EN
Алюминийді бітеу бойында тұтас фрезерлеу станоктарының негізгі механизмдері
Алюминийден таңбаланған ұштың өңдеу процесі алюминийдің шикізатын және дәл механизмдік әрекетті қолдануды көрсетеді. Бұл өңдеу түріне арнап жасалған флейталы геометриясы бар айналып тұратын кесу құралы жұмыс бетін өңдейді, сонымен қатар қиын түзілуін басқару үшін патенттелген элемент геометриясының басқаруының көмегімен материалдың қалдығын алады... бұл алюминийдің төменгі балқу температурасы үшін өте маңызды. Жоғары (40°–45°) спираль бұрыштары қиын шығаруды тиімді жүргізу үшін жоғары көтеру күшін қамтамасыз етеді, қайта балқытудың зиянды әсерін азайтады, ал үш флейталы конструкция қиын босату мен құралдың қаттылығы арасындағы тепе-теңдікті қамтамасыз етеді. Жалтыратылған флейталы сүйір қырлар үйкелісті азайтады, алюминийдің "жинақталған қырын" үйкелісті азайтып, материалдың жабылуын болдырмау үшін майланған қырмен ауыстырады.
Негізгі функционалды элементтерге кіреді:
- Қиын шығару : Спираль флейталар қиынды жоғары көтеріп, кесу аймағының бітелуін болдырмайды
- Термик регулировка : ZrN сияқты арнайы қаптамалар өңделмеген құралдарға қарағанда жылу шығаруды 30% жылдамдатады
- Кесу дәлдігі : Әрі қатты, жаңа бұрыштар (35°-тан аз) соңғы өңдеу кезінде пайда болатын зақымдарды 80%-ға дейін азайтады
Ең жақсы соңғы өңдеу үшін шабуылшылдық пен ұқыптылықты тепе-теңдікте ұстау қажет – тым көп төмен бағытталған күш вибрация тудырады, ал жеткіліксіз қысу шапка тозуын жылдамдатады. Стандартты өлшемдерді сақтау үшін станоктың қатаңдығы ±0,01 мм дәлдікті сақтауы маңызды.
Материалды тиімді кесіп алу үшін ойық санының оптимизациясы
Азырақ ойықтар (2–3) жоғары көлемдегі кесу үшін үлкен кесінділерге ие болса, көбірек ойықтар (4 немесе одан жоғары) жақсы соңғы өңдеуге мүмкіндік береді. Үш ойықты конструкция идеалды компромисс болып табылады және соңғы өңдеу кезінде Ra 0,4 мкм-ден төменгі бет тозуын қамтамасыз етеді.
Алюминий кесу операцияларындағы спираль бұрышының динамикасы
40°–55° бұрыштар чип ағыны мен кесу күштерін басқарады. Қисылау бұрыштар (>45°) чиптерді тез көтеріп, үйкелісті 30% азайтатын соңғы өңдеуде жақсы нәтиже береді. 6061 секілді жұмсақ қорытпалар үшін 45°–48° бұрыштар, ал 7075 сияқты қаттырақ маркалар үшін 50°–55° бұрыштар тиімді, өйткені олар қосылып кететін кесу шетін болдырмау үшін қажет.
Жылу режимін басқару үшін арнайы қаптамалар
Титан дибориді (TiB₂) жоғары жылдамдықты қолдануларда 3 есе ұзақ уақыт құрал жұмысын қамтамасыз етеді, үйкеліс температурасын 200°F-қа дейін төмендетеді. Алмаз тәрізді көміртегі (DLC) қаптамалары өте төменгі үйкеліс коэффициентін (0,05–0,1) қамтамасыз етіп, материалдың бір беткейден екіншісіне ауысуына кедергі жасайды. Жабынсыз, жылтыратылған құралдар қысқа мерзімді операциялар үшін қолайлы, бірақ қаптамалар жылу бағытын өзгертіп, шарлау әсерін азайтып, өңделген бет сапасын жақсартады.
Фрезерлеу операцияларында дәл кесу параметрлерін орнату
Айналдырылған беттер үшін жылдамдық-беріліс қарқынын реттеу
18,000–24,000 RPM айналым жылдамдығы мен 0,05–0,12 мм/тіс беріліс қарқыны аспаның иілуін азайтып, пайда болған шетті болдырмауға көмектеседі. 30,000 RPM-де 0,15 мм/тістен артық беріліс қарқыны вибрацияны 62%-ға дейін күшейтіп, тербеліс белгілерін тудырады. Қазіргі заманғы CNC басқару блоктары беттің тозуын 0,2 мкм-ге дейін жақсарту үшін өзгермелі беріліс алгоритмдерін қолданады.
Кесу тереңдігін тиімді орнату стратегиялары
Кесу тереңдігінің (DOC) стратегиялық мәні бет сапасы мен құралдың қызмет ету мерзіміне әсер етеді.
| Параметр | Оптималды диапазон (алюминий) | Бет өңдеу сапасына әсері | Құралдағы кернеу факторы |
|---|---|---|---|
| Аксиалды DOC | 0,5–1,2× аспап диаметрі | ±0,8× аспап иілуін азайтады | 35% төмен шаршау |
| Радиалды қосылу | 30–50% фреза енінің | Біркелкі дәмділікті сақтау | 22% жылу редукциясы |
70% радиалды қадаммен (0,3–0,5 мм) тереңдігі аз осьті кесу рекезиялау процесін 41% азайтады. Кесу бастапқы кезеңінде 2,5 мм осьтік тереңдікпен және 15% радиалды қосылумен құрал кернеуінің шекті мәнінен аспайтын максималды көлемде өнімділікке қол жеткізуге болады.
Фрезерлеу құралдарының күрделі геометриялық параметрлері
Таза кесу үшін шеттерді дайындау тәсілдері
20–30 микрон ұңғылаумен қатты шеттер кесу күшін 15–20% азайтады. 6–8° аралығындағы бос көмейдің бұрыштары құралдың үйкелісін болдырмауы және талақ шығаруды жеңілдетеді. Бұрышты дұрыс емес дөңгелету алюминийде қабырға түзілуін 2,3 есе арттырады.
Бет беті мәтініне радиалды шанышқы бұрышының әсері
8–12° радиалды шанышқы бұрыштары кесу кедергісі мен жылуды азайту арқылы аяқтауды тиімді етеді. Оң шанышқылар температураны 80–120°C дейін төмендетіп, жинақталған шетті азайтады. Жоғары жылдамдықпен жұмыс істеу (>15 000 RPM) құйма қорытпалар үшін шапан түсуін болдырмау үшін сәл теріс бұрыштарды (-2°) пайдалануды қажет етеді.
Жоғары жылдамдықты фрезерлеу әдістері арқылы алюминий аяқтауды түбегейлі өзгерту
Жоғары жылдамдықты өңдеу (HSM) 15 000 RPM-нан асатын жылдамдықтарда 0,4 мкм Ra кемінде бет жылтырлығын қамтамасыз етіп, өндірістік уақытты 50–70% азайтады.
Жоғары жылдамдықты өңдеу кезіндегі тербелісті бақылау
Заманауи шешімдерге мыналар жатады:
- Айнымалы қадамды геометриялар резонансты бұзу
- Тербелісін жоятын құрал ұстағыштар гармоникалық энергияның 70% дейінін жұтады
- >45° бұрыштары бар шека кесу күштерін тарату
Үздіксіз кесуге арналған стружка эвакуациясының шешімдері
Тиімді әдістерге мыналар кіреді:
- терең ойықтары бар 3-желбезгілі конструкциялар стружка кеңістігін 130%-ға дейін кеңейту
- Жоғары қысымды сұйықтық (1,000+ PSI) қайта кесуді 85%-ға дейін азайту
- Полирленген AlCrN қаптамалар үйкелісті төмендету
Өнеркәсіптегі парадокс: жылдамдық пен құралдың тозуының тепе-теңдігі
ЖЖҚ-дағы критикалық шектер:
| Кесу жылдамдығының артуы | Тозу көрсеткішін көбейту | Бет өңдеу сапасына әсері |
|---|---|---|
| +25% | 1,8× | Ескерімсіз |
| +50% | 3,5× | >0,2 мкм Ra деградациясы |
Алмаз тәрізді көміртегі жабындар 800+ м/мин жылдамдықта құралдың қызмет ету мерзімін 200% дейін созады, ал теңселген подача жылдамдығы (0,15 мм/тіс) өнімділікті төмендетпей отырып, кратерлі әлсіреуін болдырмауға көмектеседі.
СЖ
Алюминийді фрезерлеу үшін неше оймақ қажет?
Үш оймақты конструкциялар кесе алу мен жақсы бет өңдеудің арасындағы теңдікке ие, беттің кедір-бұдырлығын 0,4 мкм төменгі деңгейде қамтамасыз етеді.
Алюминий кесу кезінде шексіздік бұрыштары неліктен маңызды?
40°–55° шексіздік бұрыштары тиімді кесе шығару мен кесу күштерін азайту үшін маңызды, сонымен қатар жақсы өңдеуге және жиналған шеттерді болдырмауға көмектеседі.
Жабындар алюминийді фрезерлеу кезінде қалай көмектеседі?
TiB₂ және DLC сияқты мамандандырылған жабындар үйкелісті азайтып, жылу шашырауына әсер етіп, құралдың қызмет ету мерзімін ұзартады және бет өңдеуді жақсартады.