金属加工出现的表面问题及解决方法

花已尽空留香 · 发表于 2024-9-10 09:22:07

金属加工中经常会出现如震纹，粗糙度不良等各种问题，大家聊一下自己遇到过的问题，比如说切削铝合金，遇到什么样的问题，如何判断出问题的根本原因，最后怎么解决的。这些从发现问题到解决问题的过程都可以聊一下。新人，向各位大佬请教。

学者11 · 发表于 2024-9-10 11:23:37

震纹是金属加工过程中一种常见的缺陷表现形式，它通常是由于加工系统的振动导致的。
如果机床的基础结构不够坚固或者支撑条件不好，那么在切削力的作用下就容易产生振动，进而形成震纹。
使用了不适合当前加工任务的刀具（如刀具尺寸、材料硬度等），也会导致加工过程中的不稳定现象，从而产生震纹。
包括进给速度、主轴转速以及背吃刀量等在内的切削参数如果设置得不恰当，都会影响到加工过程中的稳定性，进而引发震纹。
当工件没有被正确地固定在工作台上时，在加工过程中由于受到切削力的影响可能会发生位移或震动，这也是引起震纹的一个重要原因。

在金属加工过程中出现表面粗糙度不良的问题通常是由于以下几个方面的原因导致的：
刀具磨损：切削刀具在长时间使用后会逐渐磨损，导致加工精度下降，进而影响工件表面的粗糙度。
切削参数不当：进给速度、切削深度以及切削速度等参数设置不合理，比如进给速度过快会导致刀具与工件之间接触时间不足，从而影响表面光洁度。
材料特性：不同材质的金属其硬度、韧性等物理性能差异较大，在相同条件下加工时可能会表现出不同的表面质量。例如，一些硬度较高的材料更难于获得理想的表面粗糙度。
机床振动：机床本身的刚性和稳定性不够，或者在加工过程中产生了较大的振动，这都会直接影响到加工出来的零件表面质量。
冷却润滑条件不佳：适当的冷却液可以减少切削区域温度并提高刀具寿命，如果冷却效果不好则可能引起加工面烧伤或变色等问题。
夹持方式不合理：工件在机床上的固定方式如果不正确，则容易造成加工时的位移或震动，影响最终的表面粗糙度。

切削铝合金，会遇到哪些问题。
粘刀：
铝合金材料具有较高的延展性，因此在切削过程中容易粘附到刀具上，特别是在高温下。这会导致刀具寿命缩短，并可能影响工件的表面质量和尺寸精度。
腐蚀和变色：
使用不当的切削液或者切削液浓度不合适，pH值不在适宜范围内，都可能导致铝合金表面腐蚀或变色。铝合金中的某些元素如镁和锌在特定条件下（如碱性环境中）更容易产生腐蚀。
表面粗糙度问题：
加工过程中如果参数设置不当，比如进给速度、切削深度等，可能导致表面粗糙度达不到要求，进而影响工件的外观和功能性。
热变形：
高速切削时产生的热量可能导致铝合金材料表面软化，进而导致工件变形。这尤其在加工薄壁结构或长悬伸部件时更加明显。
刀具磨损：
即使铝合金硬度较低，但在切削过程中也可能因为材料内部的硬点（如夹杂物或偏析区）导致刀具快速磨损或崩刃。
孔洞外露：
对于压铸件而言，如果加工超出了致密层，可能会暴露出内部的孔洞或气孔，影响产品质量。
尺寸精度问题：
在加工过程中，如果润滑不足或切削条件不稳定，可能会导致尺寸偏差超出公差范围。

养猪东篱下 · 发表于 2024-9-10 13:20:37

震纹通常是系统刚性不好或者刀具切削参数不合理造成的。一般来说都是优先改变刀具切削参数或者刀具设计来消除震纹，因为修改夹具或者工件的可能性不大

花已尽空留香 · 发表于 2024-9-10 13:42:25

养猪东篱下发表于 2024-9-10 13:20
7 L7 A6 z: L m5 _+ n5 Y' B; R8 E震纹通常是系统刚性不好或者刀具切削参数不合理造成的。一般来说都是优先改变刀具切削参数或者刀具设计来消 ...

是的，有时候还不让改切削参数，只能改刀具设计

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