引言部分
铝合金材料已经被广泛应用于工业制造产业中,成为了工业、机械、建设施工中的零件与设备。与其他合金材料相比,铝合金材料体现出较高的耐腐蚀性与良好的导热性,因此得到制造产业的青睐,目前已经被加工应用于生产生活的方方面面。但受到各种因素的限制,铝合金材料在加工过程中极易出现变形情况,这对于加工工艺以及操作技术的要求较高。对此,人们应当研究导致铝合金材料加工变形的原因,分析其加工影响因素,并采取针对性变形控制策略,有效控制加工过程中铝合金材料的变形情况,提高制造加工的效率与质量,满足各产业对于铝合金材料加工的需求。
一、 导致铝合金材料加工变形的因素
经过分析总结可知,能够导致铝合金材料加工变形的因素有很多,常见的包括铝合金材料的自身性质、加工机床与刀具的参数设置以及加工切削的工艺技术等。另外,铝合金材料加工过程还会受到环境温度、通风条件等外界因素的影响。对于铝合金材料来说,其能够在正常环境下保持稳定的性质,但一旦加工环境改变后其内部应力值活动状态也将发生变化,持续性加工则会打破自身的平衡状态,实现内应力值的重新排布,最终出现形变。铝合金材料的加工形变主要体现在材料加工后的精度与刚度方面,一旦出现变形其精度与刚度就会出现偏差,影响产品的功能。另外,加工夹具的尺寸精度与夹紧力也会造成材料的变形,而切削刀具的角度、刃数等参数都会导致不同程度的形变[1]。
二、 铝合金材料加工变形控制策略
(一) 选用先进加工技术
要想加强对铝合金材料加工变形的控制,技术人员应采取先进的加工技术,实现对加工过程切削力、热度等参数的严格控制,这样就能够保障加工过程的环境稳定性,避免不稳定因素对加工的影响,改善加工变形的情况。当前较为先进的加工技术包括电流变技术、高度切削技术、激光加工技术等,以上技术都能够改善铝合金材料的加工形变问题。其中电流变技术能够在电场作用下实现无级变化,加工研制无极调节动力的传递原件。此外,电流变液体的使用能够在不加电场的情况下明确加工的位置,加电场之后能够产生电流变效应,改善加工变形的情况。其中的激光加工技术则是利用激光原理,切削刀具不会接触工件,因此不会对工件造成污染或者影响,该技术能够达到极高的切削加工精度,且保持切割面的平整,达到减小夹紧力、预防冷变形的目标。
(二) 控制削切过程热量
由于铝合金材料的硬度较低,因此如果增加切割力就会影响加工的效率与精度,增加变形的概率。但如果盲目减小切割力也会影响材料的结构,难以满足工件加工的需求。铝合金材料被切割时将会产生热量,受到高温的影响就更加容易出现变形问题。对此,技术人员应严格控制削切过程中的热量,根据加工需求确定切削的角度,尽量减少切削过程中释放的热量,改善加工变形的情况。从切割刀具方面来看,切削过程产生的热量将会提高刀具的耐用度。因此技术人员应将高速刀具切割前角控制在6°~30°,将硬质合金刀具切割前角控制在5°~20°。针对切削刀具的后角,其角度过大则会影响刀具的强度,其角度过小则会造成摩擦力不足,因此技术人员应控制硬质合金刀具后角为4°~12°,高速刀具的角度则控制在6°~12°[2]。
(三) 发挥冷处理效用
冷处理技术是变形问题的人工控制手段,在铝合金材料加工变形控制中取得了较好的成效。冷处理在铝合金材料加工过程中将会产生一定的效能,使得偏移的零件回归原位,提升零件内部的稳定性。经过实践能够发现,冷处理技术具有明显的应用优势,其操作方式较为简便,所需经济成本较低,能够达到较好的变形控制效果。此外,冷处理技术还能够增加应力作用,实现对零件形状的校准,进一步保持应力作用释放其内部的应力[3]。
(四) 合理应用热处理技术
热处理技术是处理加工环节应力的重要方式,通过加热炉温度与时间的调整实现对铝合金工件的校准。此外,对于结构较为复杂的铝合金工件也可以在粗加工之后进行热处理,这样就能够提高零件的精度,最大程度消除材料内部的残余应力,改善加工过程中的变形情况。
结束语:
综上所述,铝合金材料在加工过程中存在变形的风险,技术人员应使用先进的加工技术,加强对切削过程热量的控制,合理选用冷处理或者热处理技术,严格控制加工变形程度,提升工件制造的精度,提升铝合金材料加工效率。
参考文献:
[1]王国成.铝合金加工变形控制探析[J].世界有色金属,2019(11):166-167.
[2]肖丽媛,曹媛媛,郭西园.浅谈铝合金加工变形控制[J].世界有色金属,2018(23):170+172.
[3]王丽娟.铝合金材料加工变形控制对策的分析[J].世界有色金属,2018(21):147+149.