在機加工鋁時(shí)，常使用以下幾種材料：

一、刀具材料

高速鋼（HSS）

特點(diǎn)：高速鋼是一種含有鎢（W）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）等合金元素較多的工具鋼。它具有較高的硬度（淬火后硬度可達63 – 66HRC）、強度和韌性。其紅硬性較好，在500 – 600℃的溫度下仍能保持較高的硬度，適合加工中低速切削的鋁合金零件。例如，在加工一些形狀復雜的鋁合金模具型腔時(shí)，高速鋼刀具可以通過(guò)其較好的韌性來(lái)避免斷裂。

適用范圍：適用于加工各種鋁合金材料，尤其是對精度要求不是極高的普通鋁合金零件加工，如鋁合金外殼、支架等。對于鋁合金的銑削、車(chē)削等加工方式都較為適用。

硬質(zhì)合金

鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金（WC – Co）

特點(diǎn)：由碳化鎢（WC）和金屬鈷（Co）組成。它具有很高的硬度（可達85 – 93HRA），接近于陶瓷材料。熱硬性?xún)?yōu)良，在800 – 1000℃的高溫下仍能進(jìn)行切削。而且其耐磨性好，能夠長(cháng)時(shí)間保持刀刃的鋒利。不過(guò)，它的韌性相對較差，脆性較大。

適用范圍：廣泛應用于鋁合金的精加工。例如，在航空航天領(lǐng)域，對于鋁合金飛機部件的高精度加工，如發(fā)動(dòng)機零部件、機身結構件等，鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金刀具能夠保證加工精度和表面質(zhì)量。主要用于鋁合金的高速銑削、車(chē)削等加工，尤其適合加工硬度較高、強度較大的鋁合金材料。

鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金（WTiC – Co）

特點(diǎn)：在鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金的基礎上加入了碳化鈦（TiC）。碳化鈦的加入提高了刀具的硬度和耐磨性，同時(shí)在一定程度上改善了刀具與切屑之間的摩擦系數。這種硬質(zhì)合金刀具的耐熱性和抗黏結性更好。

適用范圍：用于鋁合金的半精加工和精加工。在汽車(chē)制造行業(yè)中，對于鋁合金輪轂等零件的加工，鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金刀具可以有效地減少刀具磨損，提高加工效率和表面質(zhì)量。

陶瓷刀具

氧化鋁基陶瓷刀具

特點(diǎn)：以氧化鋁（Al?O?）為主要成分。具有極高的硬度（可達99HRA以上），化學(xué)穩定性好，不易與鋁合金發(fā)生化學(xué)反應。其耐磨性是硬質(zhì)合金的數倍，能夠在高速切削條件下保持良好的性能。但是，它的脆性大，抗彎強度低。

適用范圍：適用于鋁合金的高速精密加工。在電子工業(yè)中，對于鋁合金散熱片等零件的加工，氧化鋁基陶瓷刀具可以實(shí)現高速銑削，獲得高質(zhì)量的加工表面，滿(mǎn)足散熱片對于表面平整度和精度的要求。

氮化硅基陶瓷刀具

特點(diǎn)：氮化硅（Si?N?）陶瓷刀具具有良好的韌性和抗沖擊性，相對于氧化鋁基陶瓷刀具，其脆性較低。同時(shí)，它還具有優(yōu)良的熱穩定性和化學(xué)穩定性。

適用范圍：在鋁合金加工中，主要用于粗加工和半精加工。例如，在船舶制造中，對于大型鋁合金船體結構的初步加工，氮化硅基陶瓷刀具可以在較高的進(jìn)給量和切削速度下進(jìn)行加工，提高加工效率。

超硬刀具材料（金剛石和立方氮化硼）

金剛石刀具

特點(diǎn)：金剛石是目前最硬的材料，其硬度可達10000HV左右。它具有極佳的耐磨性和鋒利的切削刃，能夠實(shí)現超精密加工。不過(guò)，金剛石與鋁合金中的鋁元素有較強的化學(xué)親和力，在高溫下容易發(fā)生化學(xué)反應，導致刀具磨損加劇。因此，在使用金剛石刀具加工鋁合金時(shí)，需要選擇合適的切削液來(lái)抑制化學(xué)反應。

適用范圍：主要用于鋁合金的高精密加工和超精密加工，如光學(xué)儀器中的鋁合金反射鏡、高精度鋁合金模具型腔等。在加工過(guò)程中，通常采用較低的切削速度和適當的切削液來(lái)保證加工質(zhì)量和刀具壽命。

立方氮化硼（CBN）刀具

特點(diǎn)：立方氮化硼的硬度僅次于金剛石，可達7000 – 8000HV。它的熱穩定性好，在1200 – 1300℃的高溫下仍能正常工作。立方氮化硼刀具與鐵族元素之間的化學(xué)惰性強，但在加工鋁合金時(shí)，也需要注意其與鋁合金的化學(xué)兼容性。

適用范圍：適用于鋁合金的高速精加工和超精加工。在一些高端機械制造領(lǐng)域，如航空發(fā)動(dòng)機中的鋁合金零部件加工，立方氮化硼刀具可以在高溫、高速的條件下實(shí)現高精度加工，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

二、夾具材料

金屬材料

低碳鋼

特點(diǎn)：低碳鋼具有良好的強度和韌性，經(jīng)過(guò)熱處理后可以獲得較好的綜合機械性能。它的成本低，加工方便。但是，其硬度相對較低，在裝夾力較大的情況下可能會(huì )產(chǎn)生變形。

適用范圍：適用于一般的鋁合金機加工夾具。例如，在一些小型鋁合金零件的車(chē)削加工中，低碳鋼夾具可以提供穩定的裝夾力，保證零件在加工過(guò)程中的位置精度。

合金鋼

特點(diǎn)：合金鋼是在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素，如鉻（Cr）、鎳（Ni）、鉬（Mo）等。它具有較高的強度、硬度和韌性，能夠承受較大的裝夾力和切削力。通過(guò)調整合金元素的種類(lèi)和含量，可以得到不同性能的合金鋼。

適用范圍：用于對強度和精度要求較高的鋁合金機加工夾具。在航空航天和汽車(chē)制造等領(lǐng)域的大型鋁合金結構件加工中，合金鋼夾具可以保證零件在復雜的加工過(guò)程中不發(fā)生位移和變形。

非金屬材料

環(huán)氧樹(shù)脂

特點(diǎn)：環(huán)氧樹(shù)脂具有良好的粘結性、強度和化學(xué)穩定性。它可以將不同的材料粘結在一起，形成具有足夠強度的夾具結構。而且，環(huán)氧樹(shù)脂夾具可以根據零件的形狀和尺寸進(jìn)行定制，具有良好的柔韌性。

適用范圍：適用于形狀復雜、尺寸精度要求高的鋁合金零件夾具。在一些電子產(chǎn)品制造中，對于小型、精密的鋁合金零件，如手機外殼等，環(huán)氧樹(shù)脂夾具可以提供均勻的裝夾力，避免零件表面損傷。