Kaip įgriovimo staklės pagerina aliuminio produktų apdailą

Pagrindiniai mechanizmai Pabaigos pjaustymo mašinos aliuminio apdailoje

Galiniu frezu apdirbimas aliuminio bloko medžiaga pristato žaliavą – aliuminį – ir tikslųjį mechaninį veiksmą. Sukantis pjovimo įrankis su išpjovomis, sukurtas šiam apdirbimo tipui, pjauna заготовkę, nuimdama medžiagą dėka patentuoto elemento geometrijos valdymo, kontroliuojančio chip formavimą... kas ypač svarbu dėl aliuminio žemo lydymosi taško. Aukšti (40°–45°) sriegio kampai užtikrina efektyvų drožlių pašalinimą, sumažinant neigiamą perkaitinimo poveikį, o 3-ių išpjovų konstrukcijos sudaro pusiausvyrą tarp drožlių išmetimo ir įrankio standumo. Aštrūs briauneliai su poliruotomis išpjovomis sumažina trintį, pakeisdami aliuminio „prilipusią briaunelę“ suteptąja briaunėle, kuri mažina trintį ir padeda išvengti medžiagos lupimosi.

Pagrindiniai funkcionalūs elementai apima:

• Drožlių šalinimas : Sraigtiniai grioveliai spiralę kelia aukštyn nuolaužas, kad būtų išvengta pjūvio zonos užsikimšimo
• Termalioji reguliacija : Specializuotos dangos, tokios kaip ZrN, šildo 30 % greičiau nei neapdoroti įrankiai
• Tikslus pjūvis : Aštrūs, modernūs kampai (<35°) sumažina apdirbimo po operacijų briaunų pašalinimą iki 80%

Optimalus baigimas sulygina agresiją ir subtilumą – pernelyg didelė žemyn kryptis sukelia vibracijas, o nepakankamas kontaktas pagreitina kraštų nubrozdinimus. Staklių standumas užtikrina ±0,01 mm matmenų nuoseklumą.

Išpjovų skaičiaus optimizavimas efektyviam medžiagos šalinimui

Mažiau išpjovų (2–3) suteikia didesnes dalelių talpyklas intensyviam šalinimui, tuo tarpu daugiau išpjovų (4+) leidžia gauti glotnesnes paviršius. Trijų išpjovų konstrukcijos pasižymi idealiu kompromisinio balanso, kurios baigiamuosiuose pjūviuose sukuria paviršiaus šiurkštumą (Ra) mažesnį nei 0,4 μm.

Sukiojo pjūvio kampo dinamika aliuminio apdirbime

Kampai nuo 40° iki 55° valdo drožlių judėjimą ir pjūvio jėgas. Statusni kampai (>45°) puikiai tinka baigiamajam apdirbimui, nes greitai pakelia drožles ir sumažina trintį 30%. Minkšti lydiniai, tokie kaip 6061, naudingiausi esant kampams nuo 45° iki 48°, tuo tarpu kietesniems lydiniams (pvz., 7075) reikia 50°–55° konfigūracijų, kad būtų išvengta prikibusios briaunos susidarymo.

Specializuotos danga termoreguliavimui

Titano diboridas (TiB₂) suteikia 3 kartus ilgesnį įrankio tarnavimo laiką aukštoje kaitroje, sumažindamas trinties temperatūrą 200°F. Deimantų tipo anglies (DLC) danga užtikrina labai mažą trintį (0,05–0,1), neleisdama perkelti medžiagos. Neapdoroti poliruoti įrankiai tinka trumpalaikėms operacijoms, tačiau dangos visuomet gerina apdorojimo kokybę nukreipdamos šilumą ir mažindamos nubrozdinimus.

Tikslių pjovimo parametrų nustatymai Galiniu frezavimu Veikla

Sukiojimo greičio ir padavimo kalibravimas veidrodinio paviršiaus gavimui

18 000–24 000 sūkiai per minutę su padavimo rodikliais 0,05–0,12 mm/zubas sumažina lankstymąsi ir neleidžia susidaryti nubrozdinimams. Viršijus 0,15 mm/zubą esant 30 000 sūkių per minutę vibracijos padidėja 62 %, todėl atsiranda drebėjimo žymės. Šiuolaikiniai CNC valdikliai naudoja adaptacinius padavimo algoritmus, kad paviršiaus šiurkštumas pagerėtų iki 0,2 μm.

Pjūvio gylio optimizavimo strategijos

Strateginis pjūvio gylio (DOC) nustatymas daro įtaką paviršiaus kokybei ir įrankio ilgaamžiškumui.

Paviršiniai ašiniai pjūviai (0,3–0,5 mm) su 70 % radialiniu žingsniu sumažina perkirtimą 41 %. Brūkšninkui – 2,5 mm ašinis DOC su 15 % radialiniu įsijungimu maksimaliai pašalina be įrankio apkrovimo ribų viršijimo.

Pažengę geometriniai parametrai stambiais įrankiais

Aplinkos paruošimo technikos švariems pjūviams

Aštrūs kraštai su 20–30 mikronų kalibravimu sumažina pjaustymo jėgas 15–20 %. 6–8° atsarginiai kampai neleidžia įrankiui trintis, palengvindami drožlių šalinimą. Netinkamas kraštų apvalinimas 2,3 karto padidina nubrozdinimų susidarymą aliuminyje.

Radialinio pjaustymo kampo poveikis paviršiaus struktūrai

Radialinio pjaustymo kampai 8–12° optimizuoja apdailą, sumažindami pjaustymo pasipriešinimą ir šilumą. Teigiami pjaustymo kampai sumažina temperatūrą 80–120°C, mažindami įrankio nubrozdinimą. Aukšto greičio operacijoms (>15 000 sūkio per minutę) naudingi šiek tiek neigiami kampai (-2°) lydiniams, kad būtų išvengta subyrėjimo.

Aliuminio apdailos revoliucija naudojant aukšto greičio pabaigos frezavimo technikas

Aukšto greičio apdirbimas (HSM) pasiekia paviršiaus šiurkštumą mažesnį nei 0,4 μm Ra esant greičiui virš 15 000 sūkio per minutę, sumažinant gamybos laiką 50–70 %.

Vibracijos valdymas aukšto greičio apdirbime

Šiuolaikinių sprendimų pavyzdžiai:

• Kintamo skersmens geometrijos sunaikina rezonansą
• Vibraciją slopinantys įrankių laikikliai sugerdama 70 % harmoninės energijos
• Sriegio kampai >45° paskirstant pjūvio jėgas

Dalelių šalinimo sprendimai tolydžiajam pjūviui

Veiksmingi metodai yra:

• 3 mentelių konstrukcijos su giliais grioveliais padidinant dalelių erdvę 130 %
• Aukšto slėgio aušinimo skystis (1 000+ PSI) sumažinant pakartotinį dalelių pjaustymą 85 %
• Poliruotos AlCrN danga trinties mažinimas

Pramonės paradoksas: greičio ir įrankių nubrozdinimo balansas

Kritiniai HSM slenksčiai:

Diamantui imituojančios anglies danga pratęsia įrankių tarnavimo laiką 200% esant pjūviui virš 800 m/min, tuo tarpu subalansuotas padavimas (0,15 mm/dantis) neleidžia kraterio nubrozdinimų nepaaukodamas produktyvumo.

DUK

Koks yra optimalus dantų skaičius aliuminio pabaigos frezavimui?

Triju dantų konstrukcijos siūlo optimalų balansą tarp drožlių šalinimo ir finišo kokybės, leisdamos paviršiaus šiurkštumą mažesnį nei 0,4 μm.

Kodėl svarbu sriegio kampas pjauti aliuminį?

Sriegio kampai nuo 40° iki 55° yra būtini efektyviam drožlių pašalinimui ir pjūvio jėgų mažinimui, padedant geresniam apdirbimui ir neleidžiant susidaryti priplaktam kraštui.

Kaip dangos padeda frezuojant aliuminį?

Specializuotos dangos, tokios kaip TiB₂ ir DLC, sumažina trintį ir sklaido šilumą, pratęsdamos įrankių tarnavimo laiką ir pagerindamos paviršiaus kokybę.