鋁合金鉆孔方法

發(fā)布時(shí)間：

2018-11-01

　　鋁及其合金,，由于密度小并具有一定的機(jī)械性,，能和良好的導(dǎo)電性,、導(dǎo)熱性及耐蝕性，因此在各種工業(yè)部門中都得到廣泛的應(yīng)用,，特別是航空領(lǐng)域,。但在鉆孔加工中，鋁合金卻存在著很多的加工難題,。鋁合金按制造方法不同,，分為鑄造的和形變(可壓延)的兩大類。形變鋁合金多用來(lái)制造拉伸的零件,、鉚釘,、板材、型材等,，這一類零件在加工過(guò)程中,，孔的加工并不多見(jiàn)，我們暫且不考慮,。而鑄造鋁合金,，相對(duì)而言種類很多，最基本的是鋁硅合金是硅鋁明,。

　　01與鋼材和黃銅相比,，鋁合金的特點(diǎn)：

　　一是材質(zhì)軟，剛性差

　　二是彈性模量低,。

　　這兩個(gè)因素顯著影響了鋁合金的切削加工性,。因此，在加工鋁合金工件時(shí),，必須充分地夾緊和支撐工件,，并保持刀具鋒利。否則,，工件往往會(huì)有離開(kāi)切削刀具的傾向,。有時(shí)工件的表面出現(xiàn)不規(guī)則的槽痕和光亮的擠壓斑，一種可能是由于刀具對(duì)工件的壓力不正常引發(fā)的,，還有一種可能是由于夾持不牢固而引起振顫時(shí),，刀具在工件的表面作間隙式的磨蹭,，發(fā)生擠壓現(xiàn)象和粉狀切削，然后當(dāng)間隙或彈性消失時(shí),，刀具就咬入工件的表面,，啃出槽痕。所以,，在鉆孔過(guò)程中,，我們也要注意鋁合金的切削要點(diǎn)，合理地選取鋁合金的切削方法,。

　　02選擇鋁合金群鉆：

　　在鉆削過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)群鉆由于外刃鋒角(2Φ),、內(nèi)刃鋒角(2Φ')相對(duì)較大,，后角(α)較小，后刀面與被切削面摩擦嚴(yán)重,，產(chǎn)生了大量的切削熱,，切削溫度升高快;主切削刃對(duì)材料的切入角小，切削厚度變薄,，容易碎斷,，不易排出;內(nèi)刃前角為負(fù)值，工作中完全處于擠壓切削狀態(tài),，局部溫度高,，材料融敷現(xiàn)象嚴(yán)重。鋁合金專用群鉆幾何參數(shù)和形狀的改進(jìn),。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐,，我們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)群鉆進(jìn)行了幾何參數(shù)和形狀上的改進(jìn)，刃磨成鋁合金專用鉆頭,，將原有140°的外刃鋒角減小至105°～110°,，這樣就減少了軸向力，加大了刀尖角,，改善了散熱條件,，加劇了切屑變形，形成了條狀切屑,。加大后角,，將后角α由原來(lái)的13°～14°加大至22°～23°，這樣就減少了切削熱的產(chǎn)生,，使熔敷現(xiàn)象減輕,，同時(shí)較大的后角，也使得主切削刃更加鋒利,，容易切入材料,，形成厚切屑,，方便排出。將原內(nèi)刃前角–10°左右改為正值或接近正值,，可以很好地降低切削阻力,，改善內(nèi)刃切削狀體。將原有雙邊圓弧槽改為單邊圓弧槽,，在鋁合金硬度低的條件下,，可以很好地減小切削抗力，增加切屑厚度,，而不會(huì)引起震動(dòng),。將橫刃沿背側(cè)的棱多磨去一些，以加大容屑空間,。

　　(2)鋁合金群鉆的刃磨方法,。準(zhǔn)備使用A46～60K、L型號(hào)砂輪,，砂輪修磨平整,，砂輪的遠(yuǎn)郊不得大于鉆頭的圓弧半徑。刃磨直刃時(shí),，鉆頭刃口與砂輪平面靠齊,，鉆頭軸線向左切屑出峰角的角度，由刃口向后刀面磨削,，上下擺動(dòng)鉆頭柄部,，整個(gè)過(guò)程手要有支點(diǎn)，鉆頭尾部擺動(dòng)不可高于水平面,。在刃磨月牙槽時(shí),，鉆頭主切削刃接觸砂輪邊角，刃口不可上翹,，鉆頭柄部向下壓刃磨后刀面,，砂輪與鉆軸夾角55°角，鉆頭平進(jìn),，不可上下擺動(dòng),。在刃磨橫刃時(shí)，鉆頭軸線左傾15°,，鉆頭尾部下壓55°,，外刃和砂輪側(cè)面形成夾角，注意及時(shí)冷卻鉆頭,，避免鉆心退火,。最后刃磨加深鉆頭的內(nèi)槽，用片狀砂輪或小砂輪,，此時(shí)要注意后角的角度,，避免后刀面空間位置高于圓弧切削刃,。

　　03切削刃的鐾光：

　　為了減輕產(chǎn)生積屑瘤的情況，特別是避免積屑瘤在消失時(shí)的殘痕粘附在前面上,，應(yīng)將鉆頭切削刃的前刀面(螺旋槽)和后刀面用油石鐾光到0.8μm以上;最好選用刃溝經(jīng)過(guò)拋光的鉆頭,。

　　04選擇合適的切削用量

　　極限轉(zhuǎn)速，大進(jìn)給,，是鋁合金鉆孔時(shí)的切削宗旨,。高轉(zhuǎn)速可以提供較大離心力，使得切屑在螺旋槽中更容易呈現(xiàn)噴射狀排出,，同時(shí)也可縮短切屑在切削刃上的單位停留時(shí)間,，降低粘結(jié)的可能性。而較大的進(jìn)給量,，可以降低單位切削量?jī)?nèi)產(chǎn)生的切削熱量,。

　　05充分夾緊和支撐工件

　　在加工鋁合金工件時(shí)，必須充分地夾緊和支撐工件,，并保持刀具鋒利。否則,，工件往往會(huì)有離開(kāi)切削刀具的傾向,。有時(shí)工件的表面出現(xiàn)不規(guī)則的槽痕和光亮的擠壓斑，一種可能是由于刀具對(duì)工件的壓力不正常引發(fā)的,，還有一種可能是由于夾持不牢固而引起振顫時(shí),，刀具在工件的表面作間隙式的磨蹭，發(fā)生擠壓現(xiàn)象和粉狀切削,，然后,，當(dāng)間隙或彈性消失時(shí)，刀具就咬入工件表面,，啃出槽痕,。

　　06選取合理的加工過(guò)程

　　為了獲得光潔的工件表面，盡可能采用先鉆孔后擴(kuò)孔的組合,，因?yàn)楦鞣N合格的鋁合金工件毛坯,，總會(huì)有一些氧化層，加劇鉆頭的磨損,。

　　07選擇配套的切削液

　　鋁合金切削液的選擇非常重要,，必須保證良好的潤(rùn)滑性、冷卻性,、過(guò)濾性和防銹性,，因此，可用于鋁合金加工的切削液與普通的切削液有所不同,。在鉆孔時(shí),，由于是高速加工,，可產(chǎn)生大量的熱量，如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)地被切削液帶走,，將會(huì)發(fā)生粘刀現(xiàn)象,，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)積屑瘤，將嚴(yán)重的影響到工件的加工精糙度和刀具的使用壽命,，同時(shí)熱量也可使工件發(fā)生變形,，嚴(yán)重影響到工件的精度。因此切削液的選擇,，既要考慮到其本身的潤(rùn)滑性,，也要考慮其冷卻性能。對(duì)于精加工,，宜選擇乳化型減摩切削液或低粘度的切削油;對(duì)于半精加工和粗加工,，可選擇低濃度的乳化型減摩切削液，或半合成減摩切削液等具有良好冷卻性能的切削液,。

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