Высокоскоростная обработка алюминиевых фрезерных деталей

Алюминий — один из наиболее широко используемых сплавов в современном производстве, а алюминий кажется лучшим материалом. Он легкий, прочный, прочный и устойчивый к коррозии. Вот почему новая стратегия фрезерования алюминия была разработана быстро.

Одним из современных успешных методов фрезерования алюминия с ЧПУ является высокоскоростная обработка. Основное отличие по сравнению с обычным фрезерованием заключается в том, что скорость высокоскоростного фрезерования намного выше, и машинист может использовать их для увеличения рабочей подачи. Высокоскоростное фрезерование отличается от обычного фрезерования. Это более производительный и инновационный способ производства небольших партий деталей и прототипов. Развивающаяся металлургическая промышленность требует быстрого производства деталей. С каждым месяцем требования к индивидуальным деталям или быстрым прототипам становятся все выше и выше. Все больше и больше клиентов хотят выполнять заказы быстрее. Они также хотят, чтобы эти компоненты имели более высокую точность, чем раньше.

Что такое высокая скорость Обработка?

Первоначально разработанная немецким изобретателем доктором Карлом Салмоном в 1920-х годах, высокоскоростная обработка родилась, когда ее создатель понял, что для определенного металла заготовки тепло, выделяемое на границе раздела между режущим инструментом и заготовкой, достигает пика при определенном критическом шпинделе. скорость.

Обычная фрезерная обработка использует низкую скорость подачи и большие параметры резания, в то время как высокоскоростная фрезерная обработка использует высокую скорость подачи и малые параметры резания. По сравнению с обычной фрезерной обработкой высокоскоростная фрезерная обработка имеет следующие характеристики:

(1) Высокая эффективность

Скорость шпинделя высокоскоростного фрезерования обычно составляет 15000 об/мин ~ 40 000 об/мин, до 100 000 об/мин. При резке стали скорость резания составляет около 400 м/мин, что в 5-10 раз выше, чем при традиционной фрезерной обработке. При обработке полостей пресс-формы по сравнению с традиционными методами обработки (традиционное фрезерование, электроэрозионная обработка и т.д.) его эффективность увеличивается в 4-5 раз.

(2) Высокая точность

Точность обработки при высокоскоростном фрезеровании обычно составляет 10 мкм, а некоторая точность даже выше.

(3) Высокое качество поверхности

Так как повышение температуры заготовки при высокоскоростном фрезеровании невелико (около 3°С), метаморфический слой и микротрещины на поверхности отсутствуют, термическая деформация также невелика. Наилучшая шероховатость поверхности Ra составляет менее 1 мкм, что снижает трудоемкость последующей шлифовки и полировки.

(4) Может обрабатывать материалы высокой твердости.

Он может фрезеровать сталь твердостью 50–54HRC, а максимальная твердость при фрезеровании может достигать 60HRC.

Преимущества высокой скорости Обработка Для фрезерования алюминия

Благодаря характеристикам HSM, фрезерование алюминия с помощью HSM очень выгодно во многих неожиданных аспектах. Выбрав стратегию HSM для алюминия вместо использования обычного фрезерования, вы получите следующие преимущества.

Повышение эффективности

Скорость резания при высокоскоростном фрезеровании может в три раза превышать скорость традиционного фрезерования. При обработке более мягких алюминиевых сплавов его можно увеличить вдвое.

Насколько нам известно, подача обработки является параметром, определяющим производительность всего процесса фрезерования. То есть по сравнению с обычным фрезерованием эффективность высокоскоростной обработки может быть значительно выше. Обрабатываемость алюминия позволяет увеличить скорость вращения шпинделя до 18 000 об/мин и выше.

Такая высокая скорость съема материала делает услуги по механической обработке алюминия с использованием стратегии HSM для алюминия очень выгодным продуктом для автомобильной и аэрокосмической промышленности. В первом случае прототип автомобиля требует удаления большого количества материала, предпочтительно с минимальным количеством настроек фрезерования. Во втором случае много длинных и крупных деталей с глубокими карманами (они должны быть легкими, поэтому большая их часть обрабатывается в набор пересекающихся ребер) и тонкими стенками. Кроме того, алюминиевые сплавы составляют самолеты и ракеты. 80%. .

Температура метки

Исследования показали, что температура резания изменяется с увеличением скорости. В начале с увеличением скорости увеличивается и температура. Однако дальше температура резко упала. Это доходит до того, что это не имеет значения. Увеличение скорости резания в конечном итоге лишь немного снизит температуру. Это изменение идеально подходит для высокоскоростного фрезерования.

Например, при фрезеровании алюминия со скоростью 300-500 м/мин температура может достигать 600-800 градусов. Однако, когда мы увеличим скорость до 1200, температура упадет до менее чем 200 градусов, а температура составляет всего 150 градусов при 1800 м/мин. Отныне нет смысла резать быстрее.

С правого ракурса это всего 150-200 градусов. Местная термическая обработка не вызовет изменения свойств материала в этой области. Частицы металла не увеличиваются, а требования к охлаждению намного меньше. Это очевидное преимущество.

Увеличение срока службы инструмента

Это кажется странным из-за высокой скорости. Поэтому обычно предполагается, что износ инструмента должен быть выше. Однако, если сравнить его с количеством материала, разрезаемого при традиционном фрезеровании, разница становится очевидной. С точки зрения стойкости инструмента для высокоскоростного фрезерования алюминия, явный победитель.

Вам может быть интересно, что способствует увеличению срока службы инструмента? Во-первых, значительно снижается температура резки. Это означает более высокую прочность материала инструмента. Кроме того, при высокоскоростном фрезеровании ширина стружки мала. Это связано с тем, что, несмотря на увеличение подачи, инструмент вращается быстрее и может срезать более тонкую стружку.

Кроме того, при обработке алюминия одной из основных проблем является то, что алюминий слишком мягкий и во время обработки прилипает к режущей кромке инструмента. Это снижает остроту инструмента и увеличивает силу резания, тем самым сокращая срок службы инструмента.

Точность высокоскоростного фрезерования алюминия

Мы все считаем, что более высокая скорость подачи ухудшит чистоту алюминиевой поверхности, потому что режущая кромка инструмента может уйти дальше, и инструмент может поворачиваться и резать. Как правило, это приводит к более широкому стружкообразованию, более высоким силам резания и ухудшению качества обработанной поверхности. Однако при HSM, несмотря на большую подачу, скорость инструмента выше, поэтому стружка фактически тоньше, чем при обычном фрезеровании. Кроме того, из-за небольшого усилия резания небольшая вибрация. Все эти функции помогают повысить точность.

Низкий расход охлаждающей жидкости

Некоторые стратегии HSM для обработки алюминия вообще не используют охлаждающую жидкость. Обработка при 200 градусах почти не требует охлаждения материалов и инструментов. Тем не менее, в некоторых чрезвычайно точных операциях по-прежнему используется охлаждающая жидкость для улучшения качества деталей, но количество охлаждающей жидкости намного меньше, чем при обычной механической обработке. В некоторых процессах высокоскоростного фрезерования алюминия используется так называемая минимальная смазка. Количество применяемой охлаждающей жидкости достаточно только для образования пленки, тем самым уменьшая трение и обеспечивая некоторое охлаждение, поэтому требуемое количество охлаждающей жидкости обычно невелико.

Константа Т ох Е участие А угол

Одной из основных проблем при фрезеровании полости концевой фрезой является придание полости угла. Концевая фреза должна быть повернута на 90 градусов, чтобы создать полость, и в это время разрезаемый ею материал должен быть удвоен (с обеих сторон полости). Это приводит к локальному увеличению силы резания и очень отрицательно сказывается на сроке службы инструмента и точности детали. Однако фрезерование алюминия HSM имеет множество предопределенных стратегий генерации траектории движения инструмента, включая постоянный угол контакта инструмента. Это означает, что при обработке всего окружающего его материала по круговой траектории инструмент постепенно приближается к этому углу. Таким образом, сила резания остается постоянной, а точность остается неизменной. Кроме того, можно увеличить срок службы инструмента.

Компания SANS Machining занимается производством станков с ЧПУ, обработкой прототипов, мелкосерийным производством, изготовлением металлов и услугами по чистовой обработке деталей и предоставляет вам наилучшую поддержку и услуги.

Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения по технологии обработки металлов и пластмасс, а также механической обработке на заказ, отправьте нам запрос.