張亮亮　李丹　任濤

摘 要：本文以某大型薄壁鋁合金零件為例，主要介紹了工藝優(yōu)化，從刀具及加工參數(shù)的選擇、制定工藝走刀路線、優(yōu)選設(shè)備和夾具、測具的選擇和溫度控制等方面簡單論述了大型薄壁鋁合金零件加工工藝要點。還介紹了零件的防腐蝕保護(hù)、周轉(zhuǎn)和儲存保護(hù)。解決了鋁合金零件受溫度影響大，易變形，易腐蝕的問題，為今后鋁合金零件的加工技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：鋁合金；工藝優(yōu)化；保護(hù)；變形

中圖分類號：TG71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1引言

近年來， 由于鋁合金零件具有重量輕、節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，被廣泛的應(yīng)用于民用航空零件中。大型薄壁鋁合金零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自身剛性差、強(qiáng)度弱以及材料膨脹系數(shù)大，零件易發(fā)生變形， 且鋁合金類零件易腐蝕。成功的控制零件變形，并做好零件的保護(hù)，才能實現(xiàn)零件的合格交付。本文以某低壓壓縮機(jī)護(hù)罩零件為例研究控制大型薄壁鋁合金零件的變形，提高零件的合格率。

2 工藝優(yōu)化

2.1刀具及加工參數(shù)的選擇

盡量選擇鋒利的刀片，該類刀具可以減少零件在加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，減少零件因刀具加工而造成的變型。零件選用的包括VBMT160404 R0.4偏刀、VBGT160408 R0.8偏刀、N123H2-0400-R0 1105 R2.0球刀。刀具VBGT160408，精加工和粗加工都使用此刀具，因為粗精加工都會使零件產(chǎn)生應(yīng)力以致變形，刀具加工參數(shù)為粗加工時轉(zhuǎn)速45 r/min，進(jìn)給0.2 mm/r，每刀切深0.5 mm，精加工時轉(zhuǎn)速40 r/min，進(jìn)給0.2 mm/r，每刀切深0.2 mm。刀具VBMT160404只在精加工時使用，刀具加工參數(shù)為轉(zhuǎn)速40 r/min，進(jìn)給0.2mm/r，每刀切深0.2mm。刀具N123H2-0400-R0 1105粗加工時轉(zhuǎn)速45 r/min，進(jìn)給0.1 mm/r，每刀切深0.5mm，精加工時轉(zhuǎn)速30r/min，進(jìn)給0.1 mm/r，每刀切深0.2 mm。

2.2工藝路線及走刀路線的選擇。零件加工工藝路線及走刀路線的編制選擇，對零件控制零件變形，保證零件質(zhì)量非常重要。對于變形嚴(yán)重的零件工藝路線中有修基準(zhǔn)、粗車、半精車和精車這幾道工序，根據(jù)實際情況也可以減少工序。每道工序又要分粗車、半精車、精車工步，半精車工步根據(jù)需要實際需要決定取舍。每個工步都要以均勻祛除余量為主導(dǎo)，內(nèi)外型面都要加工，并且內(nèi)外型面余量要一致。 粗車、半精車、精車工步之間要有應(yīng)力釋放作為間隔，應(yīng)力釋放前應(yīng)打表并記錄零件的端跳及圓跳的狀態(tài)數(shù)值，并在起始位置做好標(biāo)記，應(yīng)力釋放時也要進(jìn)行打表并記錄零件的端跳及圓跳的狀態(tài)數(shù)值。應(yīng)力釋放時要將壓板對稱松開。釋放1-2個小時后，重新找正，找正時要參考比對之前記錄的數(shù)值，這樣有利于快速找正，并了解零件的變形量。每道車加工工序結(jié)束后也都要進(jìn)行應(yīng)力釋放，確保零件在沒有外力影響下放置4-8小時。

2.3設(shè)備、夾具應(yīng)合理。先進(jìn)的機(jī)床系統(tǒng)應(yīng)該具備高穩(wěn)定性的機(jī)床支撐部件、高速主軸系統(tǒng)、高精度快速進(jìn)給系統(tǒng)、高效的冷卻系統(tǒng)、高性能CNC控制系統(tǒng)、高安全性安全保障措施。其次合理可靠的夾具設(shè)計在零件的高效加工中作用很大，尤其是薄壁易變形零件，應(yīng)考慮增加輔助支撐或壓蓋，這直接關(guān)系到整個零件系統(tǒng)的剛性。另外還應(yīng)考慮到快速裝夾、找正，以降低輔助加工時間。當(dāng)零件沒有工藝邊時，可使用特殊的抱緊夾具。夾具采用16組扇形段及相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行抱緊，調(diào)整16組扇形段至零件可以輕松放入，之后找正零件，用塞尺消除零件與夾具基準(zhǔn)面之間的間隙，然后打表零件外圓，對點小跳動均勻抱緊四個扇形段。

2.4測具的選擇及溫度控制。測具的選擇對零件的檢測很重要?？ㄣQ類測具要保證接觸零件的部分要圓滑，不能有過尖，過尖會劃傷零件。測量直徑類的測具如果要以零件為支撐時，尺板最好為鋁合金，這樣質(zhì)量輕，不會對零件產(chǎn)生影響，同樣接觸零件的部分要圓滑，不能有過尖。當(dāng)加工和檢測溫度發(fā)生變化時，零件會發(fā)生變形，導(dǎo)致實際加工中零件無法準(zhǔn)確加工和檢測?？墒褂镁_的溫度計控制零件加工和檢測時的環(huán)境溫度。

3機(jī)械加工過程中防腐蝕保護(hù)

不允許用手直接接觸零件最終表面，零件裝夾前要認(rèn)真清理夾具表面，避免劃傷零件表面，不允許長時間與夾具接觸。形成最終型面工序加工完畢后立即提交檢驗（1小時內(nèi)），若無法保證檢驗的進(jìn)行，需立即在加工表面涂防腐油介質(zhì)。不允許任何其它液體附在零件表面，必要時可用指定的防腐袋封裝零件，封裝前檢查防腐袋無污染。及時更換冷卻液，防止由于冷卻液原因，造成零件腐蝕。

4零件周轉(zhuǎn)和儲存要求

第一，手持零件時需帶干凈的防護(hù)手套。第二，需周轉(zhuǎn)零件時，零件要用聚乙烯防腐袋封裝或防腐油油封好后放到無污染和雜物的干凈周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，不允許零件與金屬直接接觸。嚴(yán)禁露天存放、搬運(yùn)裸露鋁合金零組件。第三，當(dāng)零件需要進(jìn)行熒光和陽極化，要檢查零件表面質(zhì)量，檢查內(nèi)容包括：不允許有腐蝕點、碰劃傷、壓坑和壓痕。第四，鋁合金零件在高溫、潮濕環(huán)境下特別容易發(fā)生腐蝕，尤其是在夏季，要特別注意，需經(jīng)常檢查零件表面，如發(fā)現(xiàn)腐蝕點，要盡快處理。

結(jié)語

為了控制零件的變形，提高零件的合格率，需要使用合理的加工方案，通過優(yōu)化刀具及加工參數(shù)、制定工藝走刀路線、優(yōu)選設(shè)備和夾具、測具得選擇和溫度補(bǔ)償?shù)氖褂?，以及零件防腐蝕保護(hù)和周轉(zhuǎn)儲存保護(hù)，最終實現(xiàn)了控制零件的變形，提高零件的合格率的目的

參考文獻(xiàn)

[1]黎明技術(shù)中心.切削數(shù)據(jù)實用手冊[Z].2011.

[2]陸劍中， 孫家寧.金屬切削原理與刀具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.