Omdat het zowel licht als sterk is, is aluminium een favoriet materiaal bij de verspaning; het heeft dus veel toepassingen die variëren van lucht- en ruimtevaart tot elektronica. Het kiezen van geschikte CNC-schachtfrezen (Computer Numerical Control) voor het bewerken van dit metaal is echter erg belangrijk als men optimale prestaties, oppervlakteafwerking en standtijd wil. In dit deel wordt uitgelegd welke kenmerken van cruciaal belang zijn bij het selecteren van vingerfrezen voor aluminium, inclusief materiaalsamenstelling, aantal spaankamers, spiraalhoek en coatings.
Het type materiaal dat wordt gebruikt om een vingerfrees te maken, heeft grote invloed op hoe goed deze snel genoeg door aluminium kan snijden. Door zowel de hardheid als de thermische weerstand kunnen hardmetalen vingerfrezen met hogere snelheden worden gebruikt dan snelstaalfrezen, terwijl ze langer meegaan voordat ze door hitte of slijtage verslijten. Het is aan te raden dat mensen die aluminium snijden met CNC's, non-ferro-specifieke vingerfrezen gebruiken die zo zijn ontworpen dat ze kleven, veroorzaakt door adhesie tussen de snijkant en het aluminium, voorkomen.
Ook heeft de hoeveelheid spaankamers op een vingerfrees invloed op de afwerking die achterblijft na het bewerken van een onderdeel en op de manier waarop spanen er tijdens het gebruik efficiënt uit worden verwijderd. In het geval van aluminium worden frezen met vier spaankamers niet aanbevolen omdat ze meer ruimte blokkeren die beschikbaar zou moeten zijn voor een goede spaanafvoer, waardoor ze snel verstopt raken en gemakkelijk oververhit raken; daarom moeten indien mogelijk altijd twee- of driesnijders worden gebruikt, omdat ze voldoende ruimte bieden voor de afvoer van spanen zonder ruwe sneden te veroorzaken.
Een ander ding dat het overwegen waard is, is de spiraalhoek, die van invloed is op de kwaliteit van de afwerking die na het snijden wordt geproduceerd. Hoewel hogere spiraalhoeken van ongeveer 45 graden goed zijn bij het frezen van aluminium, omdat ze een betere oppervlakteafwerking bieden en ook de belasting op gereedschappen verminderen, waardoor het risico op doorbuiging wordt geminimaliseerd.
Ten slotte kunnen coatings de prestaties helpen verbeteren of de levensduur van dergelijke gereedschappen verlengen wanneer ze worden aangebracht tijdens de productiefase, afhankelijk van de werkstukmaterialen waarmee werd gewerkt tijdens het gebruik van dit soort frezen. Sommige mensen gebruiken bijvoorbeeld ongecoate vingerfrezen, maar anderen kunnen hun toevlucht nemen tot het gebruik van met ZrN (zirkoniumnitride) of TiB2 (titaniumdiboride) gecoate molens voor het bewerken van aluminium. Deze coatings voorkomen het kleven veroorzaakt door hechting tussen het gereedschap en het werkstukmateriaal en verminderen de wrijving tijdens het snijden.
Concluderend moet men de juiste typen CNC-vingerfrezen selecteren met betrekking tot de voedingssnelheden die worden gebruikt bij het snijden van aluminium, waardoor efficiënte en nauwkeurige resultaten worden bereikt.
Waarom een speciale vingerfrees voor aluminium gebruiken?
Kenmerken van CNC-bewerking in aluminiumlegeringen
Op het gebied van CNC-bewerking is het bekend dat aluminiumlegeringen bepaalde eigenschappen bezitten die ze uniek maken, onder meer vanwege hun lichtgewicht en weerstand tegen corrosie. Er wordt echter aangenomen dat dergelijke materialen een goede bewerkbaarheid hebben, maar vereisen specifieke benaderingen voor de bewerking, niet alleen om de kwaliteit te optimaliseren, maar ook om de kwaliteit te verbeteren. De eerste is de zachtheid en taaiheid ervan, waardoor het gemakkelijk aan snijgereedschappen blijft kleven, wat leidt tot slechte afwerkingen als men niet over de juiste gereedschapsgeometrie en smeermiddel beschikt. Het tweede kenmerk is een hoge thermische geleidbaarheid, waardoor er veel warmte ontstaat wanneer er machinaal aan wordt gewerkt; daarom moet er op de juiste manier worden gekoeld om maatfouten door slijtage van het gereedschap te voorkomen. Bovendien kunnen aluminiumlegeringen qua samenstelling verschillen, waardoor hun hardheid en sterkte worden beïnvloed; Daarom vereisen verschillende materialen verschillende verwerkingsmethoden om binnen de kortst mogelijke tijd nauwkeurige resultaten te bereiken en tegelijkertijd energie te besparen.
Voordelen van materiaalspecifieke gereedschappen
Het gebruik van materiaalspecifieke gereedschappen tijdens het snijden van aluminiumlegeringen kan niet genoeg worden benadrukt, vooral omdat ze om verschillende technische redenen essentieel zijn. Ten eerste houden deze instrumenten rekening met factoren als thermische geleidbaarheid, die verband houdt met ductiliteit, waardoor de efficiëntie wordt gemaximaliseerd als het gaat om het afscheren van extra metaallagen, terwijl de ophoping op de mesjes op een bepaald moment wordt geminimaliseerd. Ten tweede stellen sommige coatings die erop zijn aangebracht en de verschillende vormen gebruikers in staat sneller te werken dan voorheen, zonder zich zorgen te hoeven maken over snelle slijtage als gevolg van de hoge productiesnelheden die nodig zijn tijdens dit soort bewerkingen, waarbij materialen de neiging hebben om gemakkelijk aan oppervlakken te kleven, waardoor wrijving tussen twee objecten ontstaat. en resulterend in verlies van nauwkeurigheid, wat uiteindelijk leidt tot een slechte oppervlakteafwerking of zelfs breuk langs de gereedschapsranden. Daarom verbetert het selecteren van de juiste gereedschappen die specifiek zijn ontworpen voor machinaal aluminium de geproduceerde precisieafwerkingsonderdelen, naast het verminderen van de uitvaltijd en frequente vervangingskosten, waardoor wordt bijgedragen aan de operationele efficiëntie en de algehele prestaties van CNC-processen.
Uitdagingen en gereedschapsoplossingen voor aluminiumbewerking
De uitdagingen bij het bewerken van aluminium komen voort uit de fysieke eigenschappen en het mechanische gedrag ervan. Het materiaal is bijvoorbeeld taai en er kan gemakkelijk zeer geleidende warmte worden gegenereerd, wat leidt tot problemen zoals de hechting van gereedschappen en buitensporige temperaturen die zowel de levensduur van het gereedschap als de kwaliteit van de afwerking op werkstukoppervlakken beïnvloeden. Als reactie op deze problemen zijn er binnen industriële omgevingen verschillende soorten geavanceerde technologieën geïntroduceerd. Slijtvaste coatings zoals titaniumnitride kunnen worden aangebracht op snelstaal- of hardmetalen punten om hun levensduur te verlengen door wrijving tegen werkstukmaterialen tijdens langdurige gebruiksperioden te minimaliseren, waardoor het kleven als gevolg van materiaaloverdracht van de ene plaats naar de andere tijdens het gebruik wordt verminderd ; Ook bevorderen geoptimaliseerde geometrieën de juiste evacuatiechips, wat enorm helpt bij het verminderen van de warmteopbouw, waardoor de oppervlakteruwheid wordt verbeterd. Een andere belangrijke methode die wordt gebruikt om de stijging van de snijtemperatuur te beheersen, is onder meer de introductie van koelmiddelsystemen en technieken voor minimale hoeveelheid smering (MQL); Dergelijke methoden zijn effectief omdat ze een sleutelrol spelen als het gaat om het beheer van de thermische energie die wordt geproduceerd tijdens metaalverwijderingsprocessen, waarbij vaak grote hoeveelheden tegelijk vrijkomen, die omliggende gebieden zouden kunnen beschadigen als ze niet effectief worden gecontroleerd. Daarom moeten fabrikanten gespecialiseerde geavanceerde oplossingen gebruiken die specifiek zijn ontworpen om de inherente uitdagingen aan te pakken die gepaard gaan met het bewerken van aluminium om productiviteit, nauwkeurigheid en kostenoptimalisatie te garanderen.
Het decoderen van de fluit die het beste geschikt is voor aluminium vingerfrezen
Twee fluit vs. Drie fluitfrezen voor aluminium
Wanneer vingerfrezen met twee en drie spiralen worden vergeleken voor het bewerken van aluminium, zijn er veel factoren waarmee rekening moet worden gehouden, afhankelijk van specifieke bewerkingen en gewenste resultaten. Een vingerfrees met 2 spaangroeven wordt vaak gebruikt bij gleuf- en voorbewerkingstoepassingen vanwege het open ontwerp, dat uitstekende spaanafvoer en hoge voedingssnelheden mogelijk maakt. Dit type frees werkt het beste wanneer materialen snel moeten worden verwijderd tijdens bewerkingsprocessen met hoge snelheid. Aan de andere kant biedt een vingerfrees met 3 spaangroeven een betere afwerking dan die gemaakt door frezen met minder spaangroeven, terwijl hij toch meer stabiliteit biedt en een verbetering van de oppervlakteafwerking veroorzaakt door het grotere aantal spaankamers. Het kan daarom zowel worden gebruikt voor voorbewerkingen waarbij zwaarder materiaal snel moet worden verwijderd voordat nabewerkingen worden aangebracht, als voor voorfrezen met fijne details, gevolgd door lichte nabewerkingen waarbij gladde oppervlakken nodig zijn. Maar uiteindelijk moet bij elke aluminiumsnijtoepassing de productiviteit hand in hand gaan met de kwaliteit van de levensduur van de onderdelen, zodat de een de overhand kan krijgen op de ander.
Hoe de spaanafvoer en afwerking worden beïnvloed door het aantal spaankamers
Het effect van het aantal spaankamers op de spaanafvoer en afwerking bij de bewerking van aluminium is aanzienlijk, maar tegelijkertijd complex. Een groter aantal spaankamers op een vingerfrees kan een fijnere afwerking opleveren omdat de spaangrootte per tand kleiner wordt. Dit kan echter een goede spaanstroom uit de frees belemmeren. een werkstuk dat wordt bewerkt, omdat elke opeenvolgende vallei tussen aangrenzende ribbels smaller wordt, wat leidt tot opnieuw snijden of verstopping, vooral wanneer de voedingen erg snel zijn. Daarentegen hebben gereedschappen met minder ribbels bredere valleien daartussen, waardoor een betere verwijdering van spanen mogelijk wordt, wat cruciaal blijft voor het behoud standtijd naast het bereiken van een efficiënt proces. Daarom moet de keuze worden gemaakt op basis van een evenwicht tussen de behoefte aan het bereiken van een goede oppervlaktekwaliteit en de juiste verwijdering van spanen tijdens de fabricage. Voor zachte materialen zoals aluminium, waar verharding gemakkelijk optreedt en hechtingsproblemen tussen spanen en frees veroorzaakt, zou het verstandig zijn om te kiezen een apparaat dat beide aspecten optimaliseert.
De rol die de helixhoek speelt bij fluitspel
Bij het bewerken van aluminium heeft de spiraalhoek van de spaankamers van een snijgereedschap een grote invloed op de prestatieniveaus. Hogere spiraalhoeken, vaak variërend van 35° tot 45°, zorgen in de meeste gevallen voor afschuiving, wat de snijkrachten vermindert, wat leidt tot minder warmteopbouw en tegelijkertijd zorgt voor een soepelere spaanstroom uit het te snijden werkstuk. Dit heeft meer voordelen bij toepassing op zachte gomachtige materialen zoals aluminium, omdat het plakken of ophopen van randen voorkomt waar hechting daartussen kan optreden vanwege hun lage stijfheid en sterkte in vergelijking met harde stoffen zoals staal. Verder vertonen stille frezen met grotere spiraalhoeken een verminderde neiging tot klapperen en bieden daardoor naast een lagere geluidsproductie ook meer stabiliteit tijdens het gebruik. Lagere spiralen kunnen ook voordelig zijn, vooral bij het werken met hardere metalen die een sterke stijfheid aan de rand vereisen. Er moet echter een goede selectie worden gemaakt dat de gewenste oppervlakteafwerking wordt bereikt zonder de standtijd of snijsnelheid in gevaar te brengen. Daarom is het nodig om de juiste balans te vinden tussen efficiënte oppervlaktekwaliteit en duurzaamheid
Onderzoek naar coatings en materialen: ZrN versus hardmetalen vingerfrezen
Waarom ZrN werkt voor het bewerken van aluminium
Het is bekend dat de zirkoniumnitride (ZrN)-coating op een vingerfrees de prestaties ervan bij het werken met aluminium op verschillende manieren verbetert. Ten eerste heeft het een lage wrijvingscoëfficiënt die voorkomt dat het metaal aan het gereedschap blijft kleven – een probleem dat vaak voorkomt tijdens dergelijke bewerkingen. Deze eigenschap zorgt ervoor dat de snijder tijdens het hele gebruik schoon blijft, waardoor ook de duurzaamheid wordt vergroot. Ten tweede verhardt deze coating ook het oppervlak van deze gereedschappen, waardoor ze beter bestand zijn tegen slijtage, vooral bij continu gebruik of bij grote werkvolumes waarbij slijtage onvermijdelijk is. Ten slotte helpt het, omdat zirkoniumnitride de warmte beter geleidt dan andere coatings die voor vergelijkbare doeleinden worden gebruikt, de overtollige temperaturen die worden gegenereerd op de snijgebieden af te voeren, waardoor zowel het werkstuk als de frees worden beschermd tegen thermische schade, wat onder meer kan resulteren in onnauwkeurigheden in de afmetingen en slechte afwerkingen. op bewerkte onderdelen van aluminium. Al deze voordelen die gepaard gaan met het gebruik van ZrN zijn gericht op het verhogen van de efficiëntie tijdens bewerkingsprocessen, terwijl onderbrekingen veroorzaakt door frequente gereedschapswisselingen worden geminimaliseerd, waardoor tijd en geld worden bespaard.
Waarom kiezen voor volhardmetalen vingerfrezen als u met aluminium werkt
Volhardmetalen vingerfrezen worden beschouwd als het meest geschikt voor aluminiumtoepassingen vanwege hun uitzonderlijke sterkte, stijfheid en thermische geleidbaarheidseigenschappen. De inherente eigenschappen van carbiden zorgen ervoor dat deze frezen scherpere randen behouden, zelfs onder zware snijomstandigheden waar slijtvastheid van het grootste belang is, aangezien de meeste metalen, inclusief aluminium, ze gemakkelijk bot kunnen maken. Dit is met name voordelig bij freesbewerkingen waarbij zachte, kleverige materialen zoals aluminium betrokken zijn, omdat er regelmatig defecten kunnen optreden, wat tot stilstand kan leiden en dus alles vervangen moet worden. Maar niet bij het gebruik van volhardmetalen, die harder zijn dan welk ander type dan ook, waardoor de kans op beschadiging kleiner wordt. breuken. Bovendien zorgt het vermogen van carbide om hoge temperaturen te weerstaan zonder te vervormen ervoor dat nauwkeurige afmetingen worden bereikt voor batches die zijn gemaakt tijdens grootschalige productieruns waarbij precisie het belangrijkst is. Dit zorgt voor betrouwbaarheid in termen van prestaties, omdat ze langer mee kunnen gaan zonder snel te verslijten, waardoor de productiviteit binnen de industrie wordt verbeterd en in ruil daarvoor kosten worden bespaard.
Levensduur en prestaties vergelijken: gecoate versus ongecoate gereedschappen
Het verschil tussen de levensverwachting en de efficiëntieniveaus van gecoate versus ongecoate gereedschappen bij gebruik voor het bewerken van aluminium is behoorlijk groot; dit heeft een grote invloed op de algehele productiviteit en kosteneffectiviteit. In termen van slijtvastheid en levensduur zijn gecoate versies veel beter af dan hun niet-gecoate tegenhangers, vooral die met zirkoniumnitridecoatings (ZrN), die ook in dit opzicht zeer effectief blijken te zijn. Het vermogen van deze coatings om de wrijving tussen twee bewegende delen tijdens het gebruik te minimaliseren, helpt de bedrijfstemperaturen te verlagen, waardoor de door hitte veroorzaakte degradatie aan de randen wordt verminderd, waardoor de levensduur van het gereedschap verder wordt verlengd. Dankzij dergelijke voordelen kunnen gecoate vingerfrezen continu werken zonder vaak te worden vervangen, waardoor een ononderbroken stroomproductie wordt gegarandeerd, wat tot tijdbesparing leidt.
Opgemerkt moet echter worden dat, hoewel de initiële aanschafkosten in het voordeel zouden kunnen uitvallen van ongecoate exemplaren, langdurig gebruik onder hoge snelheid of continue snijomstandigheden een dergelijk argument niet altijd ondersteunt, omdat ze de neiging hebben sneller te verslijten dan verwacht, waardoor frequente vervangingen nodig zijn, waardoor soms vertragingen in productieprocessen. Hoewel onbehandelde frezen redelijk goed kunnen presteren onder lichte toepassingen, betekent de slijtvastheid van gecoate typen in combinatie met een betere thermische bescherming in het algemeen betere prestaties in de loop van de tijd en dus ook kostenbesparingen. Als de nauwkeurigheidsniveaus van cruciaal belang zijn, samen met hogere efficiënties die worden bereikt tegen lagere operationele kosten, dan is het kiezen van gecoate vingerfrezen strategisch zinvol, vooral tijdens bewerkingen van aluminium.
Effect van de vorm van een vingerfrees op de efficiëntie van het frezen van aluminium
Welke invloed heeft de vorm van eindfrezen op de bewerking van aluminium?
Het ontwerp van vingerfrezen heeft een grote invloed op de efficiëntie en kwaliteit van de aluminiumbewerking. Kenmerken zoals het aantal spaangroeven, de spiraalhoek, de kerndiameter, enz. hebben een directe invloed op de prestaties van het gereedschap. In dit opzicht is het bekend dat een hoger aantal spaankamers de afwerkingskwaliteit verbetert, vooral bij het werken met zachte materialen zoals aluminium, omdat ze hogere voedingssnelheden mogelijk maken. Het kan echter ook de spaanruimte verkleinen, waardoor vereist wordt dat de evenwichtsoefening zorgvuldig wordt uitgevoerd. De spiraalhoek, die meestal hoger is bij vingerfrezen gemaakt voor aluminium, zorgt voor een snelle verwijdering van spanen tijdens het snijden, waardoor wordt voorkomen dat ze opnieuw op het werkstuk worden gelast, iets wat vaak gebeurt bij het bewerken van dit materiaal. Omgekeerd zijn grotere kernafmetingen nodig om het doorbuigen van gereedschappen te voorkomen en maatnauwkeurigheid te bereiken bij profileer- of gleufbewerkingen; daarom kan het kiezen van de juiste geometrie een groot verschil maken, zelfs bij het bereiken van perfecte oppervlakken.
Vierkant-, hoekradius- en kogelfrezen kiezen
Bij het selecteren van de beste vingerfrees voor het frezen van aluminium moet men kennis hebben van vierkante hoeken, radiushoeken en kogelneustypes, omdat elk verschillende doeleinden dient. Vierkante hoeken zorgen voor strakke randen bij sleuven, terwijl radiussen zorgen voor duurzaamheidsproblemen door slijtage aan de snijkanten te verminderen, vooral bij het werken met moeilijk te bewerken materialen of gereedschappen met een lange levensduur, omdat stabiliteit een belangrijk aspect is tijdens snijden op hoge snelheid . Aan de andere kant zorgen ballen voor gladheid, maar moeten ze worden gebruikt waar naast complexe vormen behoefte is aan oppervlakteafwerking. Deze beslissing zal vooral afhangen van welke afwerking u wilt, hoe vaak wilt u dat uw gereedschap wordt vervangen? Houd ook rekening met de eigenschappen van het materiaal waaraan wordt gewerkt.
Hoge spiraalfrezen voor aluminium. Begrijp ze
Deze frezen hebben een grote hoek tussen hun lichaam en de as (meestal 45° – 60°), waardoor ze beter geschikt zijn voor non-ferrometalen zoals aluminium. Deze configuratie helpt bij het voorkomen van verharding of warmteophoping op de bewerkte onderdelen door een gemakkelijker uitgangspad voor spanen te bieden en de oppervlakteafwerking te verbeteren als gevolg van verminderde snijkrachten die nodig zijn bij het werken met zachte materialen zoals aluminium. Bovendien wordt het spaanafvoerproces efficiënter omdat de kleverige aard van aluminium ervoor zorgt dat spanen aan gereedschappen blijven kleven, waardoor deze verstopt raken en tot voortijdig falen leiden bij het bewerken met hoge snelheden. De enige uitweg is het gebruik van een ontwerp met een hoge spiraal, zodat de snijactie soepel kan worden uitgevoerd zonder dat er een herlaseffect plaatsvindt langs de randen van het te snijden werkstuk.
Deze tekst gaat over hoe verschillende vormen van vingerfrezen de efficiëntie van het frezen van aluminium kunnen beïnvloeden. Het legt ook uit welke soorten vingerfrezen u het beste kunt gebruiken bij het frezen van aluminium. De tekst spreekt ten slotte over vingerfrezen met een hoge spiraal voor de bewerking van aluminium.
Aluminium frezen met vingerfrezen en optimaliseren van CNC-machine-instellingen
Het juiste toerental en de juiste voedingssnelheid kiezen
Bij het frezen van aluminium is het noodzakelijk om het juiste toerental (omwentelingen per minuut) en voedingssnelheid te kiezen om een optimale efficiëntie van de bewerking en de kwaliteit van het oppervlak te bereiken. Het beste toerental voor het frezen van aluminium kan wiskundig worden bepaald met behulp van deze formule: \( RPM = \frac{(Snijsnelheid \maal 12)}{(π \maal Diameter van frees)} \), waarbij de snijsnelheid afhangt van het type aluminium wordt gebruikt in combinatie met de geometrie van de vingerfrees. Normaal gesproken zou een snijsnelheidsbereik tussen 250 – 1000 fpm (voet per minuut) goed moeten werken voor de meeste toepassingen waarbij aluminiummaterialen betrokken zijn. De voedingssnelheid, gemeten in inches per minuut (IPM), moet worden berekend op basis van het aantal toerentallen op de frees en de spaanbelasting die varieert van ongeveer 0,001”/tand tot 0,005”/tand voor aluminium. Als u deze waarden goed instelt, zal dit leiden tot minder gereedschapsslijtage en geen overmatige hitteontwikkeling of zelfs uitval, waardoor de productiviteit toeneemt en er beter afgewerkte producten worden geleverd.
Het belang van een geschikte koelmiddelstrategie
Een goede koelmiddelstrategie is erg belangrijk tijdens het bewerken van aluminium, omdat het helpt de standtijd van het gereedschap te maximaliseren en tegelijkertijd te garanderen dat de maximale kwaliteit van de oppervlakteafwerking te allen tijde wordt bereikt bij het vervaardigen van onderdelen uit dit metaal via een freesproces. Snijvloeistoffen dienen voornamelijk als warmteputten door de thermische energie die wordt gegenereerd binnen de contactzone van het werkstuk weg te trekken, waardoor maatfouten worden voorkomen die het gevolg zijn van te grote afmetingen als gevolg van thermische uitzetting veroorzaakt door te veel temperatuurstijging rond de gereedschappen zelf en doordat werkstukken buiten hun oorspronkelijke afmetingen worden gesneden. wanneer blootgesteld aan hogere temperaturen dan de temperaturen die aanvankelijk waren ontworpen, waardoor een goede montagenauwkeurigheid mogelijk was zonder overtollig materiaal onnodig te verwijderen of de sterkte van de componenten onbedoeld te verzwakken als gevolg van oververhitting van het getroffen gebied tijdens het gebruik zelf. Bovendien worden koelvloeistoffen gebruikt voor het afvoeren van spanen, omdat ze helpen bij het voorkomen van het opnieuw lassen van spanen, wat een veel voorkomend probleem is bij het bewerken van aluminium en ernstige schade aan snijgereedschappen kan veroorzaken en de oppervlakteruwheid kan aantasten. De juiste keuze van het type koelmiddel samen met de toepassingsmethode ervan, zoals overstromingskoelsystemen, mistkoeling of hogedrukkoelmiddelsystemen, moet gebaseerd zijn op de specifieke eisen van elke specifieke freessituatie, waarbij rekening wordt gehouden met factoren zoals het gebruikte gereedschap, de materiaaldikte waaraan wordt gewerkt en de goed gewenste eindafwerkingen vereist van verschillende gebieden die door frezen tijdens deze bewerkingen zelf worden bewerkt. Succesvol beheer van koelmiddelen verlengt niet alleen de levensduur, maar verbetert ook de productiviteit door hogere voedingssnelheden en snijsnelheden mogelijk te maken zonder de integriteit van de frees of de kwaliteit van de onderdelen die tijdens het bewerkingsproces worden geproduceerd in gevaar te brengen.
CNC-parameters wijzigen voor een betere standtijd en oppervlakteafwerking
Het aanpassen van CNC-parameters om een betere oppervlakteafwerking en langere standtijd te bereiken tijdens aluminiumfreesprocessen omvat het vinden van de juiste balans tussen snijsnelheid, voedingssnelheid, snedediepte en de juiste selectie van het gereedschapspad. Het verhogen van de spilsnelheden met behoud van gematigde voedingssnelheden kan de oppervlakteafwerking aanzienlijk verbeteren door een vermindering van de grootte van de geproduceerde spanen, waardoor de kans wordt geminimaliseerd dat deze spanen opnieuw op oppervlakken worden gelast. Omgekeerd kan een hoge voedingssnelheid wenselijk zijn, zodat er geen verblijftijd van gereedschappen is, wat zou kunnen leiden tot overmatige warmteopbouw, waardoor voortijdige slijtage ontstaat, omdat deze daardoor verzwakt. Ook kan, waar van toepassing, het gebruik van meelopend frezen bijdragen aan betere afwerkingen, omdat deze methode afschuifsneden oplevert, waardoor gladdere oppervlakken achterblijven, vooral als het gaat om zachte metalen zoals systemen van aluminiumlegeringen. Bovendien zal het kiezen van de beste routestrategieën, vooral die waarbij gelijkmatige slijtage langs de randen mogelijk is, de levensduur van gereedschappen aanzienlijk verlengen. Daarom moet men deze waarden dynamisch aanpassen en gebruik maken van de nieuwste CAM-softwarefuncties die paden optimaliseren op basis van specifieke vereisten voor een bepaalde freesbewerking, zodat beide onderdeelkwaliteitsefficiënties in één keer worden bereikt.
Hoe veelvoorkomende problemen bij aluminiumfreesprojecten op te lossen
Wat te doen bij een slechte oppervlakteafwerking en braamvorming?
Het omgaan met een ruwe oppervlakteafwerking of braamvorming tijdens het frezen van aluminium vereist een veelzijdige aanpak. Men moet beginnen met het kiezen van het juiste type vingerfrees voor deze taak. Het is het beste als ze er een gebruiken die speciaal voor dergelijke materialen is ontworpen, omdat deze scherpe randen en hoge hellingshoeken heeft waardoor spanen gemakkelijk kunnen worden verwijderd en wordt voorkomen dat ze opnieuw op het oppervlak van het gereedschap worden gelast. Een andere oplossing is het gebruik van een geschikt koelmiddel of smeermiddel om vastplakken te voorkomen dat wordt veroorzaakt door de opbouw van warmte, wat na de bewerking leidt tot bramen en andere onvolkomenheden op het werkstukvlak. De derde stap omvat het aanpassen van de CNC-machine-instellingen, zoals het spiltoerental en de voedingssnelheid, om de aanbevolen resultaten per minuut te bereiken. Dit kan worden gedaan door deze parameters te verhogen, waardoor de snijkrachten op bewerkte oppervlakken worden verminderd, waardoor braamvorming wordt geminimaliseerd en de afwerkingskwaliteit wordt verbeterd.
Waarom mag u niet toestaan dat gereedschap breekt bij het bewerken van aluminium?
Om voortijdige slijtage of breuk van gereedschappen tijdens het frezen van aluminium te voorkomen, is het belangrijk dat men een alomvattende strategie bedenkt, waaronder het selecteren van het juiste gereedschap, het aanpassen van bedrijfsparameters en het plannen van strategische gereedschapspaden. Ten eerste moeten ze een geschikte coating voor hun gereedschap kiezen, die de wrijving tussen het te verwijderen werkstukmateriaal en de snijkant van het door hen gekozen gereedschap zal helpen verminderen, waardoor de levensduur ervan wordt verlengd. Ten tweede moeten ze de operationele instellingen, zoals dieptemetingen of conservatieve feeds, optimaliseren, omdat dit te veel nadruk zou kunnen leggen op tools die kunnen leiden tot breukrisico's. Gebruik ten slotte spiraalvormige interpolatie bij het invoeren van materiaal in plaats van direct induiken, om de frees niet te schokken en daardoor schade te veroorzaken/te breken.
Hoe kunt u warmte kwijtraken tijdens het frezen van aluminium?
Het wegwerken van warmte tijdens het frezen van aluminium kan op twee manieren worden bereikt: het verbeteren van de efficiëntie van de spaanafvoer en het verminderen van de warmteontwikkeling in de snijzone. De eerste methode omvat het ontwerpen van snijgereedschappen met gepolijste groeven langs scherpe randen waar spanen vrijelijk weg kunnen stromen van het snijpunt. Hogedrukkoelsystemen komen hierbij ook van pas, omdat ze als thermische barrière fungeren en warmte afvoeren van zowel het werkstuk dat wordt bewerkt als de gebruikte frees. Bovendien moeten programmeertechnieken met hoge snelheidsbewerking in combinatie met optimale voedingssnelheden/spilsnelheden worden toegepast, zodat spanen in kleinere stukken worden gebroken die gemakkelijk te hanteren zijn, waardoor wordt voorkomen dat ze opnieuw op een werkoppervlak worden bevestigd. Bovendien verlengen deze maatregelen niet alleen de standtijd van het gereedschap door de thermische spanningen te verlagen, maar verhogen ze ook de algehele freesefficiëntie omdat er minder tijd wordt besteed aan reiniging of onderhoud.
Referentiebronnen
- Online artikel – “Optimaliseren van aluminiumbewerking: de juiste frees kiezen”
- Bron: MachiningInsightsHub.com
- Samenvatting: Bij het kiezen van de te gebruiken vingerfrees concentreert dit webartikel zich op het efficiënt maken van aluminiumbewerkingsprocessen. Er wordt gekeken naar enkele zaken waarmee rekening moet worden gehouden bij de omgang met aluminium, zoals het verwijderen van spanen, het conserveren van het gereedschap en het bereiken van een fijne oppervlakteafwerking. Het stuk geeft een diepgaande analyse van verschillende soorten vingerfrezen die met aluminium kunnen werken, zoals die met hoge spiraalhoeken of variabele spaangroeven. Daarnaast biedt het ook suggesties met betrekking tot snelheden, voedingen en coatings op gereedschappen voor betere prestaties bij het frezen van aluminium. Degenen die betrokken zijn bij de bewerking van aluminium kunnen veel profijt hebben van deze gids, omdat ze zoeken naar manieren waarop dergelijke bewerkingen effectiever kunnen worden gemaakt.
- Technisch document – “Verbeterde gereedschapsoplossingen voor aluminiumbewerkingstoepassingen”
- Bron: Journal of geavanceerde bewerkingstechnologieën
- Samenvatting: Dit technische artikel is gepubliceerd in een gerenommeerd tijdschrift voor verspaningstechnologieën en gaat over verbeterde gereedschapsoplossingen voor toepassingen waarbij aluminium wordt gesneden, met name vingerfrezen. Er wordt gesproken over zaken als nieuwe materialen voor gereedschappen, hun vormen en coatings, maar ook over verschillende manieren waarop ze kunnen worden gebruikt, zodat het meest efficiënte snijproces kan plaatsvinden, samen met een langere levensduur van de gereedschappen zelf en een betere kwaliteit van de oppervlakteafwerking wanneer werken aan aluminiumlegeringen. Het artikel geeft voorbeelden uit de praktijk, ondersteund door cijfers die prestatieverbeteringen aantonen die zijn bereikt door het gebruik van bepaalde typen vingerfrezen die speciaal zijn ontworpen voor het bewerken van aluminium. Dit wetenschappelijke werk is daarom waardevol voor ingenieurs, machinisten en andere professionals die meer willen weten over dit vakgebied, omdat het hen relevante technische informatie verschaft die nergens anders te vinden is.
- Website van de fabrikant – “Uitmuntende bewerking van aluminium: vingerfrezen ontworpen voor prestaties”
- Bron: PrecisionToolsCo.com
- Samenvatting: Op de website van Precision Tools Co. staat een afdeling voor vingerfrezen die perfect zijn voor het bewerken van aluminium. Er wordt besproken wat de voor- en nadelen zijn en waar het met dit soort gereedschappen het meest effectief kan worden toegepast. Het geeft ook tips over hoe u de ideale vingerfreesgeometrie, coating- of snijparameterinstelling kunt kiezen om de beste resultaten te bereiken bij verschillende bewerkingen waarbij door dit metaal wordt gefreesd. Als u meer wilt weten over vingerfrezen die speciaal zijn ontworpen voor het bewerken van aluminium, vindt u op onze site veel waardevolle informatie, inclusief productdetails!
Veelgestelde vragen (FAQ's)
Vraag: Met welke elementen moet ik rekening houden bij het kiezen van vingerfrezen voor de bewerking van aluminium?
A: Er zijn verschillende dingen waar u aan moet denken bij het selecteren van vingerfrezen voor aluminiumlegeringen. Bijvoorbeeld de soort aluminium (bijvoorbeeld gegoten of gesmeed), de gewenste afwerking (ruw of glad) en waartoe de machine in staat is. De prestaties kunnen tijdens de bewerking aanzienlijk worden verbeterd door het gebruik van hooggebalanceerde vingerfrezen en gereedschappen die speciaal zijn ontworpen voor gebruik met aluminium.
Vraag: Kunnen CNC-schachtfrezen aluminium snijden, en welke soorten zijn het beste?
A: Ja, CNC-schachtfrezen kunnen effectief door aluminium snijden. Tot de meest geschikte typen behoren hoogwaardige 4-snijderfrezen voor voorbewerken en afwerken; vingerfrezen met één fluit voor hoge MRR; 2-snijders/non-ferrometalen zoals aluminium en magnesium etc., drie-snijders/non-ferrometalen zoals aluminium en magnesium, etc. Gereedschappen uit de Speed Tiger-serie zijn geoptimaliseerd voor dit soort aluminiumtoepassingen met hoog rendement.
Vraag: Wat zijn de voordelen van het gebruik van een vezelrijke U-type vingerfrees voor het frezen van aluminium?
A: U-type vingerfrezen met hoge voeding bieden een aantal voordelen ten opzichte van andere gereedschappen bij het frezen van aluminium, zoals kortere cyclustijden omdat ze materiaal sneller verwijderen, een betere oppervlakteafwerking en minder warmteontwikkeling. Dankzij hun unieke geometrie kunnen ze spanen effectief afvoeren, zodat aluminium niet opnieuw aan de snijkanten wordt gelast, wat later problemen zou kunnen veroorzaken.
Vraag: Hoe kies ik tussen voorbewerkingsfrees en vierkante vingerfrees voor aluminium?
A: De beslissing om een voorbewerkingsfrees of vierkante vingerfrees te gebruiken voor de bewerking van aluminium hangt sterk af van uw specifieke vereisten. Voorbewerkingsfrezen hebben variabele spiraalhoeken en spaanbrekerontwerpen, die een snelle afbraak van grote hoeveelheden materiaal mogelijk maken, terwijl vierkantfrezen het beste werken voor gedetailleerde bewerkingen en nabewerkingen vanwege hun zuivere snijkanten die zowel bij voorbewerken als nabewerken kunnen worden gebruikt voorspelbaarheid van toepassingen.
Vraag: Welke rol speelt de spiraalhoek bij CNC-schachtfrezen voor aluminium?
A: In termen van spaanafvoer en verdelingskrachten tijdens het snijden; de helixhoek is erg belangrijk. Een spiraalhoek van 45 graden wordt vaak gebruikt voor aluminium, omdat dit agressieve snijeigenschappen biedt in combinatie met gladde afwerkingen. Voor aluminiumsoorten met een hoog siliciumgehalte kan men overwegen een spiraalhoek van 60 graden te gebruiken, omdat dit snijkantsopbouw helpt voorkomen en de spaanafvoer verbetert.
Vraag: Waarom zijn vingerfrezen met één en vier spiralen populair voor de bewerking van aluminium?
A: Bij het bewerken van aluminium geven veel mensen de voorkeur aan vingerfrezen met enkele spaankamer, omdat deze voldoende ruimte bieden voor het verwijderen van spanen, waardoor herlassen tot een minimum wordt beperkt en tegelijkertijd wordt gewaarborgd dat materiaal efficiënt wordt verwijderd. Naast deze eigenschappen zorgen gereedschappen met vier spaankamers ook voor een goede oppervlakteafwerking, zodat ze kunnen worden gebruikt bij ruwe of nabewerkingen op aluminium en hun legeringen.
Vraag: Welk effect hebben materiaaleigenschappen op het selecteren van het juiste gereedschapstype bij het werken met CNC-machines om aluminium te snijden?
A: Materiaaleigenschappen zoals hardheid, thermische geleidbaarheid en abrasiviteit zijn van invloed op welke soorten gereedschappen moeten worden geselecteerd bij het frezen van aluminiummaterialen. Volgens de bewerkbaarheidsbeoordelingen van het softwareprogramma Machining Advisor Pro (MAP) zouden bijvoorbeeld frezen met hogere prestaties en variabele spiralen worden aanbevolen voor hard aluminium om de warmteontwikkeling binnen aanvaardbare grenzen te houden, wat op zijn beurt de slijtage van het gereedschap vermindert, terwijl Zachtere soorten kunnen baat hebben bij ontwerpen die hogere voedingssnelheden mogelijk maken zonder dat dit ten koste gaat van de oppervlakteafwerking.
Vraag: Waarom zijn de axiale en radiale dieptes van de snede belangrijk bij het frezen van aluminium?
A: De axiale en radiale diepten van de snede hebben een aanzienlijke invloed op de freesbelasting, de spaandikte en de algehele efficiëntie bij de bewerking. Voor aluminium kan het optimaliseren van deze parameters een grote invloed hebben op de MRR (materiaalverwijderingssnelheid) en de standtijd. Daarom specificeren geavanceerde freestechnieken met behulp van CNC-machines vaak bepaalde axiale en radiale diepten voor verschillende vingerfreesontwerpen, zodat ze de efficiëntie maximaliseren en tegelijkertijd de gewenste afwerkingen in aluminiumtoepassingen bereiken.
