Hliník je všestranný materiál, který se používá v široké škále aplikací. Dnes je to jeden z nejsnáze obrobitelných kovů, takže se dá zpracovat rychle a efektivně. Ale obrábění hliníku zahrnuje mnoho doplňkových nuancí, takže obrábění hliníku může být také náročné.
V tomto obsáhlém průvodci jsou podrobně popsány druhy hliníku a jejich vlastnosti, nástroje pro obrábění hliníku, nejlepší strategie obrábění hliníku a další běžné problémy a řešení. Věříme, že po přečtení tohoto článku budete lépe rozumět obrábění hliníku.
Efektivní sekvence pro obrábění hliníku
Pro zlepšení procesu bych šel v tomto pořadí:
- Nastavení parametrů, jako je krokový přísuv/snížení, rychlost posuvu, otáčky za minutu a dráha nástroje.
- Vyberte geometrii řezného nástroje vhodnou pro hliník a typ operace (hrubování, dokončování atd.), jako je úhel šroubovice, jakost tvrdokovu a počet drážek.
- Zvažte povlaky a povrchovou úpravu frézy.
- Používejte chladicí kapalinu.
Proč může být hliník náročný?
Hliník je jedním z nejpoužívanějších kovů na světě a je vysoce univerzální a nákladově efektivní. Hliník však může být také náročný na obrábění kvůli jeho jedinečným vlastnostem. Projevilo se to hlavně v následujících třech bodech.
– Obrábění hliníku je náročné kvůli jeho jedinečným vlastnostem, jde o lehký, ale překvapivě pevný kov s vysokou tepelnou vodivostí a nízkým bodem tání. Hliník je navíc vysoce odolný vůči korozi a oxidaci, což může vést k nepřesnému a nekonzistentnímu obrábění.
– Hliník vytváří při řezání silné otřepy nebo třísky. Tyto otřepy nebo třísky mohou ztížit dosažení hladkého povrchu, který splňuje potřebné specifikace. Kromě toho mohou otřepy nebo třísky způsobit zlomení nebo prasknutí hliníku při obrábění, což má za následek nákladné opravy nebo výměny.
– Hliník má nízkou pevnost ve smyku, což ztěžuje přesné řezání. Nízká pevnost hliníku ve smyku může také ztížit dosažení konzistentního povrchu při obrábění velkých dílů. Hliník je navíc měkký kov, který se při obrábění může snadno poškodit nebo deformovat.
Běžné typy hliníku
Hliník je všestranný materiál používaný v různých produktech, od plechovek od nápojů až po součásti letadel. Typ a kvalita použitého hliníku závisí na aplikaci a požadovaných výsledcích. Některé běžné typy hliníku jsou uvedeny níže spolu s několika poznámkami o obrobitelnosti.
1. Slitina hliníku – Hliníková slitina je kov podobný hliníku, který obsahuje další kovové součásti a běžně se používá k výrobě dílů a konstrukcí s vysokou pevností, odolností proti korozi a vysokou tepelnou stabilitou. Lze je obrábět pomocí různých obráběcích technik, jako je mimo jiné řezání, vytlačování, tažení a lisování.
2. Minerální hliník – Minerální hliník je levná slitina často používaná k výrobě lehkých dílů a konstrukcí. Mohou přijmout obráběcí techniky, jako je řezání, kreslení, lisování, svařování atd.
3. Hliníková hmota – Hliníková hmota je vysoce kvalitní slitina, která se často používá při výrobě vysoce výkonných součástí, jako jsou obráběcí stroje, autodíly atd. Mohou využívat obráběcí techniky jako frézování, soustružení, vrtání, řezání atd.
4. Hliníkový prášek – Hliníkový prášek je spolehlivá hliníková slitina, která se často používá k výrobě složitých konstrukcí a dílů. Mohou využívat obráběcí techniky, jako jsou jiskrové stroje, frézování, soustružení, řezání atd.
Mezi nimi lze třídu hliníku rozdělit na:
série 1000 (představuje čistý hliník obsahující nejméně 99 % hliníku)
Řada 2000 (hlavně slitina mědi)
Řada 3000 (hlavně mangan)
série 4000 (převážně na bázi křemíku)
řada 5000 (hlavně hořčík)
řada 6000 (hlavně hořčík a křemík)
řada 7000 (hlavně zinek)
CNC nástroje pro obrábění hliníku
Flétny
Flétny nejsou hudební nástroj, ale ostrá drážka umístěná s řezným nástrojem. Nejlepší stopkové frézy pro hliník jsou obvykle dostupné ve 2 nebo 3 břitových stylech. Ale neplatí, že čím více slotů, tím lépe. S více než 3 sloty nemůže hliník účinně odvádět nečistoty při vysokých rychlostech.
• 2 drážky mohou dále snížit zanášení kovovými pilinami. Když jsou řezné síly nízké a vůle třísek je pro proces kritická, je 2břitá první volbou pro tradiční obrábění hliníku a je vhodnější pro operace nájezdu a zanořování.
• 3 břity jsou nejlepší volbou pro monolitní karbidové stopkové frézy na hliník. 3 drážky poskytují rovnováhu mezi silou nástroje a vůlí třísek.
• 4+ drážka: Navrženo pro rychlejší posuv, ale kvůli většímu počtu drážek způsobuje problémy s odstraňováním třísek.
Úhly šroubovice
Úhel šroubovice nástroje obecně odkazuje na úhel náběhu nástroje, což je úhel v radiánech, udávající úhel náběhu nástroje, a je pevnou a neměnnou hodnotou. Vyšší úhly šroubovice rychleji odstraňují třísky z dílu a poskytují lepší povrchovou úpravu, ale při řezání dochází k úměrnému zvýšení tření a tepla.
35° šroubovice: Pro hrubování udržuje nástroj chladný.
40° šroubovice: Univerzální
45° šroubovice: Pro dokončovací práce
Vrták
Pro malé bodové řezání hliníku
Čelní fréza
Pro třískové obrábění
Výstružník
Pro zvětšení stávajícího otvoru v hliníku se používá výstružník a CNC stroj musí být nastaven na nižší rychlost posuvu a vyšší rychlost vřetena.
Tipy pro používání nástrojů
Pokud chce dělník odvádět dobrou práci, musí si nejprve nabrousit nástroje.
Povrchová úprava nástrojů
-Leštění nástrojů: Čím déle jsou nástroje používány, ztrácí svou ostrost. Ujistěte se, že pravidelně čistíte řezné drážky, aby byl dobrý nástroj hladký.
-Potažené: Obecně jsou nejlepší nástroje bez povlaku. Ale abychom zlepšili proces součásti, musíme to někdy udělat.
Běžné nátěry
- Oxid hlinitý: Jedná se o povlak na oceli a nelze jej použít na hliník.
- Zirkony: Doporučeno. Jedná se o dobrý povlak pro hliník, který pomáhá s tokem třísek a snižuje tření.
- Titanový bor: K dispozici. Má však nízkou afinitu k hliníku a může během používání sklouznout.
Řezná kapalina
Nikdy nefrézujte hliník nasucho, je to nebezpečná věc. Když se fréza zasekne od roztaveného hliníku, který se nahromadí kolem okrajů, může to způsobit explozi. Řezná kapalina se přidává do procesu řezání hliníku, je to „olej“ při CNC obrábění, který zvyšuje přesnost řezného nástroje a zlepšuje konečnou úpravu.
Posuvy a rychlosti
Pokud jde o posuvy a řeznou rychlost pro hliník, mnoho lidí používá k výpočtu otáček 1000 SFM, ale to nejde rychleji než všichni ostatní. Obecně platí, že 1000-1500 SFM jsou normální otáčky pro řezání hliníku pro chod vřetena. Pokročilé techniky testování harmonických vám však mohou umožnit dosáhnout až trojnásobku této rychlosti.
Pokud jde o rychlost posuvu, mnozí bývají konzervativní. Pokud krmíte 1/2″ stopkovou frézu s 0.003″ na zub, jen ztrácíte čas. Chcete-li plně využít výhody výroby, měli byste se zaměřit na alespoň 1 % průměru frézy na zub; v tomto případě 005″ na zub nebo 010“ na otáčku. Se stabilním nastavením a krátkým nástrojem to můžete dokonce zdvojnásobit.
Jedinou výjimkou je, když pracujete s malými nástroji, jako je 1/8″ nebo menší. V těchto případech se může stát problémem odstraňování čipů, což znamená, že budete muset zpomalit, abyste získali tenčí čipy.
Nejlepší strategie pro obrábění hliníku
Začátečníci, kteří zpracovávají hliník, se často setkávají s určitými obtížemi. Zde je několik tipů a zkušeností pro CNC obrábění hliníku, které vám mohou pomoci lépe obrábět hliník.
– Doplňte vhodnou chladicí kapalinu.
Hliník je tepelně vodivější a při zpracování odvádí vysoké teplo. Správný průtok chladicí kapaliny udržuje třísky mimo pracovní zónu a udržuje řezné plochy správně mazané.
– Potřebuje hodně koňských sil.
Při obrábění hliníku, protože se jedná o kov, je zapotřebí velké množství energie. Pokud váš stroj nedosáhne potřebného výkonu pro řezání, povede to k problémům, jako je chvění a vychylování. V takových případech je vhodné použít při výpočtech posuvu a rychlosti „odlehčení“ koňských sil, zejména při použití lehkých menších strojů pro frézování hliníku.
– Včas ukliďte třísky.
Vysoká tažnost hliníku má za následek dlouhé, nepřerušené třísky, které se rychle hromadí kolem nástroje. To může vést ke zlomení nástroje, nánosu přední hrany (větší problémy s lepivostí) a hromadění tepla (rozmazané povrchy). Proces čištění třísek by měl být přidán ke skutečnému zpracování, aby se snížilo nahromadění tepla v oblasti řezání.
Je také nutné udržovat čistotu chladicí kapaliny, včas chladicí kapalinu vyměnit a namontovat filtr na zpětný otvor chladicí kapaliny na pracovním stole pro odfiltrování nečistot a udržení čistoty chladicí kapaliny. Přidejte do chladicí kapaliny bloky mýdla a čisticí prostředky, abyste zvýšili její schopnost odstraňovat třísky.
Některé běžné otázky a řešení Issues
1. Jak dosáhnu vynikající povrchové úpravy hliníku?
Častým problémem, se kterým se setkáváme při obrábění hliníku, je vibrace vyvolané chvění. Chvění může způsobit špatnou kvalitu povrchu a rozměrové chyby.
Jednak je nutné omezit flutter při zpracování a jednak je nutné použít další železné plechy nebo pásy na odvod třísek k přímému transportu hliníkových třísek odváděných ze stroje do drážky hliníkových třísek tak, aby pro snížení padání hliníkových třísek na zem a kontaktu mezi hliníkovými třískami a vzduchem, Snižte oxidaci hliníkových třísek.
2.Proč hliník při frézování hnědne?
Hliník při frézování zhnědne, protože hliník při vysokých teplotách snadno oxiduje a oxidovaný hliník se změní na šedou nebo hnědou látku, známou také jako oxid hlinitý. Měli byste se ujistit, že kov není vystaven další vlhkosti.
Přehled obrábění hliníku
Hliník je tvárný, lehký, tepelně a elektricky vodivý a má vynikající pevnostní vlastnosti. Nelze opracovat jako nerezovou ocel nebo jiný tvrdý materiál. Věřím, že po přečtení tohoto článku budete obecně rozumět zpracování hliníku.
Konečně, pokud máte hlubší průzkum zpracování hliníku nebo potřebujete obrábět hliník, můžete nás kontaktovat a podělit se o své nápady
