ЧПУ обработка изделий из алюминиевого сплава

Выбор марки алюминиевого сплава требует учета: 1) Требований к прочности: для высоконагруженных деталей выбирайте серии 7 (7075) или 2 (2024); 2) Коррозионной стойкости: для влажной среды выбирайте серии 5 (5052, 5083); 3) Обрабатываемости: для сложных форм выбирайте серии 6 (6061, 6063); 4) Потребности в сварке:优先选5系或6系; 5) Обработки поверхности: для анодирования выбирайте серии 6; 6) Фактора стоимости: для обычного применения можно выбрать чистый алюминий серии 1. Например, в аэрокосмической отрасли обычно используют 7075, в автомобильных компонентах чаще используют 6061, для морской среды подходит 5083, для декоративных элементов можно выбрать 6063.

常见问题及解决方法：1）Наклеп/нарост на кромке: Используйте острый инструмент, увеличьте скорость резания, усильте охлаждение; 2）Плохая шероховатость поверхности: Оптимизируйте параметры резания, используйте высокую скорость вращения и низкую подачу,确保 остроту инструмента; 3）Деформация: Используйте раздельную черновую и чистовую обработку,合理安排 последовательность резания, используйте специальные приспособления; 4）Заусенцы: Оптимизируйте угол инструмента (увеличьте передний угол), уменьшите подачу, добавьте операцию удаления заусенцев; 5）Нестабильность точности размеров: Контролируйте температуру обработки, используйте цех с постоянной температурой, выбирайте стабильное состояние материала (например, состояние T6).

Влияние термической обработки алюминиевого сплава на обработку: 1) Изменение механических свойств: в состоянии T6 твердость значительно повышается (твердость 6061-T6 около 95 HB), что увеличивает сложность обработки; 2) Эффективность обработки: эффективность обработки в отожженном состоянии (состояние O) на 30-50% выше, чем в состаренном состоянии; 3) Последовательность обработки: обычно采用"черновая обработка-термообработка-чистовая обработка" процесс, чтобы избежать влияния деформации при термообработке на最终精度; 4) Стабильность размеров: после термообработки внутренние напряжения материала высвобождаются более полно, стабильность размеров лучше; 5) Обработка поверхности: состояние термообработки влияет на эффект анодирования, необходимо выбирать подходящее состояние в соответствии с требованиями к обработке поверхности. Для высокоточных деталей рекомендуется проводить стабилизирующую обработку после термообработки, чтобы уменьшить последующую деформацию.

Распространенные методы обработки поверхности алюминиевого сплава и их особенности: 1) Анодирование: образует пористый оксидный слой, может окрашиваться, повышает коррозионную стойкость и износостойкость, толщина слоя 5-25 мкм; 2) Твердое анодирование: толщина слоя 25-150 мкм, высокая твердость (≥300 HV), отличные износостойкие свойства, подходит для движущихся частей; 3) Гальваническое покрытие: хромирование повышает твердость и износостойкость, никелирование улучшает коррозионную стойкость, золочение/серебрение используется для токопроводящего декора; 4) Химическое конверсионное покрытие: хроматирование повышает коррозионную стойкость и адгезию покрытия, бесхромовое пассивирование более экологично; 5) Окраска/напыление: хороший декоративный эффект, разнообразие цветов, хорошие защитные свойства; 6) Электрополировка: повышает чистоту поверхности и коррозионную стойкость, подходит для медицинского и пищевого оборудования. Выбор должен определяться условиями использования и требованиями к характеристикам.

Точность обработки алюминиевого сплава: обычная обработка может достичь уровня IT7-IT8 (±0.015-0.03 мм), прецизионная обработка может достичь уровня IT5-IT6 (±0.002-0.008 мм), сверхпрецизионная обработка может достичь ±0.001 мм. Меры по обеспечению точности: 1) Оборудование: использование высокоточных станков с ЧПУ (точность позиционирования ≤0.003 мм); 2) Инструмент: алмазный или твердосплавный инструмент из сверхмелкозернистого сплава; 3) Приспособления: высокоточные оснастки, уменьшение погрешности установки; 4) Окружающая среда: цех с постоянной температурой (колебание температуры ≤±1°C); 5) Измерение: координатно-измерительная машина (точность ≤0.001 мм); 6) Техпроцесс:采用 черновая и чистовая раздельная обработка,多次 старение, стабилизирующая обработка; 7) Персонал: опытные программисты и операторы. Благодаря контролю всего процесса можно стабильно гарантировать высокие требования к точности.

Сравнение стоимости обработки алюминиевого сплава с другими металлами: 1) Стоимость материала: цена алюминиевого сплава примерно в 2-3 раза выше, чем у обычной стали, ниже, чем у медных и титановых сплавов; 2) Эффективность обработки: скорость обработки алюминиевого сплава в 3-5 раз выше, чем у стали, и в 8-10 раз выше, чем у титанового сплава, время обработки короче; 3) Расход инструмента: срок службы специального инструмента для алюминиевого сплава длительный, стоимость составляет примерно 1/2 от обработки стали; 4) Затраты на энергию: энергопотребление при обработке составляет лишь 1/3 от стали; 5) Затраты на последующую обработку: стоимость обработки поверхности алюминиевого сплава (например, анодирования) ниже, чем стоимость гальванической обработки стали; 6) Общая стоимость: хотя стоимость материала выше,但 эффективность обработки высокая, энергопотребление низкое, общая стоимость обычно на 10-20% ниже, чем у нержавеющей стали, и на 50% ниже, чем у титанового сплава, что дает значительное преимущество в стоимости.