浅谈薄壁铝合金衬套零件加工工艺分析

摘 要：薄壁铝合金衬套是汽车生产制造工业中重要的基础零件，尤其是随着近年发送机的不断发展，对于原材料的性能、结构、质量一系列特性都提出了更高的要求，而薄壁铝合金衬套零件往往成为首选。然而在实际加工过程中，由于其自身力学性能等方面因素的影响，使得加工难度很大，因此如何提高其加工精度成为亟待解决的问题。本文将对这一系列问题展开探讨，以期对于薄壁铝合金衬套零件的加工提出合理建议。

关键词： 铝合金 零件 加工 应力

Abstract: thin-walled aluminum alloy bushing is the important basic parts of automobile manufacturing industry, especially with the development of the transmitter, the performance, structure, the quality of raw materials in a series of characteristics are put forward higher requirements, and thin-walled aluminum alloy bush to become the preferred. However, in actual machining process, because of its mechanical performance and other factors, so that the processing difficulty is very great, so how to improve the machining precision has become an urgent problem to solve. This article will launch the discussion to a series of problems, in order to put forward reasonable suggestions for the processing of thin-walled aluminum alloy liner parts.

Keywords: aluminum alloy parts processing stress

中图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

零件的加工问题

薄壁标准

在薄壁铝合金衬套零件加工过程中，最常见的问题就是薄壁零件变形问题，这是实际加工过程中难以避免的，也是很多加工单位都默认的问题。然而相应的行标仍然对其有明确规定要求：非配合尺寸；满足要求。这样的行标在实际加工过程中往往是很难达到的，不合乎现实的设置使得行标形同虚设，这并不能帮助有效解决加工过程汇总的变形问题。

弹性变形

加工过程中，由于需要借助特殊的工具辅助加工完成，经过有些工具的作用后，会使得铝合金零件发生较大的弹性形变，并且这种形变通常是不可逆转并且难于修复的，这也是加工过程中常见的障碍，使得工件的尺寸发生偏差，不能满付需求。

切削温度

铝合金衬套零件在加工过程中难于避免需要经过切削过程，而切削时通常机器会有大量的热量释放，这些热量没有及时被铁屑带走，积聚在零件表面构成极大的切削热，这会使零件形成很大的高温形变，同样构成加工过程中的一个无法避免的难题。

背吃刀力

在加工过程中，背吃刀力的产生也是形成形变的一个因素，加工时在车刀背吃刀力的径向作用下，形成工件的共振和谐振，这使得零件的实际尺寸和设计图尺寸间容易形成较大偏差，零件的光洁度也达不到制定要求。

零件的夹持方式

在薄壁铝合金衬套零件加工过程中，很多时候形变的产生是由于零件被机器不当的夹持方式所致，夹持方式的好坏能够很大程度影响零件加工质量的优劣。不当的夹持方式会由于加工工具和零件间在加工过程产生的相互作用力而使得零件产生形变。薄壁铝合金衬套零件本身就具有力学性能差、自由状态下变形量大的特征，加上机器对于零件较大的作用力，这使得产生形变成为一种必然，尤其是伴随有高温等条件作用下，形变量往往会更大。既然这是产生形变的一个很主要的地方，那么应当针对这个过程不断采取改进与完善措施。

加工优化

加工过程中往往会伴随各种问题的产生，材料的性能、工件的精度、零件表面的粗糙程度不同等等，这些都会给加工精度造成影响。然而采取相应的方式加工优化，往往能够避免很多问题。

优化工艺方案

加工方案是薄壁铝合金衬套零件加工的依据所在，方案中往往会确定加工时采取什么工具辅助，以怎样的过程完成加工流程，因此从方案上优化往往能够有效避免很多问题。例如在薄壁铝合金衬套零件时，很多时候形变的产生是由于夹持工具和零件间的相互作用力构成的，针对这个问题，加工时可以尽量回避容易造成较大形变的夹持工具，改用相互作用力更小的夹持手法，同时有时候可以换一种思路，零件加工并不是只有一种方式，往往采用不同的方式却能殊途同归，能够最大程度降低形变的方式应当列入首先考虑的范畴中。

刀具的选择

刀具对于薄壁铝合金衬套零件的加工主要从两个方面产生影响，首先是刀具的刚度能够直接决定零件加工的精度，因此在选择刀具时，应尽量增加刀杆的刚性，这样既可以避免加工过程中由于刀具刚性差发生的让刀现象，也能有效提高零件的加工精度。另一个方面，为了便于加工过程铁屑的排除，在车刀前要设置相应的断屑槽或卷屑槽，让铁屑及时定向有效排出。

合理选用切削用量

在薄壁铝合金衬套零件加工过程中，加工的三要素——切削速度、背吃刀量和进给量，它们的定性控制对于零件加工过程至关重要，要想提高零件加工的精度，需要合理选择加工要素。加工要素的选择要从多方面综合衡量与考虑，例如很多时候，切削速度并不是越快越好，如何设定切削速度要参照加工过程中零件及工具的各方面情况，从而综合选定一个最合理的切削速度。在要素的选择时也可以查阅相关专业资料，从前人的例证及总结中往往能够帮助找寻到更合适的加工要素。

高速切削加工及加工展望

目前全世界范畴内都在针对薄壁铝合金衬套零件加工的方法与工艺不断做研究与改善，薄壁零件的加工很难控制，其自身力学性能差，很容易产生形变，加工过程中确实存在很多障碍，然而随着薄壁铝合金衬套零件加工技术的不断深入，加工技术已经得到越来越多的完善。很多一直存在的问题终于找到了原因，很多无法突破的技术难关终于得到突破，很多新颖、前延的技术手段被运用到加工过程中，让加工技术得到长足的发展。

目前的薄壁铝合金衬套零件加工过程中，涌现出很多新的技术手段，例如激光快速成型技术的应用，能够实现高性能复杂结构、致密零件的直接成形，具有高柔性、短周期、成本低等特点，它很好的实现了将材料技术与制造技术无间的融合到一起，突破了常规技术中很多难题和障碍，让薄壁铝合金衬套零件加工水平得到很大提升。

结 语：随着相关行业对于薄壁铝合金衬套零件的越来越依赖，如何采用更好的技术水平提升其加工方法变得尤为重要。在实际操作中，零件加工仍然存在很多问题，这些问题主要集中在薄壁标准难以达到，加工中和工具间作用力产生的弹性形变难以避免，同时切削温度也使得零件加工时经常发生高温形变，这些都会很大程度影响零件的精度，不能满付要求。在加工过程中，夹持方式的不当往往也会给零件质量带来很多影响，因此采取合适的夹持方式是应当慎重考虑的。想要避免加工过程中伴随的一系列问题，首先可以从优化工艺方案着手，零件加工的途径很多，有时候换一种思路往往能有效避免很多问题的产生。同时，刀具的选择以及合理的切削用量，这些也都能决定零件加工的质量，在选定时要综合多方面因素考虑。

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