鋁材cnc加工的細節直接決定了零件精度、表面質量和加工效率,這些細節覆蓋刀具、裝夾、切削參數、冷卻、變形控制等多個環節,具體如下:
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1、刀具細節:鋒利度與參數匹配是核心
優選用專為鋁材設計的刀具:刃口鋒利,前角大(12°-18°),后角適中(8°-12°),避免鈍刀擠壓鋁材導致粘刀或表面撕裂。
銑刀螺旋角選擇35°-45°:大螺旋角能讓切屑順暢排出,減少積屑瘤;精加工建議用6 刃或 8 刃銑刀,比 4 刃銑刀的表面光潔度更高。
刀具涂層選擇無涂層或金剛石涂層(PCD):避免 TiN 等硬質涂層,這類涂層易與鋁產生親和反應,加重粘刀;金剛石涂層適合高硬度鋁合金(如 7075-T6)的精加工。
刀具懸伸長度越短越好:長懸伸會導致刀具振動,影響精度和表面質量,加工深腔零件時,先用長頸短刃刀具。
2、裝夾細節:避免變形與定位誤差
剛性零件(厚壁件):用虎鉗裝夾,夾持處墊紫銅皮,防止夾傷鋁材表面;夾持力適中,避免過度夾緊導致零件變形。
薄壁零件(壁厚<2mm):嚴禁單點強力夾持,先用真空吸盤或磁性工作臺(適用于鋁鎂合金),實現大面積均勻吸附;或制作專用夾具,增加輔助支撐點,分散夾持力。
定位基準要統一且精準:優選零件的平整面作為基準,基準面需先銑平,保證后續加工的垂直度、平行度誤差在 0.01-0.03mm 內。
切削參數細節:高轉速、小切深、合理進給
開粗遵循“大切寬、小切深”:切寬可設為刀具直徑的 70%-100%,切深 0.5-2mm(根據刀具直徑調整),配合中高進給,提高效率的同時避免刀具過載。
精加工需“高轉速、低進給、極小切深”:主軸轉速 15000-20000r/min,進給速度 100-300mm/min,切深 0.05-0.2mm,走刀方式順銑(順銑的切削力小,表面質量更好,逆銑易產生毛刺)。
不同鋁合金牌號參數有差異:6061-T6 切削性能好,參數可偏大;7075-T6 硬度高,需降低進給速度,提高轉速,避免刀具磨損過快。
3、冷卻潤滑細節:針對性解決粘刀問題
必須用高壓大流量冷卻:壓力 5-10MPa,切削液噴嘴對準切削區域,確保切屑被及時沖走,避免切屑二次切削劃傷零件表面。
切削液選低粘度乳化液或半合成切削液(粘度 5-10cSt):潤滑性好,能減少刀具與鋁材的摩擦;避免用純油性切削液(易粘刀)和水基切削液(防銹性差,加工后需及時干燥)。
加工小孔或深腔時,可加注微量切削油:增強潤滑效果,防止鉆頭或立銑刀卡死。
4、變形控制細節:從工藝源頭減少應力
粗加工后預留足夠余量(0.3-0.5mm),并進行去應力處理(如自然時效 24 小時,或低溫退火),釋放鋁材加工過程中產生的內應力,再進行精加工。
薄壁件加工采用“分層多次切削”:單次切削深度不超過 0.1mm,分多次走刀,減少切削力對零件的擠壓變形。
加工順序遵循“先粗后精、先外后內”:先加工大余量的外形,再加工內腔和細節,避免先加工的部位因后續切削力產生變形。
5、表面處理前的細節:去毛刺與清潔
加工后用砂紙(400-800 目) 或超聲波去毛刺機處理邊角毛刺,尤其是孔口、臺階處的微小毛刺,避免影響裝配和外觀。
用酒精或專用清洗劑清洗零件表面的切削液殘留和鋁屑,晾干后再進行陽極氧化、噴砂等后處理,否則殘留雜質會導致表面處理缺陷。