Hoge snelheidsbewerking voor aluminium freesonderdelen

Aluminium is een van de meest gebruikte legeringen in de moderne productie en aluminium lijkt het beste materiaal te zijn. Het is licht, sterk, duurzaam en corrosiebestendig. Daarom is de nieuwe strategie voor het frezen van aluminium snel ontwikkeld.

Een van de moderne succesvolle CNC-freesmethoden voor aluminium is machinale bewerking op hoge snelheid. Het belangrijkste verschil met conventioneel frezen is dat de snelheid van frezen met hoge snelheid veel hoger is en dat de machinist ze kan gebruiken om de snijvoeding te verhogen. Frezen met hoge snelheid is anders dan conventioneel frezen. Dit is een productievere en innovatievere manier om kleine batches onderdelen en prototypes te produceren. De zich ontwikkelende metaalindustrie vereist een snelle productie van onderdelen. Elke maand worden de eisen voor op maat gemaakte onderdelen of snelle prototypes hoger en hoger. Steeds meer klanten willen bestellingen sneller afronden. Ze willen ook dat deze componenten een hogere nauwkeurigheid hebben dan voorheen.

Wat is hoge snelheid Bewerking?

Oorspronkelijk ontwikkeld door de Duitse uitvinder Dr. Carl Salmon in de jaren 1920, werd machinale bewerking met hoge snelheid geboren toen de bedenker zich realiseerde dat voor een specifiek werkstukmetaal de warmte die wordt gegenereerd op de interface tussen het snijgereedschap en het werkstuk zou pieken bij een bepaalde kritische spil snelheid.

Gewone freesbewerkingen maken gebruik van een lage invoersnelheid en grote snijparameters, terwijl een hogesnelheidsfreesbewerking een hoge invoersnelheid en kleine snijparameters gebruikt. Vergeleken met gewone freesverwerking heeft de high-speed freesverwerking de volgende kenmerken:

(1) Hoog rendement

De spilsnelheid van frezen met hoge snelheid is over het algemeen 15000r/min ~ 40.000r/min, tot 100000r/min. Bij het snijden van staal is de snijsnelheid ongeveer 400 m/min, wat 5-10 keer hoger is dan de traditionele freesverwerking. Bij het verwerken van vormholten wordt het vergeleken met traditionele verwerkingsmethoden (traditioneel frezen, EDM, enz.) De efficiëntie wordt 4 tot 5 keer verhoogd.

(2) Hoge precisie

De verwerkingsnauwkeurigheid bij hoge snelheid is over het algemeen 10 m, en sommige nauwkeurigheid is zelfs nog hoger.

(3) Hoge oppervlaktekwaliteit

Omdat de temperatuurstijging van het werkstuk tijdens frezen met hoge snelheid klein is (ongeveer 3 ° C), is er geen metamorfe laag en microscheuren op het oppervlak en is de thermische vervorming ook klein. De beste oppervlakteruwheid Ra is minder dan 1 m, wat de werklast van het daaropvolgende slijpen en polijsten vermindert.

(4) Het kan zeer harde materialen verwerken.

Het kan staal van 50-54HRC frezen en de hoogste freeshardheid kan 60HRC bereiken.

Voordelen van hoge snelheid Bewerking Voor het frezen van aluminium

Door de eigenschappen van HSM is het frezen van aluminium door HSM in veel onverwachte opzichten zeer voordelig. Door te kiezen voor een HSM-strategie voor aluminium in plaats van conventioneel frezen, krijgt u de volgende voordelen.

Verbeter de efficiëntie

De snijsnelheid van frezen met hoge snelheid kan drie keer de traditionele freessnelheid bereiken. Bij het bewerken van zachtere aluminiumlegeringen kan het zelfs worden verdubbeld.

Voor zover wij weten is de bewerkingsvoeding een parameter die de productiviteit van het gehele freesproces bepaalt. Dat wil zeggen, in vergelijking met conventioneel frezen, kan de bewerkingsefficiëntie bij hoge snelheid veel hoger zijn. De bewerkbaarheid van aluminium maakt het mogelijk om het spiltoerental te verhogen tot 18.000 tpm of hoger.

Een dergelijk hoog materiaalverwijderingspercentage maakt aluminiumbewerkingsdiensten met behulp van de HSM-strategie van aluminium een ​​zeer gunstig product voor de auto- en ruimtevaartindustrie. In het eerste geval vereist het prototype van de auto veel materiaalverwijdering, het liefst met zo min mogelijk freesinstellingen. In het tweede geval zijn er veel lange en grote delen met diepe zakken (ze moeten licht zijn, dus de meeste worden verwerkt tot een reeks kruisende ribben) en dunne wanden. Daarnaast zijn aluminiumlegeringen goed voor vliegtuigen en raketten. 80%. .

Inkepingstemperatuur

Studies hebben aangetoond dat de snijtemperatuur verandert met toenemende snelheid. In het begin, als de snelheid toeneemt, neemt ook de temperatuur toe. Verder daalde de temperatuur echter sterk. Dit komt op een punt dat het er niet meer toe doet. Het verhogen van de snijsnelheid zal uiteindelijk de temperatuur slechts een klein beetje verlagen. Deze verandering is ideaal voor frezen op hoge snelheid.

Bij het frezen van aluminium met een snelheid van 300-500 m/min kan de temperatuur bijvoorbeeld oplopen tot 600 tot 800 graden. Wanneer we de snelheid echter verhogen naar 1200, daalt de temperatuur tot minder dan 200 graden en is de temperatuur slechts 150 graden bij 1800 m/min. Vanaf nu heeft het geen zin om sneller te snijden.

Vanuit het juiste perspectief is het slechts 150-200 graden. Lokale warmtebehandeling zal in dit gebied geen veranderingen in materiaaleigenschappen veroorzaken. De metaaldeeltjes zullen niet toenemen en de koelbehoefte is veel kleiner. Dit is een duidelijk voordeel.

Verleng de levensduur van het gereedschap

Dit lijkt vreemd vanwege de hoge snelheid die ermee gemoeid is. Daarom wordt algemeen aangenomen dat de gereedschapsslijtage hoger moet zijn. Als we het echter vergelijken met de hoeveelheid materiaal die door traditioneel frezen wordt gesneden, is het verschil duidelijk. In termen van standtijd voor het snel frezen van aluminium, de duidelijke winnaar.

U vraagt ​​zich misschien af ​​wat bijdraagt ​​aan het verlengen van de standtijd? Ten eerste wordt de snijtemperatuur aanzienlijk verlaagd. Dit betekent een hogere materiaalsterkte van het gereedschap. Bovendien is de spaanbreedte klein tijdens het frezen met hoge snelheid. Dit komt omdat ondanks de toename van de voeding, het gereedschap sneller draait en dunnere spanen kan snijden.

Bovendien is een van de grootste problemen bij het bewerken van aluminium dat aluminium te zacht is en tijdens het bewerken aan de snijkant van het gereedschap blijft kleven. Dit vermindert de scherpte van het gereedschap en verhoogt de snijkracht, waardoor de standtijd wordt verkort.

Precisie van snel frezen van aluminium

We zijn allemaal van mening dat een hogere voedingssnelheid de afwerking van het aluminium oppervlak zal verminderen, omdat de snijkant van het gereedschap verder kan gaan en het gereedschap kan draaien en snijden. Over het algemeen leidt dit tot bredere versnippering, hogere snijkrachten en een slechtere oppervlakteafwerking. Bij HSM is de gereedschapssnelheid ondanks de grote voeding echter hoger, waardoor de spanen eigenlijk dunner zijn dan bij conventioneel frezen. Bovendien is de trilling door de kleine snijkracht klein. Deze functies helpen allemaal om de nauwkeurigheid te verbeteren.

Laag koelvloeistofgebruik

Sommige HSM-strategieën voor aluminiumverwerking gebruiken helemaal geen koelvloeistof. Verwerking op 200 graden vereist bijna geen koelmaterialen en gereedschappen. Sommige uiterst nauwkeurige bewerkingen gebruiken echter nog steeds koelmiddel om de kwaliteit van onderdelen te verbeteren, maar de hoeveelheid koelmiddel is veel minder dan bij conventionele bewerking. Sommige aluminium hogesnelheidsfreesprocessen maken gebruik van zogenaamde minimale smering. De hoeveelheid aangebrachte koelvloeistof is alleen voldoende om een ​​film te vormen, waardoor wrijving wordt verminderd en enige koeling wordt verschaft, dus de benodigde hoeveelheid koelvloeistof is meestal klein.

Constant T ool E verloving A ngle

Een van de belangrijkste problemen bij het frezen van een holte met een vingerfrees is om de holte hoek te maken. De vingerfrees moet 90 graden worden gedraaid om een ​​holte te creëren, en op dit moment moet het materiaal dat het snijdt worden verdubbeld (van beide zijden van de holte). Dit leidt tot een lokale toename van de snijkracht en is zeer nadelig voor de standtijd en de nauwkeurigheid van het werkstuk. HSM-aluminiumfrezen heeft echter veel vooraf bepaalde strategieën voor het genereren van gereedschapspaden, waaronder een constante gereedschapsaangrijpingshoek. Dit betekent dat bij het bewerken van al het materiaal eromheen op een cirkelvormig pad, het gereedschap deze hoek geleidelijk nadert. Op deze manier blijft de snijkracht constant en blijft de nauwkeurigheid gelijk. Bovendien kan de standtijd worden verlengd.

SANS Machining is geconcentreerd op CNC-bewerkingsproductie, prototypebewerking, productie in kleine volumes, metaalproductie en onderdelenafwerking, en biedt u de beste ondersteuning en services.

Heeft u vragen of een offerteaanvraag voor metaal- en kunststoftechnologie en bewerking op maat, dan kunt u ons een aanvraag sturen.