EN
המנגנונים היסודיים של מכונות פליזות בגימור אלומיניום
עיבוד בערישה חומר גלם של בלוק אלומיניום מביא את הגלם של האלומיניום והפעולה המכנית המדויקת לעיבוד. כלי חיתוך מסתובב עם גאומטריה של שדרים שפותחה לסוג זה של עיבוד חותך את החלק, מוסיר חומר בעזרת בקרת הגאומטריה של אחד האלמנטים הממונחים ששולט בתפירת הגרדים... מה שחשוב במיוחד לנקודת ההיתוך הנמוכה של האלומיניום. זוויות סליליות גבוהות (40°–45°) מספקות הרמה גבוהה להסרת גרדים יעילה, ממזערות את האפקטים השליליים של ריתוך חוזר, ועיצובים של 3 שדרים מספקים איזון בין ניקוז גרדים לקשיחות הכלי. קצוות חדים עם שדרים מפולשים מקטינים את החיכוך, מחליפים את "צידת הבנייה" של האלומיניום בקצה משוחה שמקטין את החיכוך ועוזר למנוע מהחומר להתנתק.
אלמנטים פונקציונליים מרכזיים כוללים:
- הסרת פסולת : תעלות סליל מוציאות את הפסולת כלפי מעלה כדי למנוע סתימה באזור החיתוך
- בקרת חום : מצעים מיוחדים כמו ZrN מפזרים חום ב-30% מהר מהכלים הרגילים ללא טיפול
- דיוק בגזירה : זוויות חדות וחדישות (<35°) מפחיתות את הסילוק לאחר העיבוד של חריטה ב-80%
גימור אופטימלי מאזן בין התקף לעדינות – כוח יורד מוגזם יוצר ויברציה, בעוד מעורבות לא מספקת מسرعة את נטישת הקצה. קשיחות המכונה שומרת על עקביות ממדית של ±0.01 מ"מ
אופטימיזציה של ספירת הקנה להסרת חומר יעילת
קנים מעטים (2–3) מספקים גלויות שבביות גדולות להסרה בכמויות גבוהות, בעוד ספירות גבוהות (4+) מאפשרות גימור עדין יותר. עיצובים בעלי שלושה קנים מהווים פשרה אידיאלית, ומייצרים רעננות משטחית (Ra) מתחת ל-0.4 מיקרון בעברות גימור
דינמיקת זווית הספירלה בעבודות חיתוך אלומיניום
זוויות של 40°–55° קובעות את זרימת השבבים ואת כוחות החיתוך. זוויות תלולות יותר (>45°) מצוינות בעבודות גימור על ידי העלת השבבים במהירות, והפחתת החיכוך ב-30%. סגולי אלומיניום רכים כמו 6061 מרוויחים מזוויות של 45°–48°, בעוד סגולים קשים יותר (למשל 7075) דורשים תצורות של 50°–55° כדי למנוע היווצרות שפה מצטברת
เคล coatings מיוחדים לניהול תרמי
טיטניום דיבוריד (TiB₂) מציע חיים לכלי ארוכים פי 3 באפליקציות במהירות גבוהה, מפחית טמפרטורות החיכוך ב-200°F. ציפויים מסוג פחמן דמוי יהלום (DLC) מספקים חיכוך נמוך קיצוני (0.05–0.1), ומונעים העברת חומר. כלים מקושטים ללא ציפוי מתאימים לעבודות קצרות, אך ציפויים משפרים באופן כולל את המבנה הפנים-ישרי על ידי הפנת החום ופחת ג'לינג.
הגדרות פרמטרי חיתוך מדויקים ב עישור פעולות
איפוס מהירות-קצבה להשגת גימורי מראה
18,000–24,000 סל"ד עם קצב תזונה של 0.05–0.12 מ"מ/שינע ממזערת סטייה תוך כדי מונעת היווצרות פס שטוח. חצייה של 0.15 מ"מ/שינע ב-30,000 סל"ד מגדילה את הרטט ב-62%, וגורמת לפסים עקב רטט. בקרים מתקדמים של מחרצות מחשב משתמשים באלגוריתמי תזונה מתאימים כדי לשפר את החידוד הפניםי עד 0.2 מיקרו מטר.
אסטרטגיות אופטימיזציה לעומק החיתוך
עומק חיתוך אסטרטגי (DOC) משפיע על איכות פני השטח וחיי הכלים.
| פרמטר | טווח אופטימלי ( אלומיניום ) | השפעה על גימור פני השטח | מקדם מתח הכלים |
|---|---|---|---|
| עומק חיתוך צירי | קוטר כלי 0.5–1.2× | הפחתה של ±0.8× במורכבות הכלי | ירידה של 35% במ (++.Fatigue) |
| מעורבות רדיאלית | 30–50% מרחב הקוצן | שמירה על kếtextura אחידה | הפחתת חום ב-22% |
חריצה צדית nông (0.3–0.5 מ"מ) עם מעבר צדדי של 70% מקטינה את החיתוך הכפול ב-41%. לצורך גימור, עומק חריצה צירית של 2.5 מ"מ עם מעורבות רדיאלית של 15% מקסמת הסרה ללא חצייה של סף המאמץ של הכלי.
פרמטרים גאומטריים מתקדמים בכלי קוצן סיום
שיטות הכנת שפה לחיתוכים נקיים
צלעות חדות עם חידוד של 20–30 מיקרון מורידות את כוחות החיתוך ב-15–20%. זוויות שיחרור של 6–8° מונעות החיכוך של הכלי, ומעודדות פינוי שבבים. עיגולי קצה לא תקינים מעלים את היווצרות הפסולת פי 2.3 באלו.
השפעת זווית השיפוע הרדיאלית על גימור הפנים
זוויות שיפוע רדיאליות של 8–12° משפרות גימורים על ידי הקלה על התנגדות החיתוך ועל הפקת חום. שיפועים חיוביים מקטינים את הטמפרטורה ב-80–120 מעלות צלזיוס, ומפחיתים את היווצרות הכתף. בעיבוד במהירות גבוהה (>15,000 סיבוב לדקה) יש יתרון לזוויות שליליות קלות (-2°) עבור סגסוגות יציקה כדי למנוע נזקים.
מהפכה בגימור אלומיניום באמצעות טכניקות פräסנית מהירה
עיבוד במהירות גבוהה (HSM) מגיעה לחידור פני שטח מתחת ל-0.4 מיקרון Ra במהירות העולות על 15,000 סיבוב לדקה, ומקצרת את זמן הייצור ב-50–70%.
בקרת ויברציה בעיבוד במהירות גבוהה
פתרונות מתקדמים כוללים:
- גאומטריות עם פitches משתנים מפזרות רזוננס
- כלי אחיזה עם דämping ויברציה סופג 70% מהאנרגיה ההרמונית
- זוויות ספירלה >45° מפזר כוחות חיתוך
פתרונות להוצאת שבבים עבור חיתוך רציף
שיטות יעילות כוללות:
- עיצובים בעלי 3 שיניים עם חריצים עמוקים הגדלת מרחב השבבים ב-130%
- קוולנט בלחץ גבוה (1,000+ PSI) הפחתת חיתוך חוזר ב-85%
- חיפויי AlCrN מומחזים הפחתת החיכוך
פרדוקס התעשייה: מהירות מול איזון נזקי כלי עבודה
סף קריטי בעיבוד מהיר:
| הגברת מהירות القطיעה | מקדם הגדלת הנזק | השפעה על גימור פני השטח |
|---|---|---|
| +25% | 1.8× | זניח |
| +50% | 3.5× | >0.2 μm Ra דגרדציה |
חיבורים דמויי יהלום מאריכים את חיי הכלים ב-200% ב-800+ מטר לדקה, בעוד קצבת קידוח מאוזנת (0.15 מ"מ/שיניים) מונעת מ wear קרטר ללא פגיעה בפירותנות.
שאלות נפוצות
מהו מספר השיניים האופטימלי לפטירת אלומיניום?
עיצובים בעלי שלוש שיניים מציגים את האיזון האופטימלי בין ניקוז שבבים לסיום חלק, ומאפשרים רועש פנים מתחת ל-0.4 מיקרון.
מדוע זוויות הספירלה חשובות בחריצה באלומיניום?
זוויות ספירלה של 40°–55° הן חשובות להוצאה יעילה של שבבים ופחתת כוחות חיתוך, ותורמות לסיום טוב יותר ומניעת קצה מחודש.
איך חיבורים עוזרים בפטירה באלומיניום?
חיבורים מיוחדים כמו TiB₂ ו-DLC מקטינים החיכוך ופיזרים חום, מאריכים את חיי הכלים ומשפרים את סיום הפנים.