Атака на алюминий:руководство по обработке

Алюминий является одним из наиболее часто обрабатываемых материалов, поскольку большинство форм материала обладают отличной обрабатываемостью и, таким образом, широко используются в производстве. Из-за этого конкуренция за обработку алюминия может быть высокой. Понимание основ выбора инструмента, рабочих параметров и передовых методов фрезерования алюминия может помочь станочникам получить конкурентное преимущество.

Свойства материала

Алюминий — это легко формуемый, легко обрабатываемый материал. Детали, изготовленные из этого материала, можно найти почти в каждой отрасли. Кроме того, алюминий стал популярным выбором для прототипов из-за его низкой стоимости и гибкости.

Алюминий доступен в двух основных формах:литой и кованый. Кованый алюминий обычно прочнее, дороже и содержит меньший процент посторонних элементов в своих сплавах. Кованый алюминий также более жаростойкий, чем литой, и имеет более высокий уровень обрабатываемости.

Литой алюминий имеет меньшую прочность на растяжение, но более высокую гибкость. Он стоит дешевле, а в его сплавах содержится более высокий процент посторонних элементов (кремний, магний и т. д.), что делает его более абразивным, чем кованый сплав.

Купить концевые фрезы Helical Solutions для обработки алюминия и цветных металлов

Геометрия инструмента

Существует несколько вариантов покрытия для алюминиевых инструментов, в том числе популярное золотое покрытие ZrN (нитрид циркония) и менее известное, но очень эффективное покрытие TiB₂. (диборид титана). Инструмент без покрытия также может обеспечить высокую производительность обработки. Однако настоящим ключом к высокопроизводительной обработке алюминия является знание правильного количества канавок и угла наклона спирали, необходимых для вашей операции.

Счетчик флейт

Концевые фрезы для алюминия часто доступны с 2 или 3 канавками. При большем количестве канавок будет сложно эффективно удалять стружку на высоких скоростях, на которых можно работать с алюминием. Это связано с тем, что алюминиевые сплавы оставляют крупную стружку, а впадины стружки становятся меньше с каждой дополнительной канавкой на концевой фрезе.

Традиционно для обработки алюминия предпочтительнее использовать концевые фрезы с двумя канавками. Тем не менее, 3-х зубые концевые фрезы оказались более успешными во многих чистовых операциях, а при правильных параметрах они также могут успешно работать в качестве черновых. В то время как большая часть споров между 2-х и 3-х зубыми концевыми фрезами для алюминия сводится к личным предпочтениям, работа, жесткость и желаемая скорость съема материала также могут влиять на выбор инструмента.

Углы спирали

Угол винтовой линии инструмента измеряется углом, образованным между центральной линией инструмента и прямой линией, касательной вдоль режущей кромки. Режущие инструменты для алюминия обычно имеют больший угол наклона спирали, чем стандартные концевые фрезы. Специализированные углы спирали для алюминия обычно составляют 35°, 40° или 45°. Также доступны инструменты с переменной спиралью, которые отлично подходят для уменьшения вибрации и гармоник, а также для увеличения скорости съема материала.

Угол наклона спирали 35° или 40° является хорошим выбором для традиционной черновой обработки и обработки пазов. Угол наклона спирали 45° является предпочтительным выбором для чистовой обработки, а также для траекторий высокоэффективного фрезерования, поскольку большой угол наклона спирали быстрее охватывает инструмент и обеспечивает более агрессивное резание.

Параметры инструментов

При обработке алюминия стандартные инструменты с 2 или 3 зубьями часто справляются с этой задачей. Однако для определенных приложений и настроек машины есть еще несколько вариантов инструментов, которые следует учитывать для повышения производительности.

Инструмент для стружколома

Одной из самых важных вещей, которую следует учитывать при обработке алюминия (и многих других материалов), является эффективная эвакуация стружки. Стандартные концевые фрезы с 2-3 зубьями, работающие с рекомендованными скоростями и подачами, а также с надлежащей загрузкой стружки, могут достаточно хорошо удалять стружку. Тем не менее, стружколом с 3 зубьями может работать с повышенной скоростью и скоростью подачи, что обеспечивает еще большую производительность. Уникальная геометрия стружколома со смещением создает меньшую стружку для оптимального удаления, оставляя при этом получистовую поверхность.

Эти инструменты отлично подходят для более сложных траекторий, таких как высокоэффективное фрезерование, которое является еще одним важным инструментом для успешной обработки алюминия.

Концевые фрезы с высокой балансировкой

Высокосбалансированные концевые фрезы предназначены для значительного повышения производительности высокосбалансированных обрабатывающих центров, способных работать на повышенных оборотах и ​​подачах. Эти инструменты точно сбалансированы специально для высокоскоростной обработки алюминия (до 33 000 об/мин).

Helical Solutions предлагает инструменты с высокой балансировкой в ​​стандартных типах с 2 зубьями, а также в стилях с подводом СОЖ через 3 зуба для снижения нагрева, улучшения эвакуации стружки и увеличения скорости съема материала. Эти инструменты, как и стружколомы, также являются отличным выбором для траекторий высокоэффективного фрезерования.

Параметры выполнения

Установка правильных параметров для обработки алюминия жизненно важна для оптимизации производительности и достижения лучших результатов обработки. Поскольку алюминий легче поддается обработке, максимальное использование возможностей станка и получение максимальной отдачи от инструмента жизненно важно, чтобы оставаться впереди конкурентов и продолжать выигрывать бизнес.

Хотя существует множество факторов, влияющих на параметры каждой операции, есть некоторые общие рекомендации, которым следует следовать при обработке алюминия. Для литых алюминиевых сплавов (т.е. 308, 356, 380) рекомендуется площадь в футах 500-1000 футов в минуту, при этом число оборотов зависит от диаметра фрезы. Базовый расчет для определения начальной точки для оборотов в минуту будет следующим:(3,82 x SFM) / диаметр.

Для кованых алюминиевых сплавов (например, 2024, 6061, 7075) рекомендуется площадь в футах 800–1500 футов в минуту, при этом такой же расчет используется для определения начальной точки для RPM.

Высокоэффективное фрезерование

Высокоэффективное фрезерование, широко известное как HEM, представляет собой стратегию, которая быстро набирает популярность в обрабатывающей промышленности. Многие CAM-программы теперь включают траектории HEM, и хотя практически любой станок может выполнять HEM, контроллер ЧПУ должен иметь быстрый процессор, чтобы не отставать от дополнительных строк кода. Отличный пример траекторий высокоэффективного фрезерования алюминия можно увидеть ниже.

По своей сути, HEM — это метод черновой обработки, в котором используется малая радиальная глубина резания (RDOC) и большая осевая глубина резания (ADOC), чтобы в полной мере использовать преимущества режущей кромки инструмента. Чтобы узнать больше о том, как высокоэффективное фрезерование может повысить вашу эффективность, продлить срок службы инструмента, снизить затраты и повысить производительность при обработке алюминия (и других материалов), щелкните здесь, чтобы загрузить руководство HEM.

Вкратце

Алюминий — универсальный материал с высоким уровнем обрабатываемости, но его нельзя упускать из виду. Понимание лучших способов решения этой проблемы важно для достижения желаемых результатов. Оптимизация инструментальной базы, настроек станка и траекторий обработки алюминия необходима, чтобы оставаться впереди конкурентов и повышать эффективность вашего цеха.