汽車和飛機(jī)制造商正面臨一場巨大變革。環(huán)保新規(guī)以及環(huán)保意識(shí)不斷提升的消費(fèi)者正在推動(dòng)制造商開發(fā)全新的低排放和零排放汽車。
 

　　鋁合金材料是解決制造業(yè)當(dāng)前面臨的零件挑戰(zhàn)的有效方法之一。鋁合金材料是世界上最輕的金屬之一，幾乎比鐵輕三倍，但非常堅(jiān)固和耐腐蝕。而且，鋁合金材料可以重復(fù)使用。即使經(jīng)過熔化和重復(fù)使用，鋁合金材料的機(jī)械性能也不會(huì)出現(xiàn)劣化或改變。得益于有效的回收利用舉措，迄今為止，約有75%的鋁合金材料仍在使用，這有助于營造更具可持續(xù)性的未來。
 

　　汽車工業(yè)中的鋁合金零件加工
 

　　雖然電動(dòng)汽車正在崛起，但內(nèi)燃機(jī)還需要很長一段時(shí)間才會(huì)完全退出歷史舞臺(tái)。目前，為了利用更清潔的能源，將輕量化材料應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)中已勢在必行，原因在于這樣做可以提高燃料效率，進(jìn)而減少污染。一輛歐洲載客轎車的動(dòng)力系統(tǒng)通常包含約80千克鋁合金材料，這使得發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、懸架部件、殼體等零件成為倍受關(guān)注的輕量化措施首選。使用鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄鐵，可將發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的重量減少40-55%，這還是考慮了鋁合金材料的機(jī)械強(qiáng)度低于灰鑄鐵后得出的結(jié)果。例如，一些變速箱部件，特別是變速箱殼體、電氣化裝置/部件、懸架臂和后橋等傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用，就是將鋁合金作為首選材料。
 

　　面向汽車制造業(yè)和機(jī)床制造商 (MTM) 的專用刀具解決方案可提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。M5全系列銑刀滿足從初道工序到超精加工的所有要求，可顯著優(yōu)化加工表面質(zhì)量和單個(gè)零件成本。
 

　　適合加工ISO N材料的M5銑刀包括：
 

　　M5Q90用于通過一道平穩(wěn)的工序清理新鑄造的鋁合金氣缸蓋和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體毛坯表面，使其規(guī)整，無翻邊和毛刺產(chǎn)生。銑刀性能可靠，刀具使用壽命長。
 

　　M5R90是汽車鋁件 (例如氣缸體、氣缸蓋、變速箱殼體) 方肩銑工序中粗到半精加工的首選。
 

　　M5B90是高效面銑刀，可對發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋罩蓋以及其他零件進(jìn)行精銑加工，主要用于大切寬場合。M5B90可以防止刀具磨損不均勻，即使在高進(jìn)給率情況下，也能大大提高刀具壽命。
 

　　M5C90以M5B90為基礎(chǔ)，同樣采用可轉(zhuǎn)位刀片，端面刃為步進(jìn)式布置，可實(shí)現(xiàn)無毛刺加工。令M5C90面銑刀脫穎而出的是其額外增加的一排粗削刀片，以切向形式安裝在刀具周向。
 

　　M5F90是一款用于加工薄壁鋁合金零件的小切寬面銑刀具，一次走刀即可完成粗精加工；它也可適用于凸臺(tái)銑削以及大切寬場合。
 

　　ISO N材料
 

　　有色金屬材料不僅包括鋁合金，而且包括鎂、銅和鋅基合金。機(jī)械加工性主要因硅含量的不同而不同。亞共晶鋁硅合金是最常見的類型，硅含量低于13%。
 

　　多年來，鑄鐵合金因強(qiáng)度高、成本低且耐磨性好等特點(diǎn)而一直被用作發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的制造材料。但是，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)變得越來越復(fù)雜，新材料已被用于減輕重量并提高強(qiáng)度和耐磨性。現(xiàn)如今，乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)最常用的材料就是鋁合金，原因是其重量更輕并且具有出色的鑄造性能。
 

　　缸孔鏜刀，適用于加工全鑄鐵材料缸體的缸孔，以及鋁合金缸體的缸孔內(nèi)嵌鑄鐵缸套或襯套：
 

　　B685專用缸孔鏜刀，可對缸孔進(jìn)行穩(wěn)定的粗鏜和半精鏜加工
 

　　B687專用缸孔鏜刀，可對缸孔進(jìn)行穩(wěn)定高效的精鏜加工
 

　　B681專用缸孔鏜刀，可對缸孔進(jìn)行穩(wěn)定高效的粗鏜加工
 

　　B683專用缸孔鏜刀，可對缸孔進(jìn)行穩(wěn)定高效的半精鏜加工
 

　　汽車零件通常為大批量生產(chǎn)，這些零件上密集排布著各種復(fù)合孔系——該應(yīng)用往往成為使用優(yōu)化鉆削刀具實(shí)現(xiàn)最大生產(chǎn)率、延長刀具壽命以提高生產(chǎn)率，進(jìn)而降低單孔成本的佐證。
 

　　適用于鋁合金加工的鉆削刀具/整體圓柄刀具包括：
 

　　CoroDrill® 400直槽鉆頭用于加工復(fù)合多階梯、倒角和圓弧形狀以及大階梯比的孔系，加工直徑范圍為3 - 25 mm (0.118 - 0.984 英寸)。這些鉆頭在易于排屑、孔直線度和表面光潔度方面表現(xiàn)都非常出色。
 

　　CoroDrill® 430三個(gè)螺旋槽設(shè)計(jì)的整體硬質(zhì)合金鉆頭用于型腔鉆孔，即對已有孔進(jìn)行擴(kuò)孔加工。這款鉆頭可在嚴(yán)苛工況下獲得出色的孔尺寸控制和直線度。
 

　　螺紋擠壓成型是鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)零件的主流攻絲解決方案，CoroTap® 400無切屑擠壓絲錐是此類應(yīng)用的首選。
 

　　鋁合金鉆削技巧
 

　　毛刺形成和排屑可能成為問題。也可能因粘屑縮短刀具壽命。建議：為了確保最佳切屑形成，使用低進(jìn)給和高切削速度。
 

　　為了避免短刀具壽命，可能需要測試不同的涂層，從而最大限度地減少粘屑。這些涂層可能包括金剛石涂層，又或完全不使用任何涂層 (取決于基體)。
 

　　其他：使用高壓乳化液或霧狀冷卻液。
 

　　航空航天業(yè)中的鋁合金零件加工
 

　　在航空航天業(yè)中加工鋁合金零件時(shí)，關(guān)鍵是要將穩(wěn)定可靠的加工過程與高切削速度和高金屬去除率結(jié)合在一起。良好切削加工性的一個(gè)重要因素是實(shí)現(xiàn)低切削力，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)低功率消耗、低振動(dòng)傾向和良好的表面質(zhì)量。
 

圖片：RAL90鋁合金刀具和翼肋
 

　　飛機(jī)上的鋁合金零件類型很多，例如翼梁、蒙皮和翼肋等。像翼肋這樣的零件便提出了一些加工挑戰(zhàn)，例如薄壁/薄底、2D型腔以及必須使刀具保持平衡。山特維克可樂滿提供豐富的刀具組合，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量翼肋加工，并兼顧成本效益。
 

　　薄壁加工
 

　　薄壁部分的加工策略與壁高和壁厚有關(guān)。走刀次數(shù)將由壁的尺寸和軸向切深決定。
 

　　采用高速加工技術(shù) (即小ap/ae和高vc) 可使薄壁銑削變得更容易，因其縮短了吃刀時(shí)間，從而減少了沖擊和偏斜。當(dāng)壁厚與壁高之比為15:1至30:1時(shí)，以重疊走刀對薄壁進(jìn)行臺(tái)階支撐加工。
 

　　使用RAL 90高速立銑刀加工型腔
 

　　RAL 90鋁合金銑刀能夠?qū)崿F(xiàn)極高的金屬去除率。帶優(yōu)化刀片座的堅(jiān)固刀體為穩(wěn)定的高速銑削設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn) - 是鋁合金航空航天框架粗加工至半精加工的理想選擇。
 

　　對于要求更高金屬去除率的應(yīng)用而言，新型RAL90 Super MRR銑刀可達(dá)到超高主軸轉(zhuǎn)速，例如DC 50 mm銑刀最高轉(zhuǎn)速可達(dá)33000 RPM，而普通RAL90的轉(zhuǎn)速只有23500 RPM。這意味著生產(chǎn)效率提高40%。
 

　　使用整體硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行鋁合金銑削
 

　　當(dāng)需要較小直徑時(shí)，整體硬質(zhì)合金刀具是完美的解決方案。帶可換切削頭的CoroMill® Plura立銑刀和CoroMill® 316立銑刀針對鋁合金銑削進(jìn)行了槽型和材質(zhì)優(yōu)化，可在高金屬去除率的同時(shí)提供較長刀具壽命。
 

　　大容屑槽設(shè)計(jì)，切屑更容易排出。此外，特殊的圓柱形刃帶可減少銑床中的刀具振動(dòng)并將崩刃可能性降至最低，從而獲得極佳的表面質(zhì)量。
 

　　鋁合金的切削加工性
 

　　聚合樹脂長切屑材料
 

　　如果是合金，則切屑控制相對容易
 

　　純鋁具有粘性，需要鋒利的切削刃和高切削速度vc
 

　　特定切削力：350-700 N/mm²
 

　　切削力低，從而加工所需的功率也低
 

　　加工硅含量低于7-8%的鋁合金，可使用細(xì)晶粒無涂層硬質(zhì)合金材質(zhì)；加工硅含量高的鋁合金，可使用PCD材質(zhì)
 

　　硅含量較高 (> 12%) 的過共晶鋁合金具有非常高的磨蝕性