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      3C產品鋁合金外殼表面切削加工存在問題與解決途徑
      • 作者:
      • 來源:
      • 日期 : 2019-09-19
        鋁合金外殼隨著科學技術的進步和生活水平的提高而得到前所未有的廣泛應用。特別是3C產品的應運而生更是將鋁合金外殼的應用推向了一個應用新高度。隨著 3C 產品技術的不斷完善,產品種類日益增多,產品功能也逐漸多樣化,使用數量急劇增大。3C產品的廣泛應用帶動了鋁合金外殼加工產業的蓬勃發展。
        高檔 3C 產品廣泛采用鋁合金外殼外觀面經切削加工后還要進行陽極化、拉絲、噴漆、電鍍、沙化等精飾加工。精飾前的表面質量直接影響精飾效果,有的切削表面缺陷,如色差、刀紋,陽極化后顯現得更明顯。為了提高美觀度,3C 產品對精飾前的鋁合金切削表面質量有很高要求,這些要求歸納起來就是高光潔、無刀紋、無刀痕、無色差,個別產品的高光邊甚至要求切削加工直接能達到鏡面效果。
        研究表明,色差與加工表面不均勻的硬化質點、大小以及方向不一致的加工殘留應力有關,而這些不均勻的硬化質點和不一致的加工殘留應力又與較低的刃口質量和后刀面粗糙度直接有關,并會同時出現加工表面粗糙度的下降。刃磨質量較差或已磨損的切削刃甚至會直接在工件表面壓出亮斑或亮點,使表面粗糙度值增大。因此,精飾表面切削加工質量的主要量化指標就是低表面粗糙度。
        實際粗糙度與切削過程有關,切削過程中既有塑性變形、摩擦等伴隨現象,也會出現積屑瘤、加工振動等誘發現象,這些都會造成工件切削表面的不平度。此外,切削刃也會有殘留面積,切削刃的表面粗糙度也會反映在工件已加工表面上,這點在普通表面加工和脆性材料加工時可以被忽略,但在塑性材料的精密切削時卻是影響表面質量提高的關鍵因素之一。切削過程中的塑性變形、摩擦、振動、積屑瘤現象又都與切削參數、刀具幾何參數和刃口質量有關。
        刀具材料對工件加工表面質量也有影響。目前加工鋁合金的刀具材料主要有硬質合金、人造聚晶金剛石(PCD) 和天然單晶金剛石。硬質合金的摩擦因數、導熱系數和硬度等方面都不及后兩者。天然單晶金剛石刀具不僅成本高,而且工藝性很差,目前只能做成車刀和刀盤飛刀,無法滿足 3C 產品鋁合金外殼的銑削加工,因此 PCD 是比較理想的刀具材料。
        生產實踐表明,PCD 銑刀刃口質量、幾何參數和切削參數對鋁合金外殼表面粗糙度產生極大的影響。
        PCD 銑刀可以滿足 3C產品鋁合金外殼精飾表面的切削加工的要求,但必須對刀具刃口質量、幾何參數和切削參數進行優化,尤其要嚴格控制刃口質量。
        切削刃鈍圓半徑和后刀面粗糙度與加工表面粗糙度都存在近似線性的正相關關系,減小鈍圓半徑和降低后刀面粗糙度可以降低加工表面粗糙度。
        3C產品對精飾鋁合金外殼切削加工表面質量有很高要求,主要量化指標就是表面粗糙度。采用 PCD 銑刀切削加工3C 產品鋁合金外殼精飾表面,對刀具刃口質量、幾何參數和切削參數進行優化,尤其是嚴格控制刃口質量,可加工出表面質量高的 3C 產品鋁合金外殼。
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