機(jī)加工工業(yè)中，不同材料對(duì)加工刀具的要求不同，適當(dāng)?shù)募庸さ毒吣苁辜庸な掳牍Ρ?。在中?guó)，活塞一般使用合金材料，而由于當(dāng)?shù)貧夂虻纫蛩?，俄羅斯等國(guó)往往以高硅鋁合金作為活塞材料。但是，高鋁合金的切削加工有一定的難度，那么對(duì)活塞車削高硅鋁合金金剛石刀活塞車削加工性能差的因素是什么？

影響切削加工性能高的因素。
硅鋁特別特別是高硅鋁合金是否能廣泛用于大批量生產(chǎn)的零件，很大程度上取決于其切削加工功能，它比其它鋁合金切削難度更大。當(dāng)硅含量達(dá)到17%~18%時(shí)，刀具的磨損程度會(huì)更嚴(yán)重，因此一次分離出來(lái)的硅結(jié)晶體與砂輪一樣，產(chǎn)生較高的顯微硬度，刀具對(duì)刀具的磨損影響較大。另外，高硅鋁合金鑄件切削加工過(guò)程中，在刀尖上易發(fā)生積屑瘤，產(chǎn)生高頻生長(zhǎng)和跌落，導(dǎo)致加工表面粗糙度增加。發(fā)生以上現(xiàn)象的主要原因是高硅鋁合金是一種高韌性、高脆性的復(fù)合材料，而硅在塑性基體鋁中分布著脆性微粒。

鋁在切削過(guò)程中發(fā)生塑性變形，最后脆性斷裂，而硅發(fā)生脆性變形，從而導(dǎo)致脆性斷裂。因?yàn)殇X材具有高韌性、低熔點(diǎn)，容易在刀具和工件接觸處發(fā)生積屑瘤，然后將碎屑與硅片一起在刀具表面產(chǎn)生劃痕，加大了刀具的磨損。切削高硅鋁活塞時(shí)，刀具受到的不僅僅是高頻交變沖擊，工件中高硬度硅粒子分布密度增大，而且受熱傳導(dǎo)、化學(xué)和磨粒磨損等因素的影響，刀具的磨損和磨損比較嚴(yán)重，而且對(duì)活塞的生產(chǎn)功率也很大。比如：濱州渤?；钊煞萦邢薰?以下簡(jiǎn)稱“濱州渤海活塞”)為一家俄羅斯制造RUS120系列活塞的廠家，以前生產(chǎn)一條生產(chǎn)線，每月只能生產(chǎn)12000條生產(chǎn)線，比通常的產(chǎn)量低50%左右，且生產(chǎn)功率較低，很難滿足出口需求，急需解決加工功率的疑問(wèn)。

改進(jìn)工藝功能的方法。
為進(jìn)一步提高高硅鋁合金的切削加工性能，主要采取以下幾種方法：
1.進(jìn)行精煉。
實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用證明，高硅鋁合金的精化不僅能細(xì)化初晶硅，而且能使其均勻分布。車削處理后，鑄件表面粗糙度明顯下降，其中Si含量為19%,Mg含量為1.0%,Mg含量為0.4%和少量錳合金砂。另外，對(duì)初晶硅進(jìn)行細(xì)化可以顯著降低刀具磨損。
2.加入合金元素。
加入0.5%的Cu，可以有效地改善砂型及金屬鑄件表面粗糙度。研磨實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加工含1.0%Cu、1.0%Mg、1.0%Ni的工件，加工表面粗糙度均低于無(wú)這一因素材料時(shí)。
3.加入易切割元素。
加入1%的Pb或1%的Bi含量，使刨削后工件表面撕破現(xiàn)象降低，切屑容易破碎。如果加入2%Cu時(shí)，還能進(jìn)一步得到改進(jìn)，可減少銑削工件表面的刀痕，并使切屑彎曲成圈。另外，加入Sn元素在硅鋁合金中可以減小車、銑、鉆等切削力，從而獲得優(yōu)良的加工表面，但不影響其機(jī)械功能。
4.熱處理
通過(guò)熱處理可以提高鋁合金的切削性能。鋁硅基在加熱過(guò)程中，由于強(qiáng)化相溶引起的濃度變化，晶體結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生改變，硅鋁合金在淬火后組織沒(méi)有發(fā)生變化，仍然堅(jiān)持硅鋁合金原有的優(yōu)良塑性，而且由于脆性第二相溶于基體中的塑性較差，因此，合金合金晶粒中的晶粒結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。當(dāng)基體合金元素濃度增大時(shí)，其強(qiáng)度得到了固溶強(qiáng)化。由此可以看出，強(qiáng)化熱處理硅鋁合金的切削加工性反而有所提高。

上面是有關(guān)高鋁合金金剛石刀具切削加工的有關(guān)內(nèi)容，注意切削加工時(shí)要充分考慮鋁合金材料的各種物理性質(zhì)，力學(xué)性能方面，需要用小的切削力進(jìn)行切削加工，同時(shí)控制溫度對(duì)加工尺寸的影響。尤其適用于有較高尺寸精度和表面粗糙度要求的場(chǎng)合。但愿上面能對(duì)讀者有所幫助。