3C產(chǎn)品鋁合金外殼表面切削加工存在問(wèn)題與解決途徑
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- 日期 : 2019-09-19
鋁合金外殼隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)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(chǎn)品的應運而生更是將鋁合金外殼的應用推向了一個(gè)應用新高度。隨著(zhù) 3C 產(chǎn)品技術(shù)的不斷完善,產(chǎn)品種類(lèi)日益增多,產(chǎn)品功能也逐漸多樣化,使用數量急劇增大。3C產(chǎn)品的廣泛應用帶動(dòng)了鋁合金外殼加工產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
高檔 3C 產(chǎn)品廣泛采用鋁合金外殼外觀(guān)面經(jīng)切削加工后還要進(jìn)行陽(yáng)極化、拉絲、噴漆、電鍍、沙化等精飾加工。精飾前的表面質(zhì)量直接影響精飾效果,有的切削表面缺陷,如色差、刀紋,陽(yáng)極化后顯現得更明顯。為了提高美觀(guān)度,3C 產(chǎn)品對精飾前的鋁合金切削表面質(zhì)量有很高要求,這些要求歸納起來(lái)就是高光潔、無(wú)刀紋、無(wú)刀痕、無(wú)色差,個(gè)別產(chǎn)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(zhì)點(diǎn)、大小以及方向不一致的加工殘留應力有關(guān),而這些不均勻的硬化質(zhì)點(diǎn)和不一致的加工殘留應力又與較低的刃口質(zhì)量和后刀面粗糙度直接有關(guān),并會(huì )同時(shí)出現加工表面粗糙度的下降。刃磨質(zhì)量較差或已磨損的切削刃甚至會(huì )直接在工件表面壓出亮斑或亮點(diǎn),使表面粗糙度值增大。因此,精飾表面切削加工質(zhì)量的主要量化指標就是低表面粗糙度。
實(shí)際粗糙度與切削過(guò)程有關(guān),切削過(guò)程中既有塑性變形、摩擦等伴隨現象,也會(huì )出現積屑瘤、加工振動(dòng)等誘發(fā)現象,這些都會(huì )造成工件切削表面的不平度。此外,切削刃也會(huì )有殘留面積,切削刃的表面粗糙度也會(huì )反映在工件已加工表面上,這點(diǎn)在普通表面加工和脆性材料加工時(shí)可以被忽略,但在塑性材料的精密切削時(shí)卻是影響表面質(zhì)量提高的關(guān)鍵因素之一。切削過(guò)程中的塑性變形、摩擦、振動(dòng)、積屑瘤現象又都與切削參數、刀具幾何參數和刃口質(zhì)量有關(guān)。
刀具材料對工件加工表面質(zhì)量也有影響。目前加工鋁合金的刀具材料主要有硬質(zhì)合金、人造聚晶金剛石(PCD) 和天然單晶金剛石。硬質(zhì)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(chē)刀和刀盤(pán)飛刀,無(wú)法滿(mǎn)足 3C 產(chǎn)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(chǎn)實(shí)踐表明,PCD 銑刀刃口質(zhì)量、幾何參數和切削參數對鋁合金外殼表面粗糙度產(chǎn)生極大的影響。
PCD 銑刀可以滿(mǎn)足 3C產(chǎn)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(zhì)量、幾何參數和切削參數進(jìn)行優(yōu)化,尤其要嚴格控制刃口質(zhì)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(xiàn)性的正相關(guān)關(guān)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(chǎn)品對精飾鋁合金外殼切削加工表面質(zhì)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(chǎn)品鋁合金外殼精飾表面,對刀具刃口質(zhì)量、幾何參數和切削參數進(jìn)行優(yōu)化,尤其是嚴格控制刃口質(zhì)量,可加工出表面質(zhì)量高的 3C 產(chǎn)品鋁合金外殼。
高檔 3C 產(chǎn)品廣泛采用鋁合金外殼外觀(guān)面經(jīng)切削加工后還要進(jìn)行陽(yáng)極化、拉絲、噴漆、電鍍、沙化等精飾加工。精飾前的表面質(zhì)量直接影響精飾效果,有的切削表面缺陷,如色差、刀紋,陽(yáng)極化后顯現得更明顯。為了提高美觀(guān)度,3C 產(chǎn)品對精飾前的鋁合金切削表面質(zhì)量有很高要求,這些要求歸納起來(lái)就是高光潔、無(wú)刀紋、無(wú)刀痕、無(wú)色差,個(gè)別產(chǎn)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(zhì)點(diǎn)、大小以及方向不一致的加工殘留應力有關(guān),而這些不均勻的硬化質(zhì)點(diǎn)和不一致的加工殘留應力又與較低的刃口質(zhì)量和后刀面粗糙度直接有關(guān),并會(huì )同時(shí)出現加工表面粗糙度的下降。刃磨質(zhì)量較差或已磨損的切削刃甚至會(huì )直接在工件表面壓出亮斑或亮點(diǎn),使表面粗糙度值增大。因此,精飾表面切削加工質(zhì)量的主要量化指標就是低表面粗糙度。
實(shí)際粗糙度與切削過(guò)程有關(guān),切削過(guò)程中既有塑性變形、摩擦等伴隨現象,也會(huì )出現積屑瘤、加工振動(dòng)等誘發(fā)現象,這些都會(huì )造成工件切削表面的不平度。此外,切削刃也會(huì )有殘留面積,切削刃的表面粗糙度也會(huì )反映在工件已加工表面上,這點(diǎn)在普通表面加工和脆性材料加工時(shí)可以被忽略,但在塑性材料的精密切削時(shí)卻是影響表面質(zhì)量提高的關(guān)鍵因素之一。切削過(guò)程中的塑性變形、摩擦、振動(dòng)、積屑瘤現象又都與切削參數、刀具幾何參數和刃口質(zhì)量有關(guān)。
刀具材料對工件加工表面質(zhì)量也有影響。目前加工鋁合金的刀具材料主要有硬質(zhì)合金、人造聚晶金剛石(PCD) 和天然單晶金剛石。硬質(zhì)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(chē)刀和刀盤(pán)飛刀,無(wú)法滿(mǎn)足 3C 產(chǎn)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(chǎn)實(shí)踐表明,PCD 銑刀刃口質(zhì)量、幾何參數和切削參數對鋁合金外殼表面粗糙度產(chǎn)生極大的影響。
PCD 銑刀可以滿(mǎn)足 3C產(chǎn)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(zhì)量、幾何參數和切削參數進(jìn)行優(yōu)化,尤其要嚴格控制刃口質(zhì)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(xiàn)性的正相關(guān)關(guān)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(chǎn)品對精飾鋁合金外殼切削加工表面質(zhì)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(chǎn)品鋁合金外殼精飾表面,對刀具刃口質(zhì)量、幾何參數和切削參數進(jìn)行優(yōu)化,尤其是嚴格控制刃口質(zhì)量,可加工出表面質(zhì)量高的 3C 產(chǎn)品鋁合金外殼。