铝合金薄壁零件的机械加工工艺技术探析

覃珊

摘要：本文首先会对铝合金薄壁零件的工艺特点和性能进行阐述，然后对铝合金薄壁零件的机械加工工艺技术进行分析，希望对提高铝合金薄壁零件的质量有所帮助。

关键词：铝合金薄壁零件；机械加工；加工工艺

引言

在社会经济高速发展的背景下，对机械设备提出了更高的要求，机械加工厂生产的铝合金薄壁零件的数量和质量也成为了人们关注的重点。如何对薄壁零件加工质量进行控制，已经成为机械制造领域的重点研究课题。因此，对铝合金薄壁零件的机械加工工艺技术进行分析，具有十分重要的意义。

一、铝合金薄壁零件的性能和工艺特点

铝合金薄壁零件是机械设备的常见零件，其工艺特点和性能十分特殊，加工人员在加工这类零件时，应该注意以下方面的事项：

（1）铝合金材料具有非常强的韧性、粘附性和可塑性，在加工过程中，如果工作人员不注意，很容易导致碎屑在切割刀具上附着，继而对切削刀的使用效果造成影响。

（2）铝合金薄壁零件缺少刚性，工作人员在进行此类零件加工时，需要对薄壁零件承受的作用力进行关注，如果机械加工人员使用力量较大，则很容易导致零件发生形变，零件的质量也会因此而无法满足要求。与此同时，工作人员在加工零件的过程中，还要控制刀具，如果刀具与材料摩擦力度过大，则会加大零件表层的压力，致使材料表面的晶体原子位置发生变化，从而导致材料发生塑性变形，且这种变形具有无法恢复的特点。

（3）在一般情况下，0.0000238是铝的线膨胀系数，而钢的线膨胀系数远远小于铝，因此，工作人员在进行铝合金薄壁零件加工的过程中，热量产生量非常大，会增加零件发生变形的概率[1]。

（4）铝合金薄壁零件用料缺少硬度，因此，在零件加工时，加工机械难免会对零件表面造成损伤。这种表面受损铝合金薄壁零件的质量，很难满足机械设备的要求。因此，工作人员应该提高机械加工的水平，避免零件表面受损。

（5）数控机床已经成为加工铝合金薄壁零件的主要设备，但由于一部分铝合金零件较薄，因而工作人员在加工零件的过程中，应该对切削力进行控制，只有这样，才能确保零件表面的粗糙度符合要求。

二、優化铝合金薄壁零件加工工艺水平的方法

（一）将铝合金材料特性和机械加工基准作为基础

想要确保铝合金薄壁零件的质量与要求相符，应该对铝合金材料的特性进行了解，并结合材料的应用环节，对铝合金材料的粘附性、韧性和塑性进行明确，在此基础上进行加工。工作人员在做好上述方面的工作后，有利于把握加工设备。加工人员必须要对加工材料进行了解，以此来避免以下问题的发生：第一，铝合金薄壁材料加工容易出现的的刀瘤问题；第二，零件的变形问题；第三，零件的热变形问题；第四，零件表面划伤问题。工作人员在进行铝合金薄壁零件加工之前，必须要选择合适的加工基准，最好选择面积大，且具有较高平整度的表面，基准选择完成后，应该对其进行优化处理，使基准更加平整。如果工作人员在处理基准面过程中，发现基准面存在缝隙或凸起，应及时予以清除，保证后续加工的有序进行。

（二）粗加工的注意事项

在进行铝合金薄壁零件粗加工时，应该对加工的精度和尺寸要求进行考虑。因此，在实际加工过程中，首先应处理加工面的余量，尤其是对于形状较为复杂的铝合金，粗加工时必须消除加工余量。

结合铝合金材料的特点和加工原理，可以得到以下结论：

（1）在实际加工过程中，铝合金材料会受到摩擦力的影响，容易发生错位和变形问题。同时，切削过程散发出的热量，还会导致热变形问题的发生，继而影响零件尺寸的精确性[2]。因此，在进行零件加工时，就普通平面来说，工作人员应该该将铣刨加工作为主要的加工方法。如果采用机械加工方法，应尽量降低机械的转速，并控制切削的深度，避免切削深度过大，影响零件的质量。

（2）对于部分具有特殊形状的加工面来说，机械加工人员可以选择镗床进行零件的粗加工，同时在加工的过程中，还要合理的使用冷却液，对铝合金材料进行冷却，避免切削热量对零件质量造成影响。

（3）对于具有复杂形状且壁厚较大的零件，还需要进行低温热处理。低温热处理指的是切削零件后，会导致金属内部的组织结构发生改变，再加上切削作业对零件的影响，导致零件内部产生较大的应力，为有效释放应力，避免应力对零件精度造成影响，需要使用低温对零件进行处理。例如：在进行铝合金薄壁腔体加工的过程中，对于这类零件的低温退火处理，所使用的温度不应超过2000℃，这样一来，就不会影响零件的硬度。尽管这种方法无法释放全部的应力，但却可以减少大部分应力，而残余的应力，产生的影响可以忽略不计。工作人员可以通过设置保温时间的方式，强化低温退火处理的效果，促使零件内部应力充分释放，以提高零件的精度，确保零件与机械设备要求相符。

（三）零件成型精加工时需要注意的事项

铝合金薄壁零件加工人员想要确保精加工后的零件与设备要求相符，应该基于铝合金材料的特点，选择精确度较高的设备进行加工。一般情况下，建议工作人员选择镗床、数显铳床或加工中心。工作人员在进行零件精加工的过程中，由于加工余量不够，因此需要选择切削速度快的设备。此外，还要强调刀具的选择，最好选择粗刀杆，究其原因，主要是粗刀杆有利于提升刀具的硬度，避免切削过程中发生过大的振动，从而保证零件加工的精度和质量。

为进一步强化精加工的效果，工作人员在加工零件时，应该选用一些具有良好润滑性能和冷却性能的切削液，用以润滑刀具和降低热量，以降低零件加工产生的温度，避免热变形问题的发生。

结论：

综上所述，本文通过对铝合金薄壁零件性能和工艺特点进行分析，并在此基础上，提出了优化铝合金薄壁零件加工工艺水平的方法，希望对提高铝合金薄壁零件的精度和质量有所帮助。

参考文献

[1]朱兴伟.铝合金薄壁零件的机械加工工艺技术研究[J].中国设备工程，2017（23）：152-153.

[2]王延波.关于铝合金薄壁零件的机械加工工艺研究[J].电子制作，2016（14）：50.

（作者单位：广西南南铝加工有限公司）