铝合金材料的机械加工工艺研究

李爱明 刘川烈 于智远

航空工业沈阳飞机工业 (集团 )有限公司 辽宁沈阳 110000

【摘要】本文主要从铝合金材料的机械加工工艺研究进行阐述说明。在当前国民经济与科技全面发展的背景下，金属行业发生了较为明显的转变。铝合金在各个企业当中十分广泛，同时在我国的各领域也会涉及到铝制品的运用，由此在增加需求的同时，促进了铝合金材料机械加工的研究更加深入。但同时因为铝合金具有密度低、强度高的特点，使用的效果仅次于钢。所以说，在社会创建中，铝合金材料是不可缺少的资源，创造了较多的经济价值。

【关键词】铝材料；机械加工；工艺研究

引言：铝合金在当前各阶段的运用十分广泛，属于有色金属的结构材料，在建筑、飞机、高铁等各领域都运用该材料，同时市场对铝合金的要求也在提升。在铝合金发展的期间，需要全面保证材料发展与加工的安全性，并且针对工作当中加工工艺存在的问题，采取科学合理的解决措施，保证在低成本的发展下创建出更多的价值。铝合金的零部件形状相对复杂，对尺寸精度与粗糙精度都有着较高的要求，在加工的过程中会出现问题。因此，需要对铝合金材料进行全面的研究与探索，对工艺的加工进行研究，保证其工作质量与效率得到提升。

1. 导致机械加工工艺影响的根本因素

1. 铝合金的性能分析

铝合金在工业发展中已经得到了广泛的运用，并且发展范围十分广阔，因为本身的特点，具有其他金属不能比拟的性能。铝合金的焊接技能较差，在焊接的期间会受到不同类型焊接的缺陷，由此留在焊缝中，导致其中的气孔与裂纹问题过于严重。铝合金材料在运用期间收缩性较强，因此在焊接的阶段会存在裂纹的现象，导致焊接变形。结合不同的实践可以发现，运用相对的措施可以全面控制焊接中的缺陷，促进铝合金的运用效率得到提升。并且，铝合金材料具有塑性好、强度高的特点，在运用期间需要全面研究全新方式，促进铝合金材料的运用效率得到提升。

2. 切削加工残余应力法分析

零件在实际加工的期间，切削刃在相对软硬的相上切削，会运用单边切削打破应力平衡，导致内部组织的状态受到影响。在铝合金加工期间，刀具的切削不可缺少，在运用刀削期间保证材料表层金属在切削方向产生变形，同时在切削后受到邻里的牵制。在切削期间，因为塑性变形与摩擦，导致铝合金材料表面温度较高，由此就会上升至膨胀，此时里面的温度较低，会导致表层金属在膨胀的期间受到里层材料的阻拦。切削后零件的温度会使体积收缩，由此受到牵制，产生表层技术的拉应力，零件变形。

二、铝合金材料的机械加工工艺研究

（一）深化对铝合金材料的粗加工

在对铝合金材料加工的期间，需要选择加工基准选择，从而保证加工准则与设计、装配与测量保证一致，同时在实际发展期间还需要考虑铝合金材料的稳定性、准确性与可靠性。因为铝合金零件加工尺度的表面粗糙，并且难以满足高准则的需求，因此在实际加工的期间，需要对形状复杂的材料进行粗加工。在开展粗加工期间，为了避免铝合材料性能需要选择合理的方式，从而促进材料的利用效率提升，保证加工尺度的精度。对于特殊的部位，需要控制机床进行粗加工，融入冷却液对工件加工冷却，降低加工精度的影响。在粗加工过程中，需要加大吃刀量，适当缩短进给量，积极改善其中的传热情况。

（二）对铝合金材料进行精细化加工

在对铝合金材料进行加工的期间，为了全面保证铝合金材料成本的尺寸精度，以及满足表面粗糙程度的要求，因此会运用较好的设备实现精细化加工程序。在精加工期间，因为材料在前期已经进行粗加工，因此加工的余量较少，需要运用较高的精度道具来强化加工的精确度。并且在加工切削的期间会产生切削热，因为铝合金的熔点过低，在存在高温的发展下，极其容易让铝合金材料变形。所以说，在精加工期间需要运用冷却度好、粘度低的切削液，从而降低零件加工的温度，减小零件温度的变形，表面出现误差。

3. 运用热处理与冷处理避免加工变形

在铝合金加工的期间，需要对铝合金本身的性能进行探索，进而运用合理的工艺方式来避免加工中存在的失误。在消除铝合金材料加工应力的期间，可以使用人工时效再结晶退火的热处理。对于精确度高的铝材料加工期间，可以运用精加工处理，实施热处理工程，避免零件使用期间发生不必要的变化。冷处理的方式主要就是运用低温与改善的组织结构进行处理，进一步强化组织，增强尺寸的稳定性与精准性。在加工期间，可以全面将冷处理与热处理的再结晶整合，保证高低温处理相互碰撞，彰显材料尺度的精准性。

4. 铝合金材料机械加工刀具选择

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金自身的性能直接决定了铝合金的熔点低，由此导致热系数在不断提升，因此切削期间传递出来的热量较多，导致切削温度过高。在切削期间因为零件自身的温度升温快，因此需要选择合理的刀具，保证刀具表面的粗糙度体恒，降低切削力。在铝合金加工期间，避免运用氧化铝陶瓷刀具，因为这类刀具在实际的运用期间会产生氧化铝，使其与该刀具的材料相同，从而产生相吸的特性。因此，在铝合金材料加工期间，需要进行合理的刀具选择，保证精准性。

三、结束语

总而言之，在技术与需求水平全面提升下，在发展期间需要对铝合金机械技工技术水平积极探索，进一步满足材料成本的需求。新材料的出现与发展促进了工业的提升，并且各阶段都呈现了全新的发展趋势，并且国家都不断投入全新技术与资金新材料。在当前国家发展的多领域中，都已经将铝合金材料作为主要材料，正是因为在社会的广泛运用，需要全面分析性能，对其进行研究。

参考文献：

[1]刘文平.铝合金材料的机械加工工艺分析[J].冶金与材料,2020,40(06):87-88.

[2]孙韶渝,刘强,张淑清.铝合金材料的机械加工工艺研究[J].机械制造与自动化,2015,44(04):69-70+73.

[3]解立川,彭超群,王日初,王小锋,蔡志勇,刘兵.高硅铝合金电子封装材料研究进展[J].中国有色金属学报,2012,22(09):2578-2587.