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(yīng)用。特別是3C產(chǎn)品的應(yīng)運(yùn)而生更是將鋁合金外殼的應(yīng)用推向了一個(gè)應(yīng)用新高度。隨著 3C 產(chǎn)品技術(shù)的不斷完善，產(chǎn)品種類日益增多，產(chǎn)品功能也逐漸多樣化，使用數(shù)量急劇增大。3C產(chǎn)品的廣泛應(yīng)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(xiàn)得更明顯。為了提高美觀度，3C 產(chǎn)品對(duì)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(dá)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(yīng)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(yīng)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(xiàn)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?xí)苯釉诠ぜ砻鎵撼隽涟呋蛄咙c(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(biāo)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(xiàn)象，也會(huì)出現(xiàn)積屑瘤、加工振動(dòng)等誘發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象又都與切削參數(shù)、刀具幾何參數(shù)和刃口質(zhì)量有關(guān)。
刀具材料對(duì)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(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)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(wú)法滿足 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(shù)和切削參數(shù)對(duì)鋁合金外殼表面粗糙度產(chǎn)生極大的影響。
PCD 銑刀可以滿足 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(duì)刀具刃口質(zhì)量、幾何參數(shù)和切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，尤其要嚴(yán)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(duì)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(biāo)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(duì)刀具刃口質(zhì)量、幾何參數(shù)和切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，尤其是嚴(yán)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(xiàn)得更明顯。為了提高美觀度，3C 產(chǎn)品對(duì)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(dá)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(yīng)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(yīng)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(xiàn)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?xí)苯釉诠ぜ砻鎵撼隽涟呋蛄咙c(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(biāo)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(xiàn)象，也會(huì)出現(xiàn)積屑瘤、加工振動(dòng)等誘發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象又都與切削參數(shù)、刀具幾何參數(shù)和刃口質(zhì)量有關(guān)。
刀具材料對(duì)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(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)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(wú)法滿足 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(shù)和切削參數(shù)對(duì)鋁合金外殼表面粗糙度產(chǎn)生極大的影響。
PCD 銑刀可以滿足 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(duì)刀具刃口質(zhì)量、幾何參數(shù)和切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，尤其要嚴(yán)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(duì)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(biāo)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(duì)刀具刃口質(zhì)量、幾何參數(shù)和切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，尤其是嚴(yán)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。
