摘 要：随着工艺水平的提高，铝合金薄壁件在相关产品中的应用也日益增多。本文对薄壁铝合金零件进行了简要的介绍，然后对其机加工技术要点进行了详细的论述，之后对加工过程中的注意事项进行了详细的论述，最后对薄壁铝合金的加工工艺和变形控制进行了详细的论述。文章简单地介绍了薄壁铝合金零件，并详细讨论了其机械加工的关键技术，并详细讨论了该产品的制造工艺及变形控制。 关键词：铝合金；薄壁零件；加工工艺；变形控制；相关措施
簇绒机1铝合金薄壁件的性能及工艺特点
1)铝合金材料具有良好的塑性和韧性，具有较好的粘附力，且切屑不易剥离，且在切割时易于附着于刀具表面而形成刀瘤。2)铝合金薄壁零件的刚度普遍偏低，加工时工件易发生变形。3)铝具有约2.4倍于钢的线性膨胀系数（0.00001）。在切削时，材料的热变形量很大。4)铝合金材质硬度差，加工时易产生刮痕。要满足表面的粗糙度是非常困难的。 2 铝合金薄壁零件的加工工艺要点
炫轮
第一，加工速度过快会使工件产生塑性变形，使工件的表面粗糙度大；采用低转速切削方式，对应塑性变形较小，从而减小了加工过程中的表面粗糙度。采用高速加工方式，可降低材料的应力应变，提高工件的加工质量。
第二，不同的几何结构都会影响到切削力，因此，实际的塑性变形深度和变形程度都是由刀具的几何条件决定的。
第三，进给速度和后刀量的改变都会导致切削力的改变，这对塑性变形的具体程度和深度有较大的影响。
第四，不同的工艺指标和特定的加工方式对薄壁件的切削力有较大的影响，特别是对轴向切割深度的影响，同时，环型和斜插方式也是限制切削力的一个重要因素。
第五，由于夹持力、重力、惯性等因素的影响，加工过程中会发生系统的变形，而切削力的具体位置和加工余量的变化会导致工件的尺寸偏差。在利用科学的切削量和刀具几何指标来控制切削力变化引起的变形时，必须保证加工余量的标准化配置，使加工变形得到最大程度的控制。
3 铝合金薄壁零件的加工工艺具体操作
3.1 关注管理零件铣削变形
在铣削铝合金薄壁件时，工件的铣削变形表现为夹持力、切削工件所涉及的切削力、工件刀具切削时的塑性形态、弹性模态、切削温度升高等。在这一阶段，切削量对切削力的影响最大，而进给量指数和后进刀量指数有很大关系。以某一试验结果为例：试验设定了同一工艺条件下的铣削工艺。本试验所采用的机床为瑞士五坐标数控机床，其变形方向为 Y轴。共加工4个具有4 mm厚的板材， Y向间距分别为65 mm、46 mm、27 mm和8 mm、轴向切割深度 ap=25 mm、径向切割深度 ar=2 mm。对不同的平板进行了测试，其中的具体参数见表1：
表1四块板的参数输出
参数 | 第一块 | 第二块 | 第三块石墨转子 信道数 | 第四块 |
n | 850 | 620 | 1300 | 1300 |
F2 | 0.06 | 0.15 | 0.082 | 0.136 |
| | | | |
铣削加工的过程如图1所示:
图1铣削过程
加工结束后使用三坐标测量仪对四块板件进行检测。对比结果如图2所示:
图2有限元仿真与试验变形结果
3.2 关注薄壁铣削的温度调整
在加工铝合金时，切削温度不宜太高，以免产生崩解切屑，导致刀具产生切削力。在此条件下，必须保证刀具的弯曲强度和韧性，并选用相应的硬度和韧性指标。在确定了工具的材质之后，还要对其进行几何设计和尺寸的调整。在粗加工时，可以增大刀头的角度，使得刀刃更锐利，刀片容易流出，从而减小了刀具的变形，减小了特定的摩擦系数，减小了切割时的切削力。在精加工时，切削厚度明显下降，切削力下降，可选择大后角。
3.3 关注加工方法的科学运用
铝合金薄壁件的粗加工应从提高产品的质量入手。有关人员在排除过多的物料后，对薄壁件和其它类型的部件进行一次粗加工。在生产中，提高了各个表面的垂直度，方便下一步的正确装夹。在装夹时，可以同时对许多部件进行夹紧。在加工过程中，要加大薄壁的主要部位，以防止因粗大的切削速度和反切而造成的变形。在最后一步，可以将两个部件一起进行精整。另外，垫铁作业也是保证加工精度的一种有效方式，它可以把基板作为支承状态，从而提高薄壁的夹持力；经过多次试验，获得了0.5毫米的分层深度和400微米的进给，既提高了加工效率，又提高了加工质量。
4 铝合金薄壁零件的加工工艺与变形控制创新思考
4.1 选取规范化的夹具实际结构
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第一，挑选夹具设计方案，提升零件的抗变形水平，通过分析夹持零件外表面的参数设置，在夹持部位内部配装刚度较强的支撑盘，并在其外部配置弹性开口环，保证零件局部不会出现压伤，避免装夹变形。若需要进行零件内孔加工，其外配强度应安设加固圈，并在内部安装弹性开口环，也可减少装夹变形。
图3夹具示意图
第二，支承圆盘和加强环的间距应该很小，一般不超过0.02毫米。当工件受夹持力影响时，
如果其弹性变形比装配间隙小，那么在加工结束后，夹持力对工件的变形修复效果就会逐渐减弱，并且工件的形状也会发生变化。在获得空隙要求时，如支承圆盘、加强环等，可适当提高部件的尺寸精度。如此布置支承板和加强环的大小，使得安装间距的指标在相应的范围内。
第三，在夹具设计时，可以增大工件夹持力的平均区域，从而使夹持力在工件上保持均匀，特别是铣镗式夹具，其相应的基座、压盘与工件的接触表面都有大量的圆弧表面，可以采用小直径的压紧螺丝来控制夹持力，从而减小工件的变形几率。
第四，在工件的制造过程中，由于切削温度过高，使工件的尺寸增大，所以，在工件加热后，要保证工件的弹性和弹性。在轴向薄壁夹具使用时，可将径向模式转换为轴向模式，并调节夹持力作用的支承点，再将橡胶垫片置于夹具移动定位板和工件之间，保证刀具的切削力是充分的。如果工件和主轴之间没有产生相对位移效应，则可以选择夹持定位盘加热延伸的工艺方案来优化零件的加工变形调节。
4.2 挑选冷却润滑液
为使被加工的工件降温，应从各个角度进行降温，可选用煤油或相应的润滑油，以实现降温目的。在外圆的精加工中，必须清楚地认识到芯轴的安装。在加工之前，必须将冷却剂注入到零件内部，扩大部件的热辐射区域，从而可以稳定地调整工件的整体温度。
4.3 对零件表面进行保护
由于铝合金具有较低的强度和硬度，很容易造成零件的表面刮花，因此使用中心支架时，支架与工件之间的弹性要适当，夹持时要注意3个爪子的应力。为降低加工过程中出现的相关问题，应适时地调整配重刀杆：首先，刀柄的侧边是圆锥，这样可以减轻刀杆的重量，而且不会影响刀柄的强度；第二，在加长刀杆的后侧设有一截悬臂，可消除前部刀杆的质量和切割力的扭矩，从而保证薄壁件的加工精度符合有关规范。
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