鋁合金由於其導電性、導熱性好，強度高，應用廣泛（fàn）。如果再對鋁合金進行熱處理和冷加工，可使鋁合金（jīn）的力學性能達到低合金鋼的水平，鋁合金冷加工以切削加工應用為最廣。鋁合金熔點較（jiào）低，加工（gōng）過程中溫度升高後塑性增大，切削界麵摩擦（cā）力增（zēng）大，容易粘刀，及（jí）產生積削瘤等缺陷，表麵粗糙度不好保證。本文針對某廠生產的鋁合金（jīn）箱（xiāng）體類零件在切削加（jiā）工過程中存在的（de）問題，提出了改進的（de）方（fāng）法，並進行了試驗研究。

      1 選用的零件

      選用（yòng）某廠生產的鋁合金箱體，如圖（tú）1 所示，該零件結構複雜（zá）、質量要求高，材料為ZL106，正火處理，生產批量大。本文主要研究A端麵在專用機床上的銑削加工過程，此端麵（miàn）的平行度要求為0.025mm，與B麵（miàn）的垂直度要求為0.03mm，表麵粗糙度為Ra3.2。

      2 銑削加（jiā）工（gōng）

      2.1 刀（dāo）具（jù）結構

      該零件銑（xǐ）削過程（chéng）采用粗銑—精銑—修（xiū）光三道工序來完成，為了提高生產效率，將粗（cū）銑、精銑和修光安排在一台專用機床上的一個工位來完（wán）成，刀片材料為YG6X，總共有8 片硬質合金普通銑刀片（piàn）和1 片修光刀片，其中修光刀片在安裝過程中高於普通刀（dāo）片0.08mm，以保（bǎo）證修光的加工餘量。

      2.2 加工參數設置

      在專用機床上（shàng）加工（gōng），切削速度（dù）為70m/min，每轉進給量為0.8mm，精銑背吃刀量為0.6mm，修光背吃刀量為（wéi）0.1mm，刀具前（qián）角r0=15°，刀具後角α0=10°。

      2.3 切削結果分析

      用以上（shàng）參數切削（xuē）過程中，主要出現兩個問題，一是（shì）零件已加（jiā）工表麵有劃痕現象，二是在刀片的前刀麵上有積削瘤的存在。

      3 零件已加工表麵劃痕的解決方法

      經過反複（fù）實驗得知，零件表麵的劃痕（hén）主要是由在初洗（xǐ）過程中修光刀刃與（yǔ）加工表麵的摩擦所（suǒ）導致的。改進的方法有兩種，一種是調整修（xiū）光刀的安裝角度，另外（wài）一種（zhǒng）是調整銑刀盤與進給方向的夾角。如果調整修光刃與已加工表麵的夾角，則每次換刀調整非常麻煩。夾角稍大影響表麵質量，精度不高。因此，調整銑刀（dāo）盤與（yǔ）進給（gěi）方向的夾角。調（diào）整角度如果角度調整太大，修光後的表麵會產（chǎn）生一個斜度而影響（xiǎng）表麵質量。已知修光刃（rèn）的長度為5mm，而零件表麵粗糙度為Ra3.2，調整（zhěng）角度為x，每轉進（jìn）給量為0.8mm 為保證表麵質量滿足要求，所以：

      0.8×tg （90°- x）≤0.0032 x≥89°48'綜合考慮取銑刀盤軸線與進給方向夾角為（wéi）89°53'，這樣修（xiū）光刃與已（yǐ）加工表麵之間留有一定的間隙，增大了工作刀（dāo）齒的（de）副偏角，也會使副切削刃、副後刀麵（miàn）與已加工表麵之間的摩擦減小，同時也避免了修光刃與已加工表（biǎo）麵的摩擦。

      4 刀具前刀麵積屑瘤的解決

      4.1 積屑瘤的產生分析

      由於在銑削鋁合金過程中，鋁合金（jīn）的熔點較低，在溫度升高後，它的塑性變大。被切削金屬在切削區域的高溫和高壓和較大的摩擦力的作用下，與刀具刃口附近的前刀麵會粘結在一起，就會形成了積屑瘤，積屑瘤的硬（yìng）度（dù）可比工件的基體高出2~3 倍，因此可以代替刀刃進行切削（xuē），一般在初加工過程中，是允許（xǔ）有積屑瘤的存在，但積屑瘤在切削過程中不穩定，時大時小，使得工件（jiàn）表麵出（chū）現高低不平的形狀，工件表（biǎo）麵粗糙度會增大，尺寸精度降低（dī）。精（jīng）加工過程中不（bú）允許（xǔ）有積屑瘤。

      4.2 刀具角度對積屑瘤的影響

      刀（dāo）具前角增大，積屑瘤的高度降低，這主要是由於刀具前角增大時（shí），切削角隨之增大，金屬的塑性變性（xìng）係數減小，沿前刀麵產生的摩擦力減小，因此切削力也減小，產（chǎn）生（shēng）的切削熱也減小。這樣可以抑（yì）製積屑瘤的產（chǎn）生或減小積屑瘤的高度。但如果前（qián）角繼續增大，增大到一定值後，會使刀刃強度下降，散熱（rè）條件（jiàn）變（biàn）差，而且刀刃（rèn）易產（chǎn）生破損，耐用度下降，切削溫度升高。綜（zōng）合考慮工（gōng）件材（cái）料、刀具材料和（hé）加工性質（zhì）來決定前角取25°。

      後角的增（zēng）大，積屑瘤的高度也會呈下降趨（qū）勢，但和前角相比，效果不明顯。當（dāng）後角增大時，可以減少刀（dāo）具後刀麵與工件之間的摩擦，並能使刀具刃口鈍圓半徑減小，刃口鋒（fēng）利、易切入工件。但後角過大，也使刀刃強度降低，刀具散熱能（néng）力下降，綜合考慮後角取15°。

      4.3 切削速度對積屑瘤的影響

      經過實驗得出隨著切削速度（dù）的增加，積屑（xiè）瘤先由小變大再（zài）由大變小，即積屑瘤高度增加到（dào）峰值以後，又隨（suí）著切削速度的增加而降低（dī）。在實（shí）際生產中選擇低速切削（V<3m/min） 或者高速切削（V>70m/min），這時摩擦係數較小（xiǎo），粘（zhān）結不易（yì）產生，故一般不（bú）會產生積屑瘤；而在中（zhōng）等切削速度（V=15~30m/min） 時，產生的積屑瘤最大。

      5 結語

      采用改進後的刀具結構（gòu）及銑削（xuē）工藝參數在專用機床上對（duì）鋁合金表麵進行銑削加工，和以前相比，表麵質量提高，表麵劃痕現象和積屑瘤大（dà）小減少，同時刀具的耐用（yòng）度提高，加工精度（dù）也提高了，這一加工技術的（de）改（gǎi）進可以在實際生產中應用推廣。