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摘要：铝合金密度大且强度高，广泛用于工业生产，也是机械加工中最常见的材料之一，研究铝合金材料的机械加工工艺具有现实意义。文中选择铝合金材料为对象，分析做好材料机械加工的措施。
关键词：铝合金；机械加工；质量控制
在铝合金材料加工过程中，变形问题会影响到铝合金材料加工进度和表面粗糙度。为了提高铝合金零件的合格率，需要进一步优化铝合金材料机械加工工艺，明确铝合金材料加工特点，提升铝合金零部件的精度，促进我国铝合金加工业可持续发展。
1 铝合金材料加工工艺的影响因素
1.1 铝合金材料的性能
当前在工业各个领域中都开始广泛利用铝合金材料，整体应用范围十分广泛，因为铝合金材料和其他金属的性能具有较大的差异性，铝合金材料焊接性能有待提升，完成焊接工作之后，会在焊缝中留下不同类型焊接缺陷，例如发生严重的气孔和裂纹问题。在使用铝合金材料的过程中，具有较高的收缩性，在焊接工作中，因为铝合金材料很容易产生裂纹，将会引发焊接变形问题。
因此在实践工作中，工作人员需要采取针对性的措施控制焊接缺陷，高效利用铝合金材料。因为铝合金材料具有良好的塑性，同时具有较高的强度和较低的密度，在使用铝合金材料的过程中，需要根据材料性能采取新的方式，使铝合金材料使用率不断提高。
1.2 切削加工中残余应力
（1）应力的综合作用：在加工零件的过程中，切削会改变应力平衡性，导致内部组织状态受到影响。在加工铝合金的过程中，需要利用刀具切削，沿着切削方向铝合金材料会产生变形问题，同时也会牵制相邻里层，在铝合金材料表面产生残余拉应力，在里层会产能参与压应力，在综合作用的影响下，铝合金零件因此出现变形问题。
（2）残余拉应力：在切削工作中，因为摩擦阻力的影响，引发塑性变形问题，在铝合金表面产生较多的热量，导致材料因此膨胀，如果里层温度比较低，表层发生膨胀问题之后，会阻挡里层材料，导致表层金属产生热应力。如果热应力超过了铝合金材料屈服极限，将会引发压缩塑性变形问题。完成切削工作之后，将会不断降低铝合金零部件表面温度，导致体积不断变小，引发表面金属拉应力，在里层中会残留一些拉应力，导致零件出现变形变形问题。
（3）分析切削加工中的切削热：在刀具的作用下，被切削的金属会产生弹性，还会发生塑性变形，这是切削热的主要来源。切屑和前刀面之间的摩擦会产生耗功，工件和后刀面之间也会发生耗功，因此产生热量。切
2 铝合金材料的机械加工工艺
2.1 铝合金材料粗加工
在铝合金材料加工过程中，工作人员需要合理选择加工基准，保障加工基准符合设计基准，在实际工作中需要提高铝合金材料的稳定性和可靠性。因为很难精准的控制铝合金零件加工尺寸进度和粗糙度，在机械加工过程中，工作人员需要加工处理复杂的材料。在粗加工阶段需要选用合理方法，保障铝合金材料的性能，不仅要高效利用铝合金材料，还要保障加工尺寸的精度。针对特殊形状，工作人员可以利用控制机床粗加工材料，利用冷却液冷却处理工件，保障加工进度。在粗加工阶段，需要适当的增加吃刀量，同时需要减少进给量，对于传热情况给予改善。
2.2 铝合金材料精加工
加工处理铝合金材料的过程中，工作人员要选择合适的设备精加工铝合金材料，在加工铝合金材料的过程中满足尺寸标准，同时需要满足表面粗糙度的要求。在铝合金材料精加工阶段，如果铝合金材料已经经过粗加工，可以减少精加工的工作量，选用高精度的加工工件，使铝合金零件的精度因此提高。在加工铝合金材料的过程中会产生较多的切削热，因为铝合金材料具有较低的熔点，在高温状态中铝合金材料很容易变形，工作人员需要利用切削也精加工铝合金材料，降低加工过程中的温度，避免铝合金零件发生变形问题，同时也不会产生切削误差。
2.3 利用热处理和冷处理
在铝合金材料加工过程中利用热处理方法，需要利用人工时效和再结晶退火等方法。如果零件结构比较简单，首先进行粗加工，再利用热处理方法，最后实施精加工。如果零件结构比较复杂，首先实施粗加工，利用热处理之后实施半精加工，随后利用热处理，最后实施精加工。
在铝合金材料加工过程中，要分析铝合金材料性能，利用针对性的加工工艺，避免加工过程中出现失误。工作人员可利用人工时效再结晶退火方式。若干铝合金材料具有较高的加工进度，实施精加工后实施热处理，避免在日后使用零部件的过程中发生问题。利用冷处理方式，主要是利用低温处理方式，改善铝合金材料机体的组织结构，提高组织尺寸的稳定性。在实际加工工作中，可以结合冷处理和热处理再结晶退火方式，利用高低温冲击作用，提高铝合金材料尺寸的精确性。
3 铝合金材料的机械加工质量控制
3.1 内应力的消除
在实际的生产当中，无论是铸造还是锻造的铝合金毛坯材料，都存在内应力的可能。在加工之前，通常应该加强对内应力的处理。在实际的分析当中，明确内应力在毛坯材料当中处于一种平衡状态，但是在机加工当中的切除一部分材料之后，原本的内应力平衡状态就被打破，在加工之后内部应力被打破且重新分布，产生形变的可能性。
因此在切削加工之前应该机械能消除退火、人工、自然时效处理、锤击振动等方式，消除毛坯当中存在的内部应力，能减少后续切削加工当中由于内应力而导致的变形。另外，预加工的方式也是比较有效的处理应力的方式。对加工余量比较大的毛坯部件，由于加工当中切除量比较大，因此在加工之后变形的可能性也越来越大。对于这种现象，采用分步加工的方式，先取出毛坯大部分余量，之后放置一段时间之后，使用粗加工的方式，让内应力得到充分释放，然后再使用后续半精加工、精加工的方式来加工，逐步缩小加工余量可能存在应力破坏。
3.2 刀具的切削性能的改善
首先合理选择刀具的参数。①刀具前角，保持刀刃强度，在此前提下，铝合金零件的加工通常会选择一些比较大的前角，这样就能够切削磨削出锋利的刀刃，能够降低切削力避免出现切削变形的可能性，并且能够快速排出磨削屑，保证顺利排出，同时另外切削力也不断减少，避免了切削过程当中存在的挤压塑性变形的可能性，降低了切削热量的存在。②在粗铣的时候往往过于追求效率，因此采用大的进给量来切削重，从而产生比较大的切削量，这对刀具的散热性能提出了更多要求。因此在实际的加工当中应该选择小一点的刀具后角，同时精铣的时候也要追求质量，尽量选择刀刃锋利，尽量减少后刀面和加工表面之间的摩擦，因此尽量选择比较大的刀具后角。③螺旋角，会影响到铣削过程当中的平稳性、铣削力，可以避免铣削过程中出现振动的情况，避免波动和变形，因此尽量选择铣刀螺旋角。
3.3 工件装夹方式的改善
在生产加工当中，由于刚性比较差，因此需要针对不同部件的特征进行控制。①针对薄壁型衬套零件，针对这种部件，加工的时候一定要夹紧，比如使用轴向端面压紧的方式来避免变形；②针对薄壁板类型零件，可以选择真空吸盘来加以控制。另外，可以在精加工即将完毕之前，松一下压紧部件来恢复弹性，之后在压紧，保证精加工的压紧力即可。
结语
基于实际加工需求，如何控制加工变形量，保证产品和加工质量，成为当前发展当中需要深入思考的重要问题。在实际的加工当中，合理控制加工变形的工艺措施，重点控制力、温度，也就是控制加工过程当中在工件上的力，比如应力、温度等。
参考文献：
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