用于铝合金车轮窗口的精铣加工方法与流程

本发明涉及一种精铣加工方法，尤其是一种用于铝合金车轮窗口的精铣加工方法。

背景技术

铝合金车轮的轮坯一般都是通过铸造成形，由于铸造缺陷及产品造型等原因造成轮坯的窗口在铣削加工后，表面出现针孔、疏松等缺陷，影响产品外观质量，因此用于铝合金车轮窗口的精铣加工方法是一种重要的加工方法，在现有的用于铝合金车轮窗口的精铣加工方法中，还没有一种用于铝合金车轮窗口的精铣加工方法，从而消除轮坯的窗口上的针孔和疏松的缺陷。

基于申请人于2018年3月25日的技术交底书背景技术中现有的技术问题、技术特征和技术效果，做出本发明的申请技术方案。

技术实现要素：

本发明的客体是一种用于铝合金车轮窗口的精铣加工方法。

为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种用于铝合金车轮窗口的精铣加工方法，因此消除轮坯的窗口上的针孔和疏松的缺陷，提高了铝合金车轮窗口的支撑强度。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：其步骤是：在对轮坯进行精铣亮度加工处理前，对进行车轮窗口的铣加工部位进行挤压处理。

由于设计了挤压处理，通过对车轮窗口的针孔和疏松进行施压塑性，对车轮窗口的孔隙进行填充处理，因此消除轮坯的窗口上的针孔和疏松的缺陷，提高了铝合金车轮窗口的支撑强度。

本发明设计了，使用开粗铣刀对车轮窗口的铣加工部位进行进行辊压处理，实现对车轮窗口的铣加工部位的挤压处理。

本发明设计了，还包含有除皮铣削处理，使轮坯按照除皮铣削处理到挤压处理到精铣亮度加工处理的加工工序进行机械加工。

本发明设计了，按照使车轮窗口进行局部塑性的方式把除皮铣削处理、挤压处理和精铣亮度加工处理进行流程。

本发明设计了，辊压处理步骤：轮坯的辊压处理的转动方向与轮坯的除皮铣削处理的转动方向设置相反，轮坯的辊压处理层的深度设置为0.2mm-0.3mm。

本发明设计了，精铣亮度加工处理步骤：包含有加工量设置为0.018-0.022mm的第一精铣亮度加工处理和包含有加工量设置为0.028-0.032mm的第二精铣亮度加工处理。

本发明设计了，其步骤是：

一、除皮铣削处理：

采用普通硬质合金铣刀对轮坯窗口的铣加工部位进行加工，使轮坯按照顺时针方向旋转，对轮坯窗口的轮廓进行铣削加工，加工后留0.2mm-0.3mm的加工余量,得到中间轮坯ⅰ，

二、辊压处理：

采用开粗铣刀对中间轮坯ⅰ窗口的铣加工部位进行加工，使中间轮坯ⅰ按照逆时针方向旋转，中间轮坯ⅰ的转速设置为s4000-s5000r/min并且开粗铣刀的切削进给率f≤800mm/r，对中间轮坯ⅰ窗口的轮廓进行铣削加工，由开粗铣刀的背部钝角摩擦让铝合金轮廓表面产生深度0.2mm-0.3mm的挤压层，得到中间轮坯ⅱ，

三、第一精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅱ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅱ的转速设置为s6000-7000r/min并且pcd铣刀的切削进给率f≤1500mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.018-0.022mm铣削加工，得到中间轮坯ⅲ，

四、第二精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅲ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅲ的转速设置为s6000-7000r/min并且pcd铣刀的切削进给率f≤1500mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.028-0.032mm铣削加工，得到终端车轮。

本发明设计了，开粗铣刀设置为铝用开粗铣刀。

本发明设计了，其步骤是：

一、除皮铣削处理：

采用普通硬质合金铣刀对轮坯窗口的铣加工部位进行加工，使轮坯按照顺时针方向旋转，对轮坯窗口的轮廓进行铣削加工，加工后留0.22mm的加工余量,得到中间轮坯ⅰ，

二、辊压处理：

采用开粗铣刀对中间轮坯ⅰ窗口的铣加工部位进行加工，使中间轮坯ⅰ按照逆时针方向旋转，中间轮坯ⅰ的转速设置为s4800r/min并且开粗铣刀的切削进给率f=750mm/r，对中间轮坯ⅰ窗口的轮廓进行铣削加工，由开粗铣刀的背部钝角摩擦让铝合金轮廓表面产生深度0.21mm的挤压层，得到中间轮坯ⅱ，

三、第一精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅱ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅱ的转速设置为s6200r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=1000mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.019mm铣削加工，得到中间轮坯ⅲ，

四、第二精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅲ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅲ的转速设置为s6600r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=900mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.029mm铣削加工，得到终端车轮。

本发明设计了，其步骤是：

一、先采用普通硬质合金刀具对窗口铣加工部位进行开粗加工，把整体轮廓开出留0.2mm-0.3mm的加工余量，

二、再采用开粗硬质合金刀具利用主轴反方向旋转的方式对开粗轮廓进行反向精铣加工，即反铣量控制在0.1mm-0.2mm并且根据缺陷密集程度决定，利用主轴转速为s4000-s5000r/min及刀具切削刃的切削进给率f≤800mm/r的背部钝角摩擦让铝合金轮廓表面生热变软，推动铝合金表面材质流动已达到弥补表面缺陷的目的，挤压后层深0.2mm-0.3mm，

三、第三步采用带有挤压效果的pcd材质金刚石精铣刀具对窗口轮廓部位进行表面精铣亮度加工，金刚石精铣刀具要比普通硬质合金刀具直径大0.1-0.2mm，考虑到反铣加工后轮廓会稍微变大，适当加大精铣刀具减少因轮廓变大精铣不全，精铣加工量控制在0.02mm，主轴转速s6000-7000r/min,切削进给率f≤1500mm/r，

四、第四步采用带有挤压效果的pcd材质金刚石精铣刀具对窗口轮廓部位进行表面精铣亮度加工，精铣加工量控制在0.03mm，主轴转速s6000-7000r/min,切削进给率f≤1500mm/r，

五、检查窗口精铣部位缺陷是否已覆盖，取出工件。

在本技术方案中，使车轮窗口进行局部塑性的挤压处理为重要技术特征，在用于铝合金车轮窗口的精铣加工方法的技术领域中，具有新颖性、创造性和实用性，在本技术方案中的术语都是可以用本技术领域中的专利文献进行解释和理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的改善前产品精铣表面出现缩松及针孔缺陷示意图，

图2为本发明的改善后表面缩松及针孔缺陷消除示意图。

具体实施方式

根据审查指南，对本发明所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语应当理解为不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

下面结合实施例，对本发明进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。第一个实施例之一，其步骤是：

一、除皮铣削处理：

采用普通硬质合金铣刀对轮坯窗口的铣加工部位进行加工，使轮坯按照顺时针方向旋转，对轮坯窗口的轮廓进行铣削加工，加工后留0.2mm的加工余量,得到中间轮坯ⅰ，

二、辊压处理：

采用开粗铣刀对中间轮坯ⅰ窗口的铣加工部位进行加工，使中间轮坯ⅰ按照逆时针方向旋转，中间轮坯ⅰ的转速设置为s4000r/min并且开粗铣刀的切削进给率f=200mm/r，对中间轮坯ⅰ窗口的轮廓进行铣削加工，由开粗铣刀的背部钝角摩擦让铝合金轮廓表面产生深度0.2mm的挤压层，得到中间轮坯ⅱ，

三、第一精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅱ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅱ的转速设置为s6000r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=600mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.018mm铣削加工，得到中间轮坯ⅲ，

四、第二精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅲ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅲ的转速设置为s6000r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=500mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.028mm铣削加工，得到终端车轮。

在本实施例中，开粗铣刀设置为铝用开粗铣刀。

第一个实施例之二，其步骤是：

一、除皮铣削处理：

采用普通硬质合金铣刀对轮坯窗口的铣加工部位进行加工，使轮坯按照顺时针方向旋转，对轮坯窗口的轮廓进行铣削加工，加工后留0.3mm的加工余量,得到中间轮坯ⅰ，

二、辊压处理：

采用开粗铣刀对中间轮坯ⅰ窗口的铣加工部位进行加工，使中间轮坯ⅰ按照逆时针方向旋转，中间轮坯ⅰ的转速设置为s5000r/min并且开粗铣刀的切削进给率f=800mm/r，对中间轮坯ⅰ窗口的轮廓进行铣削加工，由开粗铣刀的背部钝角摩擦让铝合金轮廓表面产生深度0.3mm的挤压层，得到中间轮坯ⅱ，

三、第一精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅱ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅱ的转速设置为s7000r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=1500mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.022mm铣削加工，得到中间轮坯ⅲ，

四、第二精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅲ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅲ的转速设置为s7000r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=1500mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.032mm铣削加工，得到终端车轮。

第一个实施例之三，其步骤是：

一、除皮铣削处理：

采用普通硬质合金铣刀对轮坯窗口的铣加工部位进行加工，使轮坯按照顺时针方向旋转，对轮坯窗口的轮廓进行铣削加工，加工后留0.25mm的加工余量,得到中间轮坯ⅰ，

二、辊压处理：

采用开粗铣刀对中间轮坯ⅰ窗口的铣加工部位进行加工，使中间轮坯ⅰ按照逆时针方向旋转，中间轮坯ⅰ的转速设置为s4500r/min并且开粗铣刀的切削进给率f=600mm/r，对中间轮坯ⅰ窗口的轮廓进行铣削加工，由开粗铣刀的背部钝角摩擦让铝合金轮廓表面产生深度0.25mm的挤压层，得到中间轮坯ⅱ，

三、第一精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅱ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅱ的转速设置为s6500r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=1200mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.020mm铣削加工，得到中间轮坯ⅲ，

四、第二精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅲ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅲ的转速设置为s6500r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=1200mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.030mm铣削加工，得到终端车轮。

第一个实施例之四，其步骤是：

一、除皮铣削处理：

采用普通硬质合金铣刀对轮坯窗口的铣加工部位进行加工，使轮坯按照顺时针方向旋转，对轮坯窗口的轮廓进行铣削加工，加工后留0.22mm的加工余量,得到中间轮坯ⅰ，

二、辊压处理：

采用开粗铣刀对中间轮坯ⅰ窗口的铣加工部位进行加工，使中间轮坯ⅰ按照逆时针方向旋转，中间轮坯ⅰ的转速设置为s4800r/min并且开粗铣刀的切削进给率f=750mm/r，对中间轮坯ⅰ窗口的轮廓进行铣削加工，由开粗铣刀的背部钝角摩擦让铝合金轮廓表面产生深度0.21mm的挤压层，得到中间轮坯ⅱ，

三、第一精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅱ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅱ的转速设置为s6200r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=1000mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.019mm铣削加工，得到中间轮坯ⅲ，

四、第二精铣亮度加工处理：

采用pcd铣刀对中间轮坯ⅲ窗口的铣加工部位进行加工，中间轮坯ⅲ的转速设置为s6600r/min并且pcd铣刀的切削进给率f=900mm/r，对中间轮坯ⅱ窗口的轮廓进行加工量设置为0.029mm铣削加工，得到终端车轮。

第-个实施例之五，其步骤是：

一、先采用普通硬质合金刀具对窗口铣加工部位进行开粗加工，把整体轮廓开出留0.2mm-0.3mm的加工余量，

二、再采用开粗硬质合金刀具利用主轴反方向旋转的方式对开粗轮廓进行反向精铣加工，即反铣量控制在0.1mm-0.2mm并且根据缺陷密集程度决定，利用主轴转速为s4000-s5000r/min及刀具切削刃的切削进给率f≤800mm/r的背部钝角摩擦让铝合金轮廓表面生热变软，推动铝合金表面材质流动已达到弥补表面缺陷的目的，挤压后层深0.2mm-0.3mm，

三、第三步采用带有挤压效果的pcd材质金刚石精铣刀具对窗口轮廓部位进行表面精铣亮度加工，金刚石精铣刀具要比普通硬质合金刀具直径大0.1-0.2mm，考虑到反铣加工后轮廓会稍微变大，适当加大精铣刀具减少因轮廓变大精铣不全，精铣加工量控制在0.02mm，主轴转速s6000-7000r/min,切削进给率f≤1500mm/r，

四、第四步采用带有挤压效果的pcd材质金刚石精铣刀具对窗口轮廓部位进行表面精铣亮度加工，精铣加工量控制在0.03mm，主轴转速s6000-7000r/min,切削进给率f≤1500mm/r，

五、检查窗口精铣部位缺陷是否已覆盖，取出工件。

本发明的第二个实施例，使用开粗铣刀对车轮窗口的铣加工部位进行进行辊压处理，实现对车轮窗口的铣加工部位的挤压处理。

在本实施例中，还包含有除皮铣削处理，使轮坯按照除皮铣削处理到挤压处理到精铣亮度加工处理的加工工序进行机械加工。

在本实施例中，按照使车轮窗口进行局部塑性的方式把除皮铣削处理、挤压处理和精铣亮度加工处理进行流程。

在本实施例中，辊压处理步骤：轮坯的辊压处理的转动方向与轮坯的除皮铣削处理的转动方向设置相反，轮坯的辊压处理层的深度设置为0.2mm-0.3mm。

在本实施例中，精铣亮度加工处理步骤：包含有加工量设置为0.018-0.022mm的第一精铣亮度加工处理和包含有加工量设置为0.028-0.032mm的第二精铣亮度加工处理。

本发明的第二个实施例是以第一个实施例为基础。

在本发明进行验证时，图2的效果图就是按照第-个实施例之四的步骤进行加工实施，第-个实施例之四是本发明的最佳实施例。

本发明具有下特点：

1、由于设计了挤压处理，通过对车轮窗口的针孔和疏松进行施压塑性，对车轮窗口的孔隙进行填充处理，因此消除轮坯的窗口上的针孔和疏松的缺陷，提高了铝合金车轮窗口的支撑强度。

2、由于设计了精铣亮度加工处理，提高了对车轮窗口的亮度。

3、由于设计了除皮铣削处理，消除了辊压处理前的轮坯的应力，提高了辊压处理的效果。

4、由于设计了对结构形状进行了数值范围的限定，使数值范围为本发明的技术方案中的技术特征，不是通过公式计算或通过有限次试验得出的技术特征，试验表明该数值范围的技术特征取得了很好的技术效果。

5、由于设计了本发明的技术特征，在技术特征的单独和相互之间的集合的作用，通过试验表明，本发明的各项性能指标为现有的各项性能指标的至少为1.7倍，通过评估具有很好的市场价值。

还有其它的与使车轮窗口进行局部塑性的挤压处理的相同或相近似的技术特征都是本发明的实施例之一，并且以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为满足专利法、专利实施细则和审查指南的要求，不再对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合的实施例都进行描述。

因此在内，凡是在对轮坯进行精铣亮度加工处理前，对进行车轮窗口的铣加工部位进行挤压处理的技术内容都在本发明的保护范围内。