如何明智的选择铝合金高光加工工艺及刀具

来源：火狐官网下载    发布时间：2023-12-12 10:10:10

  铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，随工业经济的快速的提升，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，相应的，高光加工铝合金用聚晶金刚石PCD刀具的使用量也在迅速增加，本文粗略地介绍一下华菱超硬金刚石刀具在高光加工铝合金中的应用。

  如何选择铝合金高光加工工艺及刀具铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，随工业经济的快速的提升，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，相应的，高光加工铝合金用聚晶金刚石(PCD)刀具的使用量也在迅速增加，本文粗略地介绍一下华菱超硬金刚石刀具在高光加工铝合金中的应用。第一部分：常见铝合金分类铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，制成多种铝合金合成材料，已大范围的应用于航空航天、汽车行业、机械结构件、3C电子行业等领域，按照加工办法能够分为形变铝合金和铸造铝合金两大类。形变铝合金包含：防锈铝、锻铝、硬铝、超硬铝等，常用牌号为6061/6063系铝合金；铸造铝合金包含：硅铝合金、高硅铝合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金以及铝稀土合金等，常用牌号为ADC12/YL113/YZAlSi11Cu3/383。第二部分：铝合金高光加工工艺1.喷砂（喷丸）利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到一定的改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，更有助于涂料的流平和装饰。喷砂工艺比手工打磨要均匀而高效，该工艺我们大家常常在苹果公司的各种类型的产品中看到，以及被现有的电视机面壳或中框也慢慢变得多采用。2.抛光利用机械、化学或电化学的方法，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光工艺大致上可以分为：机械抛光、化学抛光、电解抛光。铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果，给人以高档简约、时尚未来的感觉（当然易留下指纹还要多加呵护）。3.拉丝金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制作的完整过程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属拉丝工艺，可以清晰显现每一根细微丝痕，从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽，产品兼备时尚和科技感。4.高光切削加工高光是在机床上用刀具，在铝件的边，凸字等需要作显眼处理的地方，进行铣加工后的效果。通常的效果有亮边（C角），亮面，CD纹。CNC高光切削加工是采用精雕机将华菱超硬钻石刀具加固在非常快速地旋转（一般转速为20000精雕机主轴上去切削零件，在产品表面产生局部的高亮区域。切削高光的亮度受铣削钻头速度的影响，钻头速度越快切削的高光越亮，反之则越暗并易产生刀纹。高光切削加工在手机的运用中特别多，如iphone5，近年来部分高端电视机金属边框采用了高光铣削工艺，加之阳极氧化及拉丝工艺使得电视机整体充满了时尚感与科技的锐利感。5.阳极氧化阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化，铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化不仅能解决铝表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，更能延长铝的常规使用的寿命并增强美观度，已成为铝表面处理必不可少的一环，是目前应用最广且非常成功的工艺。6.双色阳极氧化双色阳极氧化是指在一个产品上进行阳极氧化并赋予特定区域不同的颜色。双色阳极氧化因为工艺复杂，成本比较高；但通过双色之间的对比，更能体现出产品的高端、独特外观。第二部分：高光加工铝合金刀具选择1、高光加工铝合金刀具材质选择实现高光效果与刀具材质、机床刚性精度、切削液、切削温度、切削速度、材料硬度等等都有相关，在刀具材质选择方面：（1）硬质合金材质：使用YG类硬质合金切削铝合金材料时，刀具耐磨性差，因为在铝合金材料中通常加入硅来提高其应用性能，硅元素会与合金刀具反应而加速硬质合金的磨损；（2）陶瓷材质：陶瓷刀虽然具有更高的硬度和耐磨性、良好的高温性能，但是陶瓷的脆性大和热导率低易产生裂纹导致刀片破损；（3）聚晶金刚石材质：聚晶金刚石(PCD)刀具切削加工铝合金是大规模工业生产的首选刀具材质，一般来说，聚晶金刚石的晶粒粒度越大，刀具材质越耐磨。（4）单晶钻石材质：对于亮度要求非常高以及超精密加工，还可以再一次进行选择单晶金刚石材质的华菱超硬钻石刀具，单晶钻石刀具价格成本相比来说较高，通常用于超精密加工的少量工序、镜面高光加工，材质有天然单晶和人造单晶钻石，常见刀具形式有单晶金刚石铣刀、轮廓刀、倒角刀、车刀刀片等。2、高光加工铝合金刀具选择之车削实现高光效果得益于使用了金刚石刀具，金刚石刀具是CNC高光加工行业的标准配置。车削、铣削、钻削及铰削都是切削加工铝合金的常用方式，针对不同的加工方式和加工工况，应选不一样的刀具几何形状。车削加工是基本的加工方式，一般都会采用金刚石材质机夹车刀片、切槽刀片、断屑槽刀片，还有非标的焊接金刚石车刀等；使用PCD刀具精车铝合金粗糙度能达到Ra0.4以内。3、高光加工铝合金刀具选择之铣削高光铣削可选用盘式铣刀和杆状立铣刀：盘式铣刀选用的刀盘直径根据被铣削平面大小尽量选用较大直径、具有较好的刚性和很好的刀片定位精度。刀盘的大小会改变被铣削平面的纹路和效果，刀片数量可以是单片也可以是多片，但多刀片对调整各刀片的一致难度较大，也很费时，使用单刀铣削效果较好。盘式铣刀的刀具形状有金刚石铣刀片、修光刃刀片以及精密铣刀盘。杆状立铣刀刀具的刃口较宽，并采用较小的前角或者是负前角以及接近零度的刃倾角，高光铣削采用高速铣削（可高达5000m/min），另一方面由于刀具前角很小，因此刀具的刃口对被加工表明产生了刮削和挤压效应，使工件表面获得了很高的光洁度。杆状立铣刀的形状有金刚石直刃铣刀、球头铣刀、螺旋铣刀、倒角铣刀等。4、高光加工铝合金刀具选择之钻削、铰削铝合金孔加工常用有钻孔和铰孔，根据工件形状、结构、功能等的不同，刀具选择有很多种类，如金刚石(PCD)钻头、麻花钻、铰刀、阶梯铰刀、钻铰刀以及铣孔用的铣刀等，粗糙度可达Ra0.4以内，其中金刚石精铰刀具的光洁度、精度更CDW010/CDW302/CDW850，切削参数：Vc=100-3000m/min，Fr=0.03-0.5mm/r，ap=0.1-3.0mm；Fr=0.03-0.4mm/r，ap=0.1-2.5mm；具体可根据加工方式、机床设备等情况，合理选择切削参数，以达到更佳的使用效果！6、铝合金高光加工需要注意的几点以铝合金高光铣削加工为例，总结华菱超硬金刚石刀具高光加工铝合金的注意事1、切削用量对加工质量的影响。正常的情况下，金刚石刀具在铣削加工铝合金材料时，只要系统刚性允许，线、机床间隙的影响。所有机床的运动部件都有间隙，新车床出厂时的间隙小；机床的系统刚性较好，车床使用的时间越长，间隙会越大；3、平衡和稳定。（1）如果铝件直径大、本身的动平衡较差，所以要求夹具的动平衡量一定要合（2）加工余量的不均匀会诱发振动，对铝件加工效果有不利影响。一般讲，工艺上分开粗、精二步加工，比毛坯一次切削加工成型的效果更好。需要注意的几点：在选择刀具之前，为保证刀具材质及种类的正确选择，与刀具厂商做好前期沟通是非常有必要的，应该要依据加工工况由刀具厂商推荐刀具方案，才能确保加工效果的针对性！华菱超硬提供“量体裁衣”式服务，根据具体加工工况推荐刀具选型，欢迎致电华菱超硬！