摘要：科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國金屬行業(yè)不斷創(chuàng)新發(fā)展，由于鋁合金的密度較大，具有較高的強(qiáng)度，還具備良好的塑性和電導(dǎo)熱抗蝕，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛利用鋁合金材料。文章分析了鋁合金材料機(jī)械加工工藝，提升鋁合金材料質(zhì)量，在各行各業(yè)廣泛利用鋁制品，保障整體經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：鋁合金材料；機(jī)械加工工藝；工藝分析

近些年我國機(jī)械加工生產(chǎn)匯總不斷增加了鋁合金零部件的加工量，鋁合金零部件也變得更加復(fù)雜，對(duì)于零部件尺寸和粗糙度等方面提出較高的要求。在鋁合金材料加工過程中，變形問題會(huì)影響到鋁合金材料加工進(jìn)度和表面粗糙度。為了提高鋁合金零件的合格率，需要進(jìn)一步優(yōu)化鋁合金材料機(jī)械加工工藝，明確鋁合金材料加工特點(diǎn)，提升鋁合金零部件的精度，促進(jìn)我國鋁合金加工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1. 概述鋁合金材料加工工藝的影響因素

1.1鋁合金材料的性能

當(dāng)前在工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域中都開始廣泛利用鋁合金材料，整體應(yīng)用范圍十分廣泛，因?yàn)殇X合金材料和其他金屬的性能具有較大的差異性，鋁合金材料焊接性能有待提升，完成焊接工作之后，會(huì)在焊縫中留下不同類型=焊接缺陷，例如發(fā)生嚴(yán)重的氣孔和裂紋問題。在使用鋁合金材料的過程中，具有較高的收縮性，在焊接工作中，因?yàn)殇X合金材料很容易產(chǎn)生裂紋，將會(huì)引發(fā)焊接變形問題。因此在實(shí)踐工作中，工作人員需要采取針對(duì)性的措施控制焊接缺陷，***利用鋁合金材料。因?yàn)殇X合金材料具有良好的塑性，同時(shí)具有較高的強(qiáng)度和較低的密度，在使用鋁合金材料的過程中，需要根據(jù)材料性能采取新的方式，使鋁合金材料使用率不斷提高。

1.2 切削加工中殘余應(yīng)力

（1）應(yīng)力的綜合作用：在加工零件的過程中，切削會(huì)改變應(yīng)力平衡性，導(dǎo)致內(nèi)部組織狀態(tài)受到影響。在加工鋁合金的過程中，需要利用刀具切削，沿著切削方向鋁合金材料會(huì)產(chǎn)生變形問題，同時(shí)也會(huì)牽制相鄰里層，在鋁合金材料表面產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，在里層會(huì)產(chǎn)能參與壓應(yīng)力，在綜合作用的影響下，鋁合金零件因此出現(xiàn)變形問題。

（2）殘余拉應(yīng)力：在切削工作中，因?yàn)槟Σ磷枇Φ挠绊?，引發(fā)塑性變形問題，在鋁合金表面產(chǎn)生較多的熱量，導(dǎo)致材料因此膨脹，如果里層溫度比較低，表層發(fā)生膨脹問題之后，會(huì)阻擋里層材料，導(dǎo)致表層金屬產(chǎn)生熱應(yīng)力。如果熱應(yīng)力超過了鋁合金材料屈服極限，將會(huì)引發(fā)壓縮塑性變形問題。完成切削工作之后，將會(huì)不斷降低鋁合金零部件表面溫度，導(dǎo)致體積不斷變小，引發(fā)表面金屬拉應(yīng)力，在里層中會(huì)殘留一些拉應(yīng)力，導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形變形問題。

（3）分析切削加工中的切削熱：在刀具的作用下，被切削的金屬會(huì)產(chǎn)生彈性，還會(huì)發(fā)生塑性變形，這是切削熱的主要來源。切屑和前刀面之間的摩擦?xí)a(chǎn)生耗功，工件和后刀面之間也會(huì)發(fā)生耗功，因此產(chǎn)生熱量。切削溫度的主要影響因素包括：①切削用量：切削速度會(huì)影響到切削溫度，不斷提高切削速度，也會(huì)素質(zhì)提升切削的溫度。吃刀量發(fā)生變化，也會(huì)改變散熱面積和產(chǎn)生的熱量，因此吃刀量會(huì)影響到切削溫度。②刀具幾何角度：前角不斷增大會(huì)隨之降低切削溫度。因?yàn)樵龃笄敖?，?huì)降低單位切削力，從而減小了切削熱。前角在 25毅~30毅范圍內(nèi)，不糊影響到切削溫度，因?yàn)闇p小了楔角，從而降低了散熱體積。減少了主偏角，會(huì)因此增加切削寬度，減小了切削之后，會(huì)降低切削溫度。刀尖圓弧半徑處于 0~0.5mm 范圍內(nèi)，不會(huì)影響到切削溫度。增大了刀劍弧度半徑之后，會(huì)增大塑性變形，同時(shí)改善了刀具散熱條件，增加了傳出的熱量，保持二者的平衡性，避免影響到切削溫度。③刀具磨損：如果刀具磨損值達(dá)到特定數(shù)值，將會(huì)影響到切削溫度，不斷提高切削速度，也會(huì)因此產(chǎn)生較大的影響。

2.鋁合金材料機(jī)械加工工藝

2.1鋁合金材料粗加工

鋁合金材料加工過程中，工作人員需要合理選擇加工基準(zhǔn)，保障加工基準(zhǔn)符合設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，在實(shí)際工作中需要提高鋁合金材料的穩(wěn)定性和可靠性。因?yàn)楹茈y精準(zhǔn)的控制鋁合金零件加工尺寸進(jìn)度和粗糙度，在機(jī)械加工過程中，工作人員需要加工處理復(fù)雜的材料。在粗加工階段需要選用合理方法，保障鋁合金材料的性能，不僅要***利用鋁合金材料，還要保障加工尺寸的精度。針對(duì)特殊形狀，工作人員可以利用控制機(jī)床粗加工材料，利用冷卻液冷卻處理工件，保障加工進(jìn)度。在粗加工階段，需要適當(dāng)?shù)脑黾映缘读浚瑫r(shí)需要減少進(jìn)給量，對(duì)于傳熱情況給予改善。

2.2 鋁合金材料精加工

加工處理鋁合金材料的過程中，工作人員要選擇合適的設(shè)備精加工鋁合金材料，在加工鋁合金材料的過程中滿足尺寸標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要滿足表面粗糙度的要求。在鋁合金材料精加工階段，如果鋁合金材料已經(jīng)經(jīng)過粗加工，可以減少精加工的工作量，選用高精度的加工工件，使鋁合金零件的精度因此提高。在加工鋁合金材料的過程中會(huì)產(chǎn)生較多的切削熱，因?yàn)殇X合金材料具有較低的熔點(diǎn)，在高溫狀態(tài)中鋁合金材料很容易變形，工作人員需要利用切削也精加工鋁合金材料，降低加工過程中的溫度，避免鋁合金零件發(fā)生變形問題，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生切削誤差。

2.3 利用熱處理和冷處理

在鋁合金材料加工過程中利用熱處理方法，需要利用人工時(shí)效和再結(jié)晶退火等方法。如果零件結(jié)構(gòu)比較簡單，首先進(jìn)行粗加工，再利用熱處理方法，***后實(shí)施精加工。如果零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，首先實(shí)施粗加工，利用熱處理之后實(shí)施半精加工，隨后利用熱處理，***后實(shí)施精加工。

在鋁合金材料加工過程中，要分析鋁合金材料性能，利用針對(duì)性的加工工藝，避免加工過程中出現(xiàn)失誤。工作人員可利用人工時(shí)效再結(jié)晶退火方式。若干鋁合金材料具有較高的加工進(jìn)度，實(shí)施精加工后實(shí)施熱處理，避免在日后使用零部件的過程中發(fā)生問題。利用冷處理方式，主要是利用低溫處理方式，改善鋁合金材料機(jī)體的組織結(jié)構(gòu)，提高組織尺寸的穩(wěn)定性。在實(shí)際加工工作中，可以結(jié)合冷處理和熱處理再結(jié)晶退火方式，利用高低溫沖擊作用，提高鋁合金材料尺寸的精確性。

2.4 合理選擇鋁合金材料機(jī)械加工刀具

鋁合金材料的熔點(diǎn)比較低，因此鋁合金材料具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，在切削過程中會(huì)傳導(dǎo)較多的熱量。在切削階段，鋁合金零件會(huì)快速提高自身溫度，因此工作人員需要合理選擇刀具，適當(dāng)?shù)奶岣叩降毒弑砻娲植诙龋虼私档颓邢髁?。在加工鋁合金材料的過程中不能利用氧化鋁基陶瓷刀具，因?yàn)槭褂眠@種刀具，鋁合金材料會(huì)因?yàn)檠趸裳趸X，和刀具材料一致。因此產(chǎn)生相吸問題，增加了切削過程的摩擦力，增加了刀具磨損情況?？傊庸やX合金材料的過程中，工作人員要合理選擇刀具，精確性的加工鋁合金材料。

3.鋁合金材料加工安全技術(shù)

3.1軋制加工技術(shù)

軋制加工技術(shù)屬于一種粗加工技術(shù)，適合在生產(chǎn)大批量鋁合金材料的過程中應(yīng)用，此外也適合在簡單型材中利用，因?yàn)檫@種型材對(duì)于鋁合金表面平滑度的要求比較低。軋制加工技術(shù)主要是利用旋轉(zhuǎn)軋輥和鋁合金軋件摩擦力，向軋輥建輸送鋁合金材料，利用軋輥高壓力作用，壓縮變形鋁合金材料軋件，保障鋁合金材料符合市場需求。

3.2擠壓加工技術(shù)

擠壓加工技術(shù)屬于精加工技術(shù)，當(dāng)前生產(chǎn)企業(yè)主要是利用鋁合金塑形方法。根據(jù)運(yùn)行機(jī)理，劃分?jǐn)D壓加工技術(shù)為正擠壓和反擠壓以及正反聯(lián)合擠壓。在擠壓加工過程中，在擠壓筒中放入鋁合金錠，加熱機(jī)器達(dá)到恒溫狀態(tài)之后，利用擠壓周到壓力，可以在側(cè)段?？字辛鞒鲣X合金，塑性處理鋁合金錠，因此形成鋁合金制品。因?yàn)椴牧掀贩N和規(guī)格等方面的不同，導(dǎo)致鋁合金材料制作細(xì)節(jié)也存在一定的差異性。

3.3鍛壓加工技術(shù)

鋁合金鍛壓加工技術(shù)具有先進(jìn)性，主要被劃分為自由鍛壓和胎膜鍛壓以及模型鍛壓。當(dāng)前我國鋁合金生產(chǎn)企業(yè)廣泛利用鍛壓加工技術(shù)，利用靜態(tài)壓力和輔助沖擊力，導(dǎo)致鋁合金材料發(fā)生分子流動(dòng)，因此獲取鋁合金制品，滿足尺寸和形狀的要求。

4.結(jié)語

在機(jī)械化發(fā)展過程中，也不斷增加了零部件加工量，同時(shí)提高了尺寸精度和粗糙度要求。在鋁合金材料機(jī)械加工階段，工作人員需要綜合各方面因素，保障鋁合金制品符合工作標(biāo)準(zhǔn)，在我國更多的領(lǐng)域推廣利用鋁合金材料，保障整體經(jīng)濟(jì)效益。

來源：中國知網(wǎng)    作者：劉文平