CNC-bearbetning av aluminiumlegeringsprodukter

Val av aluminiumlegeringsmodell måste överväga: 1) Styrkekrav: Högt belastade komponenter väljer 7-serien (7075) eller 2-serien (2024); 2) Korrosionsbeständighet: Fuktiga miljöer väljer 5-serien (5052, 5083); 3) Bearbetbarhet: Komplexa former väljer 6-serien (6061, 6063); 4) Svetsbehov: Prioritera 5-serien eller 6-serien; 5) Ytbehandling: Behöver anodisering välj 6-serien; 6) Kostnadsfaktorer: Allmänna ändamål kan välja 1-serien rent aluminium. Till exempel, flyg- och rymdindustrin använder ofta 7075, fordonskomponenter använder ofta 6061, marina miljöer använder 5083, dekorationsdelar kan välja 6063.

Vanliga problem och lösningar vid aluminiumbearbetning: 1) Spånbildning/spånupphopning: Använd vassa verktyg, öka skärhastigheten, förbättra kylningen; 2) Dålig ytjämnhet: Optimera skärparametrar, använd hög varvtal låg matning, säkerställ verktygsskärpa; 3) Deformation: Använd grov- och finbearbetning separat, planera skärsekvensen på rätt sätt, använd specialfixturer; 4) Gratter: Optimera verktygsvinkel (ök spånvinkel), minska matningshastigheten, lägg till avgrättningssteg; 5) Instabil dimensionsnoggrannhet: Kontrollera bearbetningstemperaturen, använd rum med konstant temperatur, välj materialtillstånd med god stabilitet (som T6-tillstånd).

Värmebehandling av aluminiumlegerings påverkan på bearbetning: 1) Mekaniska egenskapsförändringar: T6-tillståndet förbättrar hårdheten avsevärt (6061-T6 hårdhet ca 95HB), ökar skärsvårigheten; 2) Bearbetningseffektivitet: Glödgningstillstånd (O-tillstånd) har 30-50% högre bearbetningseffektivitet än åldringstillstånd; 3) Bearbetningssekvens: Vanligtvis används "grovbearbetning - värmebehandling - finbearbetning"-flöde för att undvika att värmebehandlingsdeformation påverkar slutlig noggrannhet; 4) Dimensionsstabilitet: Efter värmebehandling frigörs materialspänning mer fullständigt, bättre dimensionsstabilitet; 5) Ytbehandling: Värmebehandlingstillståndet påverkar anodiseringsresultatet, välj lämpligt tillstånd baserat på ytbehandlingskrav. För högnoggranna delar rekommenderas stabiliseringsbehandling efter värmebehandling för att minska efterföljande deformation.

Vanliga ytbehandlingar för aluminiumlegering och deras egenskaper: 1) Anodisering: Bildar porös oxidfilm, kan färgas, förbättrar korrosionsbeständighet och slitstyrka, filmtjocklek 5-25μm; 2) Hårdanodisering: Filmtjocklek 25-150μm, hög hårdhet (≥300HV), utmärkt slitprestanda, lämplig för rörliga komponenter; 3) Galvanisering: Förkromning förbättrar hårdhet och slitstyrka, förnickling förbättrar korrosionsbeständighet, förgyllning/försilvring används för elektrisk dekor; 4) Kemisk omvandling: Kromatbehandling förbättrar korrosionsbeständighet och beläggningsvidhäftning, kromfri passivering är mer miljövänlig; 5) Sprutmålning/sprutgjutning: Dekorativt bra, olika färger, god skyddsprestanda; 6) Elektropolering: Förbättrar ytjämnhet och korrosionsbeständighet, lämplig för medicinsk och livsmedelsutrustning. Valet måste bestämmas baserat på användningsmiljö och prestandakrav.

Aluminiumlegeringsbearbetningsnoggrannhet: Ordinär bearbetning kan uppnå IT7-IT8-nivå (±0.015-0.03mm), precisionsbearbetning kan uppnå IT5-IT6-nivå (±0.002-0.008mm), ultra-precis bearbetning kan uppnå ±0.001mm. Åtgärder för att säkerställa noggrannhet: 1) Utrustning: Använd högprecisions-CNC-maskiner (positioneringsnoggrannhet ≤0.003mm); 2) Verktyg: Diamant- eller ultra-finkorniga hårdmetallverktyg; 3) Fixturer: Högprecisionsverktygsfixturer, minska infästningsfel; 4) Miljö: Rum med konstant temperatur (temperaturfluktuation ≤±1℃); 5) Mätning: 3D-mätmaskin (noggrannhet ≤0.001mm); 6) Process: Använd grov- och finbearbetning separat, flera åldringar, stabiliseringsbehandling; 7) Personal: Erfarna programmerare och operatörer. Genom helprocesskontroll kan höga noggrannhetskrav stabilt säkerställas.

Aluminiumlegeringsbearbetningskostnad jämfört med andra metaller: 1) Materialkostnad: Aluminiumpris är ungefär 2-3 gånger vanligt stål, lägre än kopparlegering och titanlegering; 2) Bearbetningseffektivitet: Aluminiumbearbetningshastighet är 3-5 gånger stål, 8-10 gånger titanlegering, kortare bearbetningstid; 3) Verktygsslitagematerialkostnad: Specialverktyg för aluminium har lång livslängd, kostnad är ungefär 1/2 av stålbearbetning; 4) Energikostnad: Bearbetningsenergiförbrukning är endast 1/3 av stål; 5) Efterbehandlingskostnad: Aluminiumytbehandling (som anodisering) kostar lägre än ståls galvanisering; 6) Total kostnad: Även om materialkostnaden är högre, men hög bearbetningseffektivitet, låg energiförbrukning, total kostnad är vanligtvis 10-20% lägre än rostfritt stål, mer än 50% lägre än titanlegering, med tydliga kostnadsfördelar.