铝合金车削加工如何选择切削参数才能降低表面粗糙度

确实有点牛,因为看到切的是铝合金,我都怕怕了!铜和铝合金的切削力是不一样的,因为材料不同,而且铝合金和铜也分好几种啊,每个都不一样!普通黄铜为0.25,其他的就不知道了!铝合金诶,我滴乖乖3MM的刀20丝的量!!!!

1、高润滑性能、防锈性能好

2、针对铝合金的特点而配制

3、杜绝加工后出现的发黑灯氧化现象

4、适用范围广，可以用在铝合金的切削液、冲压、钻孔。-摘自MB133铝合金切削液说明书。

铝合金在物理性能上与大部分钢材和铸铁材料相比，具有很多明显的特点。纯铝强度低，硬度低、塑性大，适合于塑性成型加工，但切削加工时变形强化倾向大，易粘刀，很难加工出光洁的表面。铝合金在强度、硬度与纯铝相比提高很多，但与钢材相比强度与硬度低，切削力小，导热性好。由于铝合金质软，塑性大，切削时易粘刀，在刀具上形成积屑瘤，高速切削时可能在刀刃上产生熔焊现象，使刀具丧失切削能力，并影响加工精度和表面精糙度。此外，铝合金的热胀系数大，切削热容易引起工件热变形，降低加工精度。 在化学性能方面铝是一种很活泼的金属，不仅在空气中较易氧化，而且在酸性环境和碱性环境下都会发生反应，图1为铝的电位平衡图。铝合金的腐蚀形态主要表面为表面变色和孔蚀。铝的表面由褐色变为黑色，大面积的变色不会发生孔蚀。孔蚀是小而深的侵蚀，但有时孔蚀相互连通形成大的孔洞，析出白色的粉末，俗称白锈。

综合上面所述，铝合金切削液的选择非常重要，必须保证良好的润滑性、冷却性、过滤性和防锈性，因此可用于铝合金加工的切削液与普通的切削液有所不同，选择一款合适的切削液是十分必要的。

根据加工条件和加工精度的要求不同应选择不同的切削液。对于高速加工可产生大量的热量，如高速切削、钻孔等，如果产生的热量不能及时的被切削液带走，将会发生粘刀现象，严重的会出现积屑瘤，将严重的影响到工件的加工精糙度和刀具的使用寿命，同时热量也可使工件发生变形，严重影响到工件的精度。因此切削液的选择既要考虑到其本身的润滑性也要考虑其冷却性能，对于精加工易选择乳化型减摩切削液或低粘度的切削油，对于半精加工和粗加工可选择低浓度的乳化型减摩切削液或半合成减摩切削液等具有良好冷却性能的切削液

在车削铝合金用切削液的选择方面除了要考虑切削液的润滑性、冷却性等性能外，还要考虑切削液的防锈性、成本和易维护等方面的性能。切削油易选用粘度相对较低的基础油加入减磨添加剂，这样既可达到润滑减摩，也可有很好冷却和易过虑性。但是切削油存在的问题是闪点低，在高速切削时烟雾较重，闪点低，危险系数较高，而且挥发快，用户使用成本相应变高，因此在条件允许的情况下尽量选用水溶性切削液。

对于水性切削液，更重要的是要考虑其防锈性。现在常用的水性铝防锈剂有硅酸盐和磷酸脂，对于工序间存放时间较长的工件，在加工时易选用具有磷酸脂型防锈剂的切削液，因为硅类物质与铝材长时间接触会发生腐蚀产生黑色的“硅斑”。切削液的pH值多保持在8－10之间，如果防锈性不好，铝材在这种碱性条件下很容易被腐蚀。因此水溶性切削液一定要有良好的铝防锈有性能。

三金润滑油为您回答，希望采纳。谢谢

首先铝材是有色金属，有色金属在加工中容易发生氧化变色问题。而钢材是黑色金属，黑色金属在加工中容易出现的问题是腐蚀生锈。问题点不同，用的切削液区别就大了。

铝材加工应该选用铝材专用切削液DC-508A。因为铝材专用切削液含有有色金属腐蚀抑制剂，对铝和铝合金起到很好的保护作用。同时此产品具有良好的润滑性和减摩特性，可以有效解决铝加工时的粘刀问题。

钢材加工应该用钢材专用切削液DC-507，因为此产品采用生物稳定性配方，具备优良的润滑、冷却和防锈性。可以满足铸铁、碳钢、不锈钢等黑色金属的车削、铣削、刨、磨、钻孔、攻丝、拉削等多种加工工艺，生物稳定性好，使用寿命长，不易生菌发臭。

铝合金是工业中使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、船舶及化学工业中均有铝合金工件。在飞机结构中为了减轻重量，采用了大量的铝合金材料的薄壁零件，由于铝合金零件材料热膨胀系数较大，薄壁加工过程中很容易变形。尤其是在采用自由锻毛坯时余量大，变形问题更为突出。

一、铝合金工件切削变形的原因

铝合金零件变形的原因很多，与材质、零件形状、工艺条件、切削油的性能等都有关系。主要有以下几个方面：毛坯内应力引起的变形，切削力、切削热引起的变形，夹紧力引起的变形。

二、减少工件变形的工艺措施

（1）降低毛坯的内应力

采用时效以及振动处理或预先工艺均可部分消除毛坯的内应力，余量大的毛坯工件故变形也大。若预先去掉毛坯的多余部分缩小各部分的余量，不仅可以减少以后工序的变形，而且放置一段时间，还可以释放一部分内应力。

（2）合理选择刀具几何参数

前角：在保持刀刃强度的条件下前角适当选择大一些，一方面可以磨出锋利的刃口，另外可以减少切削变形使排屑顺利，进而降低切削力和切削温度。

后角：后角大小对后刀面磨损及表面质量有直接的影响。粗铣时由于进给量大、切削负荷重、发热量大，要求刀具散热条件好，因此后角应选择小一些。精铣时要求刃口锋利，减轻后刀面与表面的摩擦减小弹性变形，因此后角应选择大一些。

螺旋角：为使铣削平稳降低铣削力，螺旋角应尽可能选择大一些。

主偏角：适当减小主偏角可以改善散热条件，使平均温度下降。

（3）改善刀具结构

减少铣刀齿数加大容屑空间。由于铝合金材料塑性较大切削变形较大，需要较大的容屑空间，因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好。

（4）精磨刀齿

在使用新刀之前，应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下，以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及轻微的锯齿纹。这样不但可以降低切削热而且切削变形也比较小。

（5）严格控制刀具的磨损标准

刀具磨损后工件表面粗糙度值增加，切削温度上升工件变形随之增加。因此除选用耐磨性好的刀具材料外，还应严格控制刀具磨损程度，否则容易产生积屑瘤。切削时工件的温度不能过高以防止变形。

（6）改善工件的夹装方法

对于刚性较差的薄壁铝合金工件，对于薄壁衬套类零件如果用三爪自定心卡盘或弹簧夹头从径向夹紧，一旦松开工件必然发生变形。以零件内孔定位自制一个带螺纹的穿心轴套入零件的内孔，其上用一个盖板压紧端面再用螺帽背紧。外圆就可避免夹紧变形从而得到满意的精度。

（7）切削油的选用

由于铝合金的硬度较低且切削性较差，对切削油的冷却、润滑、渗透及清洗性能有更高的要求，另外还需要一定的抗腐蚀性能以防止工件发黑，常用的切削油切削过程中能在金属表面形成高熔点硫化物，而且在高温下不易破坏，具有良好的润滑作用，并有一定的冷却效果，一般用于切削、钻孔、铰孔及攻丝等工艺。

刀头是焊接在锯板上的！

优质铝合金锯片所用的合金颗粒较厚、较大，因为这样的铝合金刀头可经多次修磨，使用寿命长，硬质合金的焊接质量也十分重要，焊缝要薄并且均匀，这样锯齿上能承受更大的切削力。铝合锯片锯板的质量是十分重要的。因为锯片调整旋转，它既要传递切削力又要保持工作的稳定性。

优良的铝合金锯片不仅具有静态几何尺寸和精准度，更重要的是它的动态特性。当铝合金锯片连续切削时，铝合金刀头切削所产生的热会传导给锯板，使锯板的温度升高，优质的锯板在这种情况下还能保持表态的精度，而质差的锯片就会发生锯板翘曲，影响锯切精度。锯板和刀头是优质锯片不可分割的组成部分。

面说到，铝合金刀头可以多次修磨的。智欣行刀具不仅为铝合金锯片切割提供专业的实际有效的解决方案，还能专业磨锯片。

在机械设备制造过程中经常会接触到一些难切削的材料，如含有合金元素的高强度结构钢，这种钢材一经调质处理达到一定的硬度时很难车削；钛合金叶轮因为钛合金元素的存在给车削带来诸多问题；大型硬齿面齿轮，渗碳淬火的过程会造成一些表面过硬而难以切削；还有一些运输机械常用紫铜等纯金属制造的套类零件也给车削带来相当大的麻烦。为了解决这些难切削材料的工艺问题，需要对难切削材料的特性有足够的了解，然后采取有针对性的措施才能予以解决。下面简介介绍下常见的金属切削工艺难点有哪些：

一、什么是难切削材料

所谓难切削材料主要是指切削性能差的材料，金属材料切削性的好坏主要是从切削时的刀具耐用度、表面质量及切屑形成和排除的难易程度三个方面来衡量。只要上述这三个方面有一项明显的差，就可认为是难切削材料。常见的难切削材料有高强度钢、不锈钢、高温合金、钛合金、高锰钢和纯金属(如紫铜)等。

二、难切削材料的切削特点

（1）车削温度：在切削难材料时切削温度一般都比较高。

（2）导热系数低：难切削材料的导热系数一般都比较低，在切削时切削热不易传散，而且易集中在刀尖处。

（3）热强度高：如镍基合金等高温合金在切削时抗拉强度达到最高值。因此在车削这类合金时，车刀的车削速度不宜过高，否则刀具切人工件的切削阻力将会增大。

（4）切削变形系数：难切削材料中的高温合金和不锈钢等，这些材料的变形系数都比较大。在较小的切削速度开始，变形系数就随着车削速度的增大而增大，切屑的变形系数将达到最大值。

（5）硬化：由于车削过程中形成切屑时的塑性变形，金属产生硬化和强化使切削阻力增大，刀具磨损加快，甚至产生崩刃。

（6）易粘刀形成积屑瘤：难切削材料由于硬化程度严重，切屑的温度和硬度高韧性好，以及切削温度高(强韧切屑)，如果这样的切屑流经前刀面，就容易产生粘结和熔焊等粘刀现象，粘刀不利于切屑的排除，使容屑糟堵塞容易造成打刀。

（7）切削力大：难切削材料一般强度较高，尤其是高温强度要比一般钢材大得多，再加上塑性变形大和硬化程度严重，因此车削难切削材料的切削力一般都比车削普通碳钢时大得多。

（8）磨损限度与耐用度：由于难切削材料的温度高、热强度高、塑性大、切削温度高和硬化严重，有些材料还有较强的化学亲和力和粘刀现象，所以车刀的磨损速度也较快。车削硬化现象严重的材料，车刀后刀面的磨损限度值不宜过大。

三、切削时应采取的措施

（1）选择刀具材料

车削时应根据材料的特性来选择合理的切削性能好的刀具材料，如：对于高温状态下硬度较高的材料的车削应选择硬度和高温硬度均较好的含钴高速钢以及钨钻类及钨钴钛类通用硬质合金。对于钛合金材料及含钛不锈钢材料的车削应避开对钨钴钛类硬质合金的使用。

（2）选择合理的车刀几何参数

如对硬度低、塑性好的材料应采用较大的前角和后角对于高温合金材料应采用较大的刃倾角。

（3）选择合理的车削用量

车削速度的选择主要受刀具耐用度的限制，而刀具耐用度又取决于刀具的磨损情况。车削速度、进给量和走刀量等切削用量的值都应比车削普通钢材适当减小。

四、专用切削油的选用

（1）有色金属切削油

铜、铝合金以及切削有色金属和轻金属时，切削力和切削温度都不高，可选用抗磨剂比例不高但具有良好的抗腐蚀性能的铜铝合金专用切削油。

（2）铸铁切削油

铸铁需选择防锈功能强的切削油。铸铁与青铜等为脆性材料时，切削中常形成崩碎切屑，容易随切削油到处流动，流入机床导轨之间造成部件损坏，可使用冷却和清洗性能好的切削油并做好过滤。

（3）合金钢切削油

切削合金钢、钛合金时如果切削量较低、表面粗糙度要求较小，如拉削以及螺纹切削需要极压性能优异的切削油，可选用硫化脂肪酸酯作为主要添加剂的极压切削油。

额~~~~我们单位是生产发动机的，也有内外转子，我们都是用线切割加工的，不用拉床的，辛辛那提的床子精度很好。

不知道你们那个拉床有没有内冷功能，如有有的话弄一把内冷刀，内冷功能，不仅能让切削液充分与加工件接触，也能有效清理刀具上铝削作用。

在一个改善一下材料，我不是学材料的，也说不好，只是说说我的经验吧，我曾经干过很多种铝合金材料，不同的比例铝合金的性能不同，有一次遇见一种铝合金材料，很黏刀，加工起来很烦人，试试改善一下材料会好一些。

在飞机结构中，为了减轻重量，采用了大量的铝合金材料的薄壁零件，由于铝合金零件材料热膨胀系数较大，薄壁加工过程中很容易变形。尤其是在采用自由锻毛坯时，加工余量大，变形问题更为突出。

铝合金零件加工变形的原因很多，与材质、零件形状、生产条件、切削液的性能等都有关系。

引起变形的原因，主要有以下几个方面：

毛坯内应力引起的变形

切削力引起的变形

切削热引起的变形

夹紧力引起的变形

所以，在加工过程中，减少加工变形的措施就尤为重要。

工业措施

减少加工变形的措施，主要有以下几个方面：

降低毛坯的内应力

改善刀具的切削能力

合理选择刀具几何参数

改善刀具结构

改善工件的夹装方法

合理安排工序

降低毛坯的内应力 采用自然或人工时效以及振动处理，均可部分消除毛坯的内应力。预先加工也是行之有效的工艺方法。对肥头大耳的毛坯，由于余量大，故加工后变形也大。若预先加工掉毛坯的多余部分，缩小各部分的余量，不仅可以减少以后工序的加工变形，而且预先加工后放置一段时间，还可以释放一部分内应力。

改善刀具的切削能力 刀具的材料、几何参数对切削力、切削热有重要的影响，正确选择刀具，对减少零件加工变形至关重要。

（1）合理选择刀具几何参数。

①前角：在保持刀刃强度的条件下，前角适当选择大一些，一方面可以磨出锋利的刃口，另外可以减少切削变形，使排屑顺利，进而降低切削力和切削温度。切忌使用负前角刀具。

②后角：后角大小对后刀面磨损及加工表面质量有直接的影响。切削厚度是选择后角的重要条件。粗铣时，由于进给量大，切削负荷重，发热量大，要求刀具散热条件好，因此，后角应选择小一些。精铣时，要求刃口锋利，减轻后刀面与加工表面的摩擦，减小弹性变形，因此，后角应选择大一些。

③螺旋角：为使铣削平稳，降低铣削力，螺旋角应尽可能选择大一些。

④主偏角：适当减小主偏角可以改善散热条件，使加工区的平均温度下降。

（2）改善刀具结构。

①减少铣刀齿数，加大容屑空间。由于铝件材料塑性较大，加工中切削变形较大，需要较大的容屑空间，因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好。

②精磨刀齿。刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前，应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下，以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及轻微的锯齿纹。这样，不但可以降低切削热而且切削变形也比较小。

③严格控制刀具的磨损标准。刀具磨损后，工件表面粗糙度值增加，切削温度上升，工件变形随之增加。因此，除选用耐磨性好的刀具材料外，刀具磨损标准不应该大于0.2mm，否则容易产生积屑瘤。切削时，工件的温度一般不要超过100℃，以防止变形。

改善工件的夹装方法 对于刚性较差的薄壁铝件工件，可以采用以下的夹装方法，以减少变形：

①对于薄壁衬套类零件，如果用三爪自定心卡盘或弹簧夹头从径向夹紧，加工后一旦松开，工件必然发生变形。此时，应该利用刚性较好的轴向端面压紧的方法。以零件内孔定位，自制一个带螺纹的穿心轴，套入零件的内孔，其上用一个盖板压紧端面再用螺帽背紧。加工外圆时就可避免夹紧变形，从而得到满意的加工精度。

②对薄壁薄板工件进行加工时，最好选用真空吸盘，以获得分布均匀的夹紧力，再以较小的切削用量来加工，可以很好地防止工件变形。

另外，还可以使用填塞法。为增加薄壁工件的工艺刚性，可在工件内部填充介质，以减少装夹和切削过程中工件达变形。例如，向工件内灌入含3%～6%硝酸钾的尿素熔融物，加工以后，将工件浸入水或酒精中，就可以将该填充物溶解倒出。

合理安排工序 高速切削时，由于加工余量大以及断续切削，因此铣削过程往往产生振动，影响加工精度和表面粗糙度。所以，数控高速切削加工工艺过程一般可分为：粗加工-半精加工-清角加工-精加工等工序。对于精度要求高的零件，有时需要进行二次半精加工，然后再进行精加工。粗加工之后，零件可以自然冷却，消除粗加工产生的内应力，减小变形。粗加工之后留下的余量应大于变形量，一般为1～2mm。精加工时，零件精加工表面要保持均匀的加工余量，一般以0.2～0.5mm为宜，使刀具在加工过程中处于平稳的状态，可以大大减少切削变形，获得良好的表面加工质量，保证产品的精度。

操作技巧

铝件材料的零件在加工过程中变形，除了上述的原因之外，在实际操作中，操作方法也是非常重要的。

对于加工余量大的零件 为使其在加工过程中有比较好的散热条件，避免热量集中，加工时，宜采用对称加工。如有一块90mm厚的板料需要加工到60mm，若铣好一面后立即铣削另一面，一次加工到最后尺寸，则平面度达5mm若采用反复进刀对称加工，每一面分两次加工到最后尺寸，可保证平面度达到0.3mm。

板材零件上有多个型腔，加工时，不宜采用一个型腔一个型腔的次序加工方法，这样容易造成零件受力不均匀而产生变形。采用分层多次加工，每一层尽量同时加工到所有的型腔，然后再加工下一个层次，使零件均匀受力，减小变形。

通过改变切削用量来减少切削力、切削热。在切削用量的三要素中，背吃刀量对切削力的影响很大。如果加工余量太大，一次走刀的切削力太大，不仅会使零件变形，而且还会影响机床主轴刚性、降低刀具的耐用度。如果减少背吃刀量，又会使生产效率大打折扣。不过，在数控加工中都是高速铣削，可以克服这一难题。在减少背吃刀量的同时，只要相应地增大进给，提高机床的转速，就可以降低切削力，同时保证加工效率。

走刀顺序也要讲究粗加工强调的是提高加工效率，追求单位时间内的切除率，一般可采用逆铣。即以最快的速度、最短的时间切除毛坯表面的多余材料，基本形成精加工所要求的几何轮廓。而精加工所强调的是高精度高质量，宜采用顺铣。因为顺铣时刀齿的切削厚度从最大逐渐递减至零，加工硬化程度大为减轻，同时减轻零件的变形程度。

压紧件的问题薄壁工件在加工时由于装夹产生变形，即使精加工也是难以避免的。为使工件变形减小到最低限度，可以在精加工即将达到最后尺寸之前，把压紧件松一下，使工件自由恢复到原状，然后再轻微压紧，以刚能夹住工件为准(完全凭手感)，这样可以获得理想的加工效果。总之，夹紧力的作用点最好在支承面上，夹紧力应作用在工件刚性好的方向，在保证工件不松动的前提下，夹紧力越小越好。

在加工带型腔零件时加工型腔时尽量不要让铣刀像钻头似的直接向下扎入零件，导致铣刀容屑空间不够，排屑不顺畅，造成零件过热、膨胀以及崩刀、断刀等不利现象。要先用与铣刀同尺寸或大一号的钻头钻下刀孔，再用铣刀铣削。或者，可以用CAM软件生产螺旋下刀程序。

工件变黑

铝是活泼金属，在一定的温度和湿度条件下极易氧化变黑或发霉，这是铝本身的特性决定的，选用的清洗剂具有强腐蚀性，造成压铸铝腐蚀氧化。