Алюминий – это универсальный материал, который используется во многих областях. Сегодня это один из самых простых металлов для механической обработки, поэтому его можно обрабатывать быстро и эффективно. Но обработка алюминия включает в себя множество дополнительных нюансов, поэтому обработка алюминия также может быть сложной задачей.
В этом всеобъемлющем руководстве подробно описаны типы алюминия и их свойства, инструменты для обработки алюминия, лучшие стратегии обработки алюминия и другие распространенные проблемы и решения. Мы надеемся, что после прочтения этой статьи вы лучше поймете, как обрабатывается алюминий.
Эффективная последовательность обработки алюминия
Чтобы улучшить процесс, я бы пошел в следующем порядке:
- Установка таких параметров, как шаг вперед/вниз, скорость подачи, число оборотов в минуту и траектория инструмента.
- Выберите геометрию режущего инструмента, подходящую для алюминия, и тип операции (черновая, чистовая и т. д.), например, угол наклона спирали, марку твердого сплава и количество канавок.
- Рассмотрим покрытия фрезы и отделку.
- Используйте охлаждающую жидкость.
Почему алюминий может быть сложным?
Алюминий является одним из наиболее широко используемых металлов в мире, он очень универсален и экономичен. Однако алюминий также может быть сложным в обработке из-за его уникальных свойств. В основном проявляется в следующих трех пунктах.
– Алюминий сложен в обработке из-за его уникальных свойств, легкого, но удивительно прочного металла с высокой теплопроводностью и низкой температурой плавления. Кроме того, алюминий обладает высокой устойчивостью к коррозии и окислению, что может привести к неточной и неравномерной обработке.
– Алюминий образует сильные заусенцы или стружку при резке. Этот заусенец или скол могут затруднить получение гладкой поверхности, соответствующей необходимым спецификациям. Кроме того, заусенцы или сколы могут привести к поломке или растрескиванию алюминия во время механической обработки, что приведет к дорогостоящему ремонту или замене.
– Алюминий имеет низкую прочность на сдвиг, что затрудняет точную резку. Низкая прочность алюминия на сдвиг также может затруднить достижение однородной поверхности при обработке крупных деталей. Кроме того, алюминий — мягкий металл, который легко повреждается или деформируется при механической обработке.
Распространенные типы алюминия
Алюминий — универсальный материал, используемый в различных продуктах, от банок для напитков до деталей самолетов. Тип и марка используемого алюминия зависят от области применения и желаемых результатов. Некоторые распространенные типы алюминия перечислены ниже вместе с некоторыми примечаниями по обрабатываемости.
1. Алюминиевый сплав – Алюминиевый сплав – это алюминийподобный металл, который содержит другие металлические компоненты и обычно используется для изготовления деталей и конструкций, обладающих высокой прочностью, коррозионной стойкостью и высокой термической стабильностью. Их можно обрабатывать с использованием различных методов обработки, таких как резка, экструзия, волочение и штамповка.
2. Минерал алюминия – Минерал алюминия – недорогой сплав, часто используемый для изготовления легких деталей и конструкций. Они могут применять такие методы обработки, как резка, волочение, штамповка, сварка и т. д.
3. Алюминиевая масса — Алюминиевая масса — это высококачественный сплав, который часто используется при производстве высокопроизводительных компонентов, таких как станки, автозапчасти и т. д. Они могут использовать такие методы обработки, как фрезерование, токарная обработка, сверление, резка и т. д.
4. Алюминиевый порошок — Алюминиевая пудра — надежный алюминиевый сплав, который часто используется для изготовления сложных конструкций и деталей. Они могут использовать методы механической обработки, такие как искровые станки, фрезерование, токарная обработка, резка и т. д.
Среди них марки алюминия можно разделить на:
Серия 1000 (представляет собой чистый алюминий, содержащий не менее 99% алюминия)
Серия 2000 (в основном медный сплав)
серия 3000 (в основном марганец)
Серия 4000 (в основном на основе кремния)
Серия 5000 (в основном магний)
Серия 6000 (в основном магний и кремний)
Серия 7000 (в основном цинк)
Инструменты с ЧПУ для обработки алюминия
флейты
Флейты - это не музыкальный инструмент, а острая канавка с режущим инструментом. Лучшие концевые фрезы для алюминия обычно доступны с 2 или 3 канавками. Но дело не в том, что чем больше слотов, тем лучше. Алюминий с более чем 3 слотами не может эффективно удалять мусор на высоких скоростях.
• 2 канавки могут дополнительно уменьшить засорение металлической стружкой. Когда силы резания невелики, а удаление стружки имеет решающее значение для процесса, 2-зубая фреза является лучшим выбором для традиционной обработки алюминия и лучше подходит для операций врезания под углом и врезания.
• 3 зуба – лучший выбор для твердосплавных концевых фрез для обработки алюминия. 3 канавки обеспечивают баланс прочности инструмента и удаления стружки.
• 4+ канавки: предназначен для работы с более высокими скоростями подачи, но из-за большего количества канавок возникают проблемы с удалением стружки.
Углы спирали
Угол подъема инструмента обычно относится к углу атаки инструмента, который представляет собой угол в радианах, указывающий угол атаки инструмента, и является фиксированным и неизменным значением. Более высокие углы наклона спирали удаляют стружку с детали быстрее и обеспечивают лучшее качество поверхности, но при резании происходит соразмерное увеличение трения и нагрева.
Угол спирали 35°: для черновой обработки сохраняет инструмент холодным.
Угол спирали 40°: универсальный
Спираль 45°: для чистовой обработки
Сверло
Для точечной резки алюминия
Торцевая фреза
Для обработки плоских сечений
Развертка
Развертка используется для расширения существующего отверстия в алюминии, а станок с ЧПУ должен быть настроен на более низкую скорость подачи и более высокую скорость вращения шпинделя.
Советы по использованию инструментов
Если рабочий хочет хорошо работать, он должен сначала заточить свои инструменты.
Обработка поверхности инструментов
-Полировка инструментов: Инструменты теряют свою остроту, чем дольше они используются. Не забывайте регулярно очищать режущие канавки, чтобы инструмент оставался гладким.
- С покрытием: в общем случае лучше всего использовать инструменты без покрытия. Но чтобы улучшить процесс изготовления детали, нам иногда приходится это делать.
Общие покрытия
- Оксид алюминия: Это покрытие для стали и не может быть использовано для алюминия.
- Цирконий: рекомендуется. Это хорошее покрытие для алюминия, помогающее отводить стружку и уменьшающее трение.
- Титановый бор: Доступен. Но он имеет низкое сродство к алюминию и может соскальзывать во время использования.
Смазочно-охлаждающая жидкость
Никогда не фрезеруйте алюминий всухую, это опасно. Когда резак заедает из-за расплавленного алюминия, который скапливается по краям, это может привести к взрыву. Смазочно-охлаждающая жидкость добавляется в процесс резки алюминия, это «масло» при обработке с ЧПУ, которое повышает точность режущего инструмента и улучшает качество отделки.
Подачи и скорости
Когда дело доходит до подачи и скорости резания алюминия, многие люди используют 1000 SFM для расчета числа оборотов в минуту, но это происходит не быстрее, чем у всех остальных. В общем, 1000-1500 SFM — нормальная скорость вращения шпинделя для резки алюминия. Тем не менее, передовые методы тестирования гармоник могут позволить вам увеличить скорость до 3 раз.
Когда дело доходит до скорости подачи, многие склонны быть консервативными. Если вы кормите концевую фрезу 1/2″ по 0.003″ на зуб, вы просто теряете время. Чтобы в полной мере воспользоваться производственными преимуществами, вы должны стремиться к тому, чтобы на зуб приходилось не менее 1% диаметра фрезы; в этом случае 005 дюйма на зуб или 010 дюйма на оборот. Со стабильной настройкой и коротким инструментом вы можете даже удвоить это.
Единственным исключением является случай, когда вы работаете с небольшими инструментами, такими как 1/8″ или меньше. В этих случаях удаление стружки может стать проблемой, а это означает, что вам придется снизить скорость для более тонкой стружки.
Лучшие стратегии обработки алюминия
Новички, занимающиеся обработкой алюминия, часто сталкиваются с некоторыми трудностями. Вот несколько советов и практических советов по обработке алюминия на станках с ЧПУ, которые помогут вам лучше обрабатывать алюминий.
– Добавьте соответствующую охлаждающую жидкость.
Алюминий более теплопроводен и рассеивает большое количество тепла во время обработки. Надлежащий поток охлаждающей жидкости удерживает стружку от попадания в рабочую зону и обеспечивает правильную смазку режущих поверхностей.
- Нужно много лошадиных сил.
При обработке алюминия, поскольку это металл, требуется большое количество энергии. Если мощность, необходимая для резки, не соответствует вашей машине, это приведет к таким проблемам, как вибрация и отклонение. В таких случаях рекомендуется использовать «снижение номинальных характеристик» мощности в расчетах подачи и скорости, особенно при использовании легких и небольших станков для фрезерования алюминия.
- Своевременно убирать стружку.
Высокая пластичность алюминия приводит к образованию длинной цельной стружки, которая быстро накапливается вокруг инструмента. Это может привести к поломке инструмента, налипанию на переднюю кромку (увеличение проблем с липкостью) и накоплению тепла (грязные поверхности). Процесс очистки от стружки следует добавить к фактической обработке, чтобы уменьшить накопление тепла в зоне резания.
Также необходимо поддерживать чистоту охлаждающей жидкости, вовремя заменять охлаждающую жидкость, а также устанавливать фильтр на порте возврата охлаждающей жидкости на верстаке для фильтрации примесей и поддержания чистоты охлаждающей жидкости. Добавляйте в охлаждающую жидкость мыльные блоки и моющие средства, чтобы повысить ее способность удалять стружку.
Некоторые общие вопросы и решения для Issues
1. Как добиться превосходного качества поверхности алюминия?
Распространенной проблемой, возникающей при обработке алюминия, является вибрация, вызванная вибрацией. Вибрация может привести к ухудшению качества поверхности и ошибкам в размерах.
С одной стороны, необходимо уменьшить флаттер во время обработки, а с другой стороны, необходимо использовать другие листы железа или ленты для удаления стружки, чтобы напрямую транспортировать алюминиевую стружку, выгружаемую из станка, в канавку для алюминиевой стружки, чтобы уменьшить падение алюминиевой стружки на землю и контакт между алюминиевой стружкой и воздухом, уменьшить окисление алюминиевой стружки.
2. Почему алюминий становится коричневым при фрезеровании?
Алюминий становится коричневым при измельчении, потому что алюминий легко окисляется при высоких температурах, а окисленный алюминий превращается в серое или коричневое вещество, также известное как оксид алюминия. Следует следить за тем, чтобы металл не подвергался дополнительному воздействию влаги.
Резюме обработки алюминия
Алюминий ковкий, легкий, тепло- и электропроводный, обладает отличными прочностными характеристиками. Не поддается механической обработке, как нержавеющая сталь или любой другой твердый материал. Я верю, что после прочтения этой статьи у вас будет общее представление об обработке алюминия.
Наконец, если у вас есть более глубокие знания в области обработки алюминия или вам необходимо обрабатывать алюминий, вы можете связаться с нами и поделиться своими идеями.
