎焊刀具取较小值，一般为Vc=70～230nr/min;其余类型刀具可选择300m/min以上。

进给量f：车削时，f=0.05—0.3mm/r;铣削时f=0.05～0.25mm/r。

背吃刀量ap　：车削时，ap=0.2～3mm;铣削时，ap(沿铣刀轴向)≤d(d为铣刀直径)且最大值不超过12mm，铣削宽度不超过0.5d。

(2)PCD刀具的切削用量应根据具体加工条件确定PCD刀具的合理切削参数。PCD刀具加工铝合金时的　推荐切削用量见表1.

　　表1     刀具加工铝合金时的推荐切削用量

(3)天然金刚石刀具的切削用量超精加工铝合金材料时，天然金刚石刀具的推荐切削用量见表2.

　　表2   天然金刚石刀具的推荐切削用量

3.铝合金切削液的选择

铝合金切削液的选择非常重要，必须保证良好的润滑性、冷却性、过滤性和防锈性，因此可用于铝合金加工的切削液与普通的切削液有所不同，选择一款合适的切削液是十分必要的。根据加工条件和加工精度的要求不同应选择不同的切削液。对于高速加工可产生大量的热量，如高速切削、钻孔等，如果产生的热量不能及时的被切削液带走，将会发生粘刀现象，严重的会出现积屑瘤，将严重的影响到工件的加工精糙度和刀具的使用寿命，同时热量也可使工件发生变形，严重影响到工件的精度。因此切削液的选择既要考虑到其本身的润滑性也要考虑其冷却性能，对于精加工易选择乳化型减摩切削液或低粘度的切削油，如杜索的乳化型切削液soluble AP9001和切削油cut  4201.对于半精加工和粗加工可选择低浓度的乳化型减摩切削液或半合成减摩切削液等具有良好冷却性能的切削液如杜索的乳化型切削液soluble AP9005和半合成切削液SEMI GL8003.