铝合金加工怎么节省成本减少毛刺选对加工 [复制链接]

做铝加工的时候，成本一定是大家都非常关心的方面。加工出现毛刺应该是大家都遇到过的问题，不但降低了工件的加工精度、增加了加工成本，而且也影响了工件的使用性能，通常需要进行去毛刺的操作，麻烦不说，弄得不好有时候还会损伤工件。那么有没有什么更好的方法能够在加工过程中减少或减小毛刺的生成来达到为我们节约成本省钱的目的呢？今天就来和大家一起分享一下毛刺控制和机型选择方面的一些经验。

什么是毛刺

毛刺，就是零件上已加工部位周围所形成的以凸出成型面为特征的刺状物或飞边，它是与设计要求的形状、尺寸不符的多余物。

毛刺通常由于材料的塑性变形而产生在被加工材料切削终端边缘，特别常见于铝合金这类延展性较好的材质（或是韧性较好的材质如：不锈钢）。

其形态与尺寸主要取决于工件的材质及其端部的支承刚度、刀具几何形状、刀具切削轨迹、刀具磨损、切削参数、冷却液的使用等多重因素。

为何要去毛刺（简要列举部分）

毛刺的存在会使加工、测量或安装失去准确性，影响工件的尺寸精度和形位精度。

毛刺的硬化、脱落是裂纹的源头，会降低工件的使用寿命。

可能对生产操作者或机器的使用者造成伤害。

毛刺的存在或脱落有可能会造成电气短路，如果掉入滑动部分时，会加速摩耗造成事故。

控制毛刺的一些经验

加工顺序的选择

安排加工顺序时，应尽量将产生毛刺的工序安排在前，而把不产生毛刺(或毛刺较小、数量较少)的工序安排在后，或者合理利用后面的一些工序清除前一道工序产生的毛刺。例如，在加工阶梯槽时，先加工深槽，再加工浅槽，可以去除深槽加工时产生的槽边毛刺，有效地改善加工质量。

加工方法的选择

工艺设计时应尽量选用生成毛刺较少或利于去除毛刺的加工方法。

零件棱角θ

比如在切削加工时应中将出刀口置于与零件棱角θ(两相邻加工面的边棱交角)值较大的位置，其端部的支承刚度更好，可以有效减小甚至是完全的消除毛刺的产生。

再简单举两个例子：

铣削加工中顺铣切入层厚而切出层薄，切削平稳，产生的毛刺小，逆铣切入层薄而切出层厚，产生的毛刺大。想要减少铣削毛刺，就应尽量采用顺铣。

铣平面时，如果用端铣刀加工零件平面，垂直于加工平面切削产生的切削力大，所以产生的毛刺也较大，而采用圆柱平面铣刀顺铣则能有效减少毛刺的产生。

另外，加工时即使不能完全抑制毛刺的产生，也应使出刀口处于一个容易去除毛刺的位置，来便降低后续去除毛刺的成本。

刀具的选用

金属加工是由刀具挤压工件加工部分由弹性变型——塑性变型——切断来实现的。而铝合金材质本身韧性延展较好，不容易断屑，所以刀具刀刃一定要锋利。

锋利的高速钢刀具、硬质合金刀具（铝用刀）、PCD刀具都可以，目的是缩短工件本身弹性变型塑性变型时间，避免撕扯零件加工部位而产生毛刺。

但同时刀具磨损对毛刺的形成有很大的影响，如果是批量持续生产同时还需要考虑刀具的耐磨性，让刀具在锋利状态保持时间更长，此时建议采用PCD刀具（可参看：你注意到了吗，PCD刀具在铝加工中使用得越来越多了）。

还可以在加工过程中选用专门的复合刀具（复合铣刀、复合钻头等等）。前一刀具生成的毛刺可以被后一刀具除掉，能够在控制毛刺生成的同时改善加工质量。

切削参数上进行调整

比如：增大刀具前角、减少切削厚度、调整切削速度等，可结合实际调整。

走刀路线的优化

刀具退出是切出方向毛刺形成的主要因素。通常情况下，铣刀旋出工件所产生的毛刺较大，旋入工件时产生的毛刺较小。因此，在加工过程中应尽量避免铣刀旋出。

另一个经典例子：

走刀路线的优化

左图为传统的之字型走刀路线，图中阴影部分表示可能产生尺寸较大的切出切削方向毛刺的部位。右图采用了改进的走刀路线，它可以避免切出毛刺的生成。虽然右图的走刀路线比左图的走刀路线略长，花费铣削时间略多，但由于不需要附加去毛刺工序，因此综合起来看，在控制毛刺方面，右图所示走刀路线优于左图路线（去毛刺时必须走完毛刺所在的所有棱边）。

切削液的选用

使用抗黏结性能好的切削液，以减小刀具磨损，延长其使用寿命，润滑铣削过程，进而减小毛刺尺寸（可参看：铝用切削液的选择）。

其他方式

采用多件重叠加工，使一个零件的加工出刀口紧贴另一个零件的加工入刀口。这样不仅缩短了切削行程，提高了生产效率，同时还增强了零件加工时的刚性，减小了切削变形，能有效地防止和减少毛刺的产生。

附件加工，在零件加工出刀口处使用各种不同的附件作辅助支承充填等。例如在薄壁管件上加工小孔时，在零件内插入一根心轴，钻孔后再取出，就可以避免零件变形，减少孔内毛刺的生成。

铝合金加工中心的选择

齿条机形式的铝板加工中心

如果是专门做铝合金加工且加工要求不是非常高精的情况，更建议大家使用专门的铝加工中心。这种设备可以算是广告行业或木工行业中升配上来，三轴机型中XY轴采用的是齿条传动，加工速度更快，在保证加工精度范围的基础上对不必须的部分做了精简优化，更适配工业领域的铜铝钛这类软金属以及PC、PA、电木板、FR4、木板之类非金属的CNC加工，购买价格和维护成本上会比通用加工中心低得多，很适合大批量的加工生产。