铝合金高光加工刀具选择及应用

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，随着工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，相应的，切削加工铝合金用聚晶金刚石(PCD)刀具的使用量也在快速增长，华菱金刚石刀具能够实现高效、高精度、高光洁度、高亮度镜面加工铝合金，下文介绍其在加工铝合金中的应用。

一、加工铝合金难点简析

（1）加工铝合金断屑难：铝合金切削加工过程中，切屑易形成长屑不容易断，易缠绕在刀具上，或划伤工件表面，给机加工造成很大的困难。

（2）加工铝合金效率低：针对硬铝、高硅铝合金、压铸铝等高强度铝合金材质，切削加工过程中普通刀具不耐磨、寿命低，加工效率低。

（3）加工铝合金易变形、无法保证尺寸精度：铝合金的弹性模量小，易产生较大的弹性变形，不易获得高的加工精度，而且会引起后刀面和已加工表面之间的剧烈摩擦，从而加快刀具的磨损并引起振动，这在薄壁件加工中表现得更加明显；

（4）加工铝合金工件亮度不够：铝合金件广泛用于外观结构件，如手机外壳、电子设备外壳等，对于光洁度和亮度要求较高，使用普通刀具切削加工过程中，工件表面光洁度难控制，易导致产品表面不光亮，这也是造成强制换刀的主要原因之一。

二、铝合金高光加工刀具材质选择

实现高光效果与刀具材质、机床刚性精度、切削液、切削温度、切削速度、材料硬度等等都有相关，在刀具材质选择方面：

（1）硬质合金材质：使用YG类硬质合金切削铝合金材料时，刀具耐磨性差，因为在铝合金材料中通常加入硅来提高其应用性能，硅元素会与合金刀具反应而加速硬质合金的磨损；

（2）陶瓷材质：陶瓷刀虽然具有更高的硬度和耐磨性、良好的高温性能，但是陶瓷的脆性大和热导率低易产生裂纹导致刀片破损；

（3）聚晶金刚石材质：聚晶金刚石(PCD)刀具切削加工铝合金是大规模工业生产的首选刀具材质，一般来说，聚晶金刚石的晶粒粒度越大，刀具材质越耐磨。

（4）单晶钻石材质：对于亮度要求非常高以及超精密加工，还可以选择单晶金刚石材质的华菱钻石刀具，单晶钻石刀具价格成本相对较高，一般用于超精密加工的少量工序、镜面高光加工，材质有天然单晶和人造单晶钻石，常见刀具形式有单晶金刚石铣刀、轮廓刀、倒角刀、车刀刀片等。

三、华菱超硬金刚石刀具加工铝合金的切削参数推荐：

（1）对于Si含量4-8%的铝合金，切削速度选Vc=100-5000m/min，进给量Fr=0.03-0.5mm/r，切削深度ap=0.1-3.0mm；

（2）对于Si含量9-13%的铝合金，切削速度选Vc=100-3000m/min，进给量Fr=0.03-0.5mm/r，切削深度ap=0.1-3.0mm；

（3）对于Si含量13%以上的铝合金，切削速度选Vc=100-2500m/min，进给量Fr=0.03-0.4mm/r，切削深度ap=0.1-2.5mm；

具体可根据加工方式、机床设备等情况，合理选择切削参数，以达到更佳的使用效果！

四、华菱超硬金刚石刀具加工铝合金的常用领域

（1）铝轮毂 ： 加工铝合金轮毂，切削性能更稳定，刀具使用寿命更长，效率成本提高，刀具可非标定制。

（2）铝合金活塞 ：高速加工铝合金活塞，产品质量稳定，高精度高寿命，刀具可非标定制。

（3）铝合金发动机缸体 ：可高速铣削铝合金发动机缸体，同时保证较高的表面质量。

（4）3C行业中的铝合金工件 ：可高效加工，超长的刀具寿命保证高的产品质量。

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