1 简介

      铝合金因其具有低密度、高比强度、优异的铸造性能和切削加工性能等特点, 在电子加工行业得到了广泛的应用。随着数控加工机床的广泛应用和加工任务的急剧增加, 如何在数控加工中提高铝合金的加工效率己成为一个现实和迫切需要解决的问题。作为具有较高加工效率、较小切削力和较高加工精度的铝合金高速、高效加工技术在电子产品加工业中将会有广阔的前景。

      近年来, 国外高速铣机床的应用使高速、高效加工技术得到了广泛的应用。但是, 对于国内大多数数控加工车间来说, 在现有的设备基础上, 提高切削工艺参数, 来取得一些高速加工的实际利益更为现实和迫切。

      本文通过在数控加工中心上进行的铣削试验, 分析了铝合金在高效加工中的主切削力变化特征,考察了影响切削力变化的因素。根据分析结果制定了铝合金高效加工的切削工艺参数选用原则。

      2 铝合金铣削试验

      2. 1 试验条件

      本次试验在宁夏小巨人公司生产的V T C—20 B 加工中心上进行, 其最高转速为70 0 转/分, 主轴功率IOKW, 最高进给量5 0 0 0 毫米/ 分。工件材料为铝合金2A 1 2, 其化学成分和力学性能见表1。刀具采用S ECO 公司的中2 0 机夹式立铣刀, 刀片为X O入IX Og O3 2OT R—ME 06 涂层硬质合金刀片, 刀片圆角为R2。

      切削功率数据从机床的加工监控画面读取。切削力数据从切削功率数据计算

      2 .2 试验方案

      为了分析切削速度, 进给量和切削深度对切削功率和主切削力的影响, 设计了3 组试验数据。

      第一组: 切削进给量0.1m m 每齿, 切削深度Z m m , 主轴转速分别为2 00 转/ 分, 3 0 0 0 转/分, 4 0 0 0

转/分, 5 0 0 0 转/分, 6 0 0 0 转/分。

      第二组: 主轴转速6 0 0 0 转/ 分, 切削深度Zm m , 切削进给量分别为0. 05 m m 每齿, 0. lm m 每齿, 0. 15fTun 每齿, 0 2 m m 每齿, 0. 2 5 m m 每齿。

      第三组: 主轴转速6 0 0 转/ 分, 切削进给量0. 1~ 每齿, 切削深度分别为lm m , Zm m , 3 m m, 4 m m , sm m 。

      3 试验结果与分析

      3. 1 第一组切削参数试验结果

      3. 4 试验结果综合分析

      通过以上3 组切削试验数据和主切削力曲线图可以看出:

      a) 随着转速的提高, 主切削力变化很小, 转速的变化对铝合金铣削加工中主切削力的影响很小。

      b) 切削进给率和切削深度的增加使主切削力曲线呈现出明显的上升趋势。

      c) 切削深度变化对主切削力的影响比切削进给率变化对主切削力的影响大。

      4 结论

      通过上述试验和对试验结果的分析, 本文得出如下结论:

      1) 在影响加工效率和主切削力的三要素中, 切削进给率和切削深度的作用明显, 而转速的影响较小。

      2) 铝合金铣削加工中, 选用切削参数应根据机床和刀具的特点, 采用尽可能高的主轴转速, 浅切削深度和高进给量, 保持切削状态的稳定。以减小切削力, 提高刀具寿命, 减小机床负荷, 达到高的切削效率。