Открытие высокопроизводительного фрезерования: выбор лучших концевых фрез для алюминия

Чтобы приобрести концевые фрезы для алюминия, необходимо знать об специфических свойствах алюминиевых сплавов. Алюминий намного мягче и пластичнее, чем твердые металлы, такие как сталь, а это означает, что вам нужно тщательно выбирать инструменты, иначе на них появятся заусенцы или к ним приварится материал. Среди вещей, которые необходимо принять во внимание, — материал, геометрия и покрытие концевой фрезы. Например, твердосплавные концевые фрезы известны своей твердостью и термостойкостью, благодаря чему они работают лучше и служат дольше во время использования. Когда дело доходит до геометрии, инструменты с множеством канавок могут помочь плавно удалять стружку под определенными углами спирали, тем самым предотвращая повторное приваривание стружки, а также обеспечивая лучшее качество поверхности. Кроме того, такие покрытия, как ZrN (нитрид циркония) или TiB2 (диборид титана), уменьшают прилипание и значительно увеличивают срок службы инструмента благодаря этому процессу выбора при фрезеровании алюминия.

Почему стоит выбрать специализированную концевую фрезу для алюминия?

Понимание уникальных проблем фрезерования алюминия

Хотя алюминий намного мягче и податливее, чем более твердые металлы, такие как сталь, у него все же есть свои проблемы при фрезеровании. Его мягкость делает его склонным к образованию наростов (BUE). Это происходит, когда обрабатываемый материал прилипает к режущим кромкам фрезы, тем самым сокращая срок службы инструмента и ухудшая качество поверхности. В дополнение к этому, поскольку алюминий очень пластичен, следует тщательно выбирать концевую фрезу, чтобы не растягивать и не размазывать заготовку по заготовке, что может затруднить эвакуацию стружки. По этим причинам, среди прочего, фрезы, используемые для обработки алюминиевых сплавов, должны иметь определенные характеристики, такие как острые кромки, правильное количество канавок и специальные покрытия, которые уменьшают трение и адгезию во время обработки, что делает их эффективными.

Важность геометрии инструмента для конкретного материала

Специфику материала фрезерных инструментов при механической обработке невозможно переоценить. Для работы с алюминием необходимо, чтобы режущие инструменты имели острые кромки и нужное количество канавок, чтобы предотвратить слипание материалов; это также поможет легко вынимать стружки, одновременно снижая риски образования наростов (BUE). Чем более заостренным является инструмент, тем меньшая сила ему требуется, чтобы пройти через алюминий, тем самым сглаживая поверхность и уменьшая вероятность деформации во время резки. Другое дело, что фрезы, оптимизированные для использования с алюминием, часто имеют определенные углы спирали, что позволяет им лучше резать за счет постепенного снижения нагрузки на отдельные кромки. Помимо улучшения качества поверхности, такая специализированная конструкция продлевает срок службы оборудования за счет снижения износа деталей. Это означает, что любой, кто фрезерует алюминиевые сплавы, должен понимать эти принципы относительно геометрии инструмента по сравнению с обрабатываемыми материалами, поскольку отказ может привести к снижению производительности или неэффективности во время работы, не забывая при этом об улучшении текстуры поверхности.

Преимущества High Helix и специальных покрытий

Фрезы для алюминиевых сплавов оснащены большими углами спирали и специальными покрытиями для оптимизации процессов обработки. Большие углы спирали являются первым важным фактором. Обычно они более чем на 30 градусов превышают стандартное число. Материал будет испытывать меньшую силу резания, когда материал разрезается под большим углом. Такое уменьшение поперечной силы снижает вероятность коробления и деформации материала, поэтому целостность заготовки остается неизменной. Некоторые преимущества такого выбора дизайна включают в себя:

1. Повышенная эффективность эвакуации стружки: Стружка легче удаляется из зоны резания благодаря крутизне, что снижает вероятность засорения и перегрева.
2. Лучшее качество поверхности: Более низкие силы резания означают меньшую вибрацию и, следовательно, улучшение качества поверхности обрабатываемых деталей.
3. Более длительный срок службы инструментов: Меньшее трение в сочетании с уменьшенной силой резания приводит к уменьшению износа инструмента, что продлевает срок его использования.

Во-вторых, это специальные покрытия, такие как нитрид титана-алюминия (TiAlN) или алмазоподобный углерод (DLC), которые повышают производительность инструментов;

1. Снижение коэффициентов трения: Эти виды покрытий предотвращают прилипание между алюминиевыми заготовками и инструментами, уменьшая адгезию между ними, тем самым предотвращая прилипание материалов к краям во время резки.
2. Улучшенная термостойкость: Режущие инструменты можно сделать термостойкими, нанеся на них покрытие, благодаря которому их твердость и острота не уменьшаются даже при более высоких температурах.
3. Устойчивость к коррозии: При обработке некоторых типов алюминиевых сплавов, которые могут выделять абразивные частицы, на такие машины/инструменты, используемые в этом процессе, необходимо наносить защитные покрытия от коррозийных веществ.

В заключение, большие углы спирали вместе с современными покрытиями значительно повышают эффективность операций механической обработки, сводя к минимуму время простоя, необходимое для замены инструментов и технического обслуживания, обеспечивая при этом бездефектную конечную продукцию высочайшего качества.

Основные характеристики высокопроизводительных алюминиевых концевых фрез

Твердый сплав или HSS: что лучше для вашего применения?

Чтобы помочь вам сделать выбор между концевыми фрезами из цельного твердого сплава и концевыми фрезами из быстрорежущей стали (HSS) для ваших операций обработки, необходимо учитывать ряд важных факторов. Ниже приводится параллельное сравнение, в котором излагаются ключевые моменты о каждом материале:

1. Твердость материала: Цельнотвердосплавные концевые фрезы изготовлены из карбида вольфрама, который намного тверже, чем HSS. Эта дополнительная твердость позволяет твердосплавным инструментам дольше сохранять остроту режущей кромки, что делает их пригодными для использования на высоких скоростях и при обработке более твердых материалов.
2. Термостойкость: Карбид не теряет своей твердости до более высоких температур, чем HSS. Это означает, что цельные твердосплавные концевые фрезы можно более эффективно использовать в тех случаях, когда при обработке на очень высоких скоростях может наблюдаться чрезмерное выделение тепла. Другими словами, они по-прежнему сохраняют стабильные размеры в течение длительного периода времени, даже при термическом напряжении, тем самым обеспечивая одинаковые результаты во всем.
3. Износостойкость: Инструменты, изготовленные из твердых сплавов, обладают лучшей износостойкостью благодаря своей твердости и способности выдерживать нагрев. По этой причине такие инструменты можно использовать в агрессивных условиях или при работе с большими объемами, что снижает частоту смены инструментов, а также делает процесс более предсказуемым.
4. Срок службы инструмента и экономическая эффективность: Первоначально HSS дешевле, чем цельные карбиды, но срок его службы короче, поскольку он не может выдерживать высокую температуру, как карбиды, и, следовательно, быстро теряет свои характеристики в сложных ситуациях, поэтому в целом оказывается дорогим, особенно во время производственных циклов, включающих множество деталей, изготовленных из прочных материалов. материалы в сжатые сроки.
5. Специфика применения: Все еще могут быть некоторые конкретные применения, где HSS подходит лучше всего в качестве альтернативы покрытиям с покрытием из нитрида титана только из-за прочности, которая делает их устойчивыми к ударным нагрузкам, вызванным прерывистым резанием во время циклов обработки с неровными поверхностями, а также создаваемыми вибрациями. вдоль заготовки, которая отрезается или не удерживается неподвижно
6. Обрабатываемость: Твердый сплав следует использовать только на жестких станках с низкой гибкостью из-за его хрупкости, тогда как HSS можно использовать в менее идеальных условиях или на станках с более высокой степенью гибкости.

В заключение, решение о том, использовать ли цельные твердосплавные концевые фрезы или концевые фрезы из быстрорежущей стали, во многом зависит от ряда факторов, включая тип обрабатываемого материала, скорость, с которой его следует резать, объем, необходимый для производства, и ожидаемый срок службы. ожидается на каждый инструмент. Твердые карбиды обычно рекомендуются для высокоскоростных операций с большими объемами в течение коротких периодов времени на очень твердых материалах, но это не всегда применимо, когда более мягкие карбиды используются периодически в течение более длительных периодов времени с использованием более медленных подач и скоростей, чтобы не оказывать отрицательного влияния на качество поверхности. вместе с жесткими допусками.

Роль количества канавок в эффективной обработке алюминия

В методах производства алюминия количество лезвий концевых фрез очень важно, поскольку оно влияет на производительность и эффективность. Если вы посмотрите на алюминий, который мягок, но клейок, то наличие большего количества канавок может привести к более высокой скорости подачи и лучшему качеству поверхности, тем самым повышая производительность. Потому что они оставляют достаточно места для удаления липкой стружки с алюминия. Обычно при обработке этого материала используют двух- или трехзубую фрезу. Однако, использовать ли 2- или 3-зубую канавку, зависит от конкретного применения; Более крупные канавки канавок, обеспечивающие лучший удаление стружки, делают концевые фрезы с 2 канавками подходящими для обработки пазов и черновой обработки, а 3-зубые концевые фрезы хороши для чистовой обработки благодаря балансу между очисткой от стружки и качеством обработки поверхности. Эффективность обработки можно значительно повысить за счет оптимизации количества канавок в зависимости от выполняемой операции, а также используемой траектории движения инструмента. Кроме того, это позволит снизить износ инструмента и добиться превосходного качества поверхности заготовок из алюминия.

Преимущества полированной отделки и покрытий

Полировка и покрытие обрабатывающих инструментов и компонентов дает множество положительных аспектов в отношении производства, а также характеристик продукции. Во-первых, полированная поверхность уменьшает трение между инструментом и заготовкой, что приводит к снижению сил резания и выделения тепла. Это не только продлевает срок службы конкретного инструмента, но также может сделать весь процесс обработки более эффективным в целом. Во-вторых, твердые слои, обеспечиваемые покрытием из таких материалов, как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN) или нитрид алюминия и титана (AlTiN), защищают инструменты от износа в результате непрерывного использования.

Кроме того, эти отделки и покрытия улучшают качество поверхности обрабатываемых деталей. Более гладкая поверхность сокращает необходимость операций вторичной отделки, что экономит время и деньги. Это особенно полезно в отраслях, где эстетическая привлекательность компонентов имеет первостепенное значение, таких как, среди прочего, промышленность бытовой электроники или автомобилестроение. Наконец, когда компоненты подвергаются воздействию агрессивных веществ или работают в экстремальных условиях окружающей среды, следует использовать коррозионностойкие материалы, поскольку отказ произойдет, если не будут приняты во внимание профилактические меры, такие как покрытие от изменения температуры. Более гладкая поверхность сокращает необходимость операций вторичной отделки, что экономит время и деньги.

Каждое из этих преимуществ связано с несколькими основными факторами, а именно;

• Тип: Решение зависит от обрабатываемого материала и места его окончательного применения.
• Инструментальный материал: На результаты производительности влияет отсутствие совместимости между выбранными отделками или покрытиями этой категории.
• Наконец, когда компоненты подвергаются воздействию агрессивных веществ или работают в экстремальных условиях окружающей среды, следует использовать коррозионностойкие материалы, поскольку отказ произойдет, если не будут приняты во внимание профилактические меры, такие как покрытие от изменения температуры. Высокоскоростная или низкоскоростная подача при резке. Типы охлаждающей жидкости, давление окружающего воздуха и т. д.

Ожидаемый результат: некоторые вещи, о которых следует подумать, могут включать в себя поиск баланса между дешевизной, длительным сроком службы хороших деталей, пониманием качества отделки, экономической эффективностью.

Оптимизация процесса фрезерования с помощью правильной геометрии концевой фрезы

Понимание влияния углового радиуса и конструкции хвостовика

Форма концевой фрезы сильно влияет на ее производительность и результат процесса фрезерования. При этом необходимо учитывать угловой радиус и конструкцию хвостовика. Каждый из них имеет ряд последствий для операций механической обработки, которые необходимы для достижения желаемых результатов в отношении качества поверхности, стойкости инструмента и скорости съема материала.

• Угловой радиус: Когда мы говорим о концевой фрезе, под угловым радиусом понимается кривизна ее края. Больший угловой радиус распределяет силы резания по большей площади, тем самым повышая прочность инструмента и снижая вероятность поломки или износа во время работы. Это полезно для продления срока службы инструмента, особенно при обработке твердых материалов; кроме того, это также может помочь улучшить качество поверхности обрабатываемых деталей за счет уменьшения вибраций во время процессов резания из-за больших размеров радиусов. Однако следует отметить, что углы не всегда требуют острых внутренних углов; таким образом, при выборе подходящего размера следует учитывать их конкретные требования.
• Фактор Хвостовик представляет собой часть любого инструмента, удерживаемого внутри станка, а также способность рассеивания тепла, цанговый патрон станка или другую систему держателей, которая обычно имеет цилиндрическую форму, но иногда также имеет коническую форму. Жесткость, а также способность теплоотвода во многом зависят от инструменты структурный дизайн; следовательно, эта часть играет очень важную роль в определении различных аспектов, связанных с уровнем производительности режущих инструментов, таких как, среди прочего, вибростойкость, что приводит к постоянному достижению лучшего качества отделки за счет более жестких допусков. С одной стороны, роль большей стабильности можно достичь за счет использования более толстых хвостовиков, поскольку они минимизируют прогиб, что позволяет выполнять более тяжелые резы в более агрессивных условиях, что позволяет повысить точность при чистовых операциях, где это необходимо, поэтому может быть результатом любого фактора. Высокая скорость. Для достижения такой цели следует учитывать для скорости подачи, скорости резания, применения СОЖ и типов станков в ходе процессов оптимизации, направленных на продление срока службы инструментов и одновременное повышение уровня качества, достигаемого при фрезеровании. Высокая скорость указана ниже. Однако тип используемого материала (твердый сплав или быстрорежущая сталь) также влияет на устойчивость к тепловым повреждениям и долговечность, демонстрируемую различными используемыми типами.

Важно выбрать подходящий угловой радиус вместе с хвостовиком соответствующей конструкции после понимания того, какую работу необходимо выполнить, а также используемых материалов и желаемых результатов на самих готовых деталях. Для достижения этой цели необходимо определить скорость подачи. Скорость резания, применение СОЖ и типы станков следует учитывать в процессах оптимизации, направленных на продление срока службы инструментов и одновременное повышение уровня качества, достигаемого при фрезеровании. тот

Почему необходимы квадратные и сферические концевые фрезы

Причина, по которой они так важны для операций прецизионного фрезерования, заключается в том, что концевые фрезы с квадратным и сферическим концом имеют уникальную геометрию, которая обеспечивает широкий спектр возможностей обработки. Пазы с плоским дном невозможно изготовить без использования фрез с квадратными концами; то же самое касается контуров с острыми краями, которые часто используются в штампах и формах, а также при работе с вещами в целом для быстрого удаления материала (и создания красивых форм). С другой стороны, если вам необходимо обрабатывать сложные изогнутые поверхности, то вам понадобится концевая фреза со сферическим концом и сферическим режущим концом — этот тип позволяет создавать плавные трехмерные кривые/контуры в таких продуктах, как детали аэрокосмической отрасли или кузова автомобилей. , среди других. Однако используйте оба вместе, и становится очевидной их универсальность, а также экономия времени во время процессов фрезерования, что приводит к более точным характеристикам и улучшению качества отделки в целом, особенно для таких отраслей, где точность имеет наибольшее значение!

Как выбрать между 2-х и 3-х перыми концевыми фрезами

При выборе между двухзубой и трехзубой концевой фрезой необходимо учитывать несколько ключевых параметров, чтобы оптимизировать производительность для конкретной операции обработки. Эти факторы в основном зависят от обрабатываемого материала, желаемой отделки и точности, а также возможностей станка.

• Обрабатываемый материал: Что касается материала заготовки, двухзубые концевые фрезы больше подходят для более мягких материалов, таких как алюминий, из-за большей площади канавок, что обеспечивает эффективное удаление стружки и улучшенное качество поверхности. С другой стороны, при работе с более твердыми материалами, которые требуют более высоких скоростей резания для поддержания хорошего качества поверхности во время обработки, поскольку они являются жесткими по своей природе; три флейты предпочтительнее двух флейт.
• Желаемая отделка и точность: Если важнее всего достижение превосходного качества отделки с замысловатыми деталями; тогда следует рассмотреть возможность использования концевой фрезы с двумя канавками, поскольку она имеет лучшую способность к удалению стружки, что снижает вероятность повторной резки стружки, что приводит к более гладким поверхностям. Для применений, где используются умеренные скорости подачи и скорости (баланс между эффективностью и чистотой), три канавки могут стать лучшим компромиссом.
• Возможности машины: При выборе между этими двумя типами фрез важно учитывать выходную мощность станка и максимально достижимую скорость подачи. Станки с маломощными шпинделями могут работать неэффективно при подаче твердых материалов с использованием концевых фрез с тремя канавками из-за высоких требований к крутящему моменту на шпинделях, которых нет у таких станков. Скорость резания, являющаяся еще одним фактором, зависит главным образом от жесткости самого узла державки инструмента. Кроме того, если бы у меня был выбор между старым станком с ограниченными возможностями или новым, современным станком, способным без проблем выполнять высокоскоростную обработку (HSM), но оснащенным только тремя канавками, я бы выбрал последнее, потому что оно все равно значительно увеличит производительность даже при более низких подачах, мало жертвуя при этом качеством отделки по сравнению с первым вариантом.
• Применение охлаждающей жидкости: Концевые фрезы с двумя канавками обеспечивают больше места для доступа охлаждающей жидкости, поэтому она может легко достигать режущих кромок на протяжении всей операции, особенно в глубоких полостях, где необходимо постоянное охлаждение, чтобы избежать повреждения заготовки из-за тепла. Однако три канавки не оставляют для этой цели столько места, но имеют внутренние каналы для охлаждающей жидкости, что все же может помочь решить возникшую проблему.
• Подачи и скорости резания: Наконец, скорость подачи вместе со скоростью резания также может влиять на процесс принятия решений в зависимости от конкретной используемой стратегии обработки. При обработке более мягких материалов более высоких скоростей подачи можно достичь, используя концевые фрезы с двумя канавками, тогда как три канавки лучше подходят для более твердых материалов и чистовых проходов из-за их способности достигать более высоких скоростей резания.

В заключение, важно, чтобы все эти факторы были приняты во внимание, прежде чем выбирать между концевыми фрезами с 2 или 3 канавками, поскольку неспособность согласовать возможности инструмента с требованиями обработки может привести к преждевременному износу инструментов, а также отрицательно повлиять на качество конечной детали.

Выбор идеальных углов канавок и спирали для алюминия

Преимущества больших углов спирали для мягких алюминиевых сплавов

Существует несколько причин, по которым большие углы подъема спирали в концевых фрезах особенно полезны при обработке мягких алюминиевых сплавов:

• Лучшее качество поверхности: Больший угол спирали обеспечивает более эффективное срезающее действие, что обеспечивает более гладкую поверхность. Это имеет решающее значение для применений с жесткими допусками или там, где требуется хорошая эстетическая привлекательность.
• Уменьшение адгезии заготовки: Режущие инструменты часто имеют тенденцию застревать из-за того, что к ним прилипает мягкий алюминий, что приводит к образованию наростов на кромках (BUE). Такую адгезию можно уменьшить, увеличив угол наклона инструментов с большой спиралью, что, в свою очередь, улучшает качество, поскольку стружка не спаивается снова в процессе резки, и это влияет на все другие аспекты изготовления обрабатываемых деталей.
• Улучшение удаления стружки: Конструкция с большим углом спирали позволяет облегчить удаление стружки. Это особенно полезно при выполнении операций обработки карманов или пазов, когда эвакуация стружки может быть затруднена, что приводит к увеличению срока службы инструмента и предотвращению повреждения заготовки, вызванного попаданием стружки внутрь карманов или пазов.
• Уменьшение сил резания: Когда материалы разрезаются с помощью инструментов с большой длиной спиральных канавок, они оказывают на эти материалы меньшие силы. Возникает меньше вибрации, что приводит к уменьшению вибрации и снижению скорости отклонения таких инструментов во время работы, что в конечном итоге стабилизирует резку и тем самым способствует плавности, особенно при работе с тонкими стенками из мягких алюминиевых сплавов.

2-зубые против 3-зубых: баланс удаления стружки и чистовой обработки

При фрезеровании алюминиевых сплавов следует ли использовать концевые фрезы с двумя канавками или с тремя канавками? Это в основном зависит от того, насколько хорошо вы хотите удалять стружку и какого качества поверхности вы ожидаете. Двухзубые концевые фрезы были разработаны таким образом, что они превосходно удаляют стружку, поскольку имеют более широкое пространство для канавок по сравнению с фрезами любого другого типа; что делает их идеальными для нетребовательной отделки, когда необходимо быстро устранить большие объемы материалов. Также стоит отметить, что такая конструкция обеспечивает легкую эвакуацию стружки, особенно при работе с глубокими карманами или прорезями. Напротив, трехзубая концевая фреза обеспечивает лучшую чистовую обработку, сохраняя при этом хорошую скорость удаления стружки благодаря своей дополнительной режущей кромке. По этой причине он становится наиболее применимым в тех случаях, когда также требуются привлекательные поверхности и узкие припуски. Более того, наличие большего количества канавок снижает рабочую нагрузку на зуб, тем самым увеличивая срок службы инструмента, а также стабильность во время процесса резания. Таким образом, выбор между 2-х или 3-х канавками должен определяться конкретными потребностями текущей задачи обработки, при этом необходимо учитывать как желаемую эффективность удаления стружки, так и требуемое качество отделки поверхности.

Влияние геометрии канавок на эффективность резания и срок службы инструмента

Эффективность резания и срок службы концевой фрезы напрямую зависят от геометрии ее канавки. При рассмотрении формы флейты можно выделить несколько важных моментов:

1. Количество флейт: На баланс между удалением стружки и качеством поверхности влияет количество канавок концевой фрезы. Следует отметить, что хотя большее количество канавок обеспечивает более качественную обработку, они могут не удалять столько стружки, сколько могло бы сделать большее количество.
2. Форма флейты: Схема эвакуации стружки и распределение силы резания по инструментам во многом зависят от формы канавок. Большие углы спирали лучше всего подходят для мягких материалов, поскольку они улучшают снижение тепла за счет лучшего удаления стружки, чем любой другой угол.
3. Внутренний диаметр: Общая прочность и жесткость концевой фрезы определяются размером ее сердечника; больший диаметр обеспечивает дополнительную поддержку, особенно при глубоких резах, но ограничивает пространство для стружки внутри канавок.
4. Глубина резания: При удалении тяжелых материалов лучше использовать более глубокие резы, поскольку такие канавки могут удерживать больше стружки. Однако это ослабляет инструменты структурно, тем самым увеличивая вероятность деформации или поломки.
5. Угол спирали: Это относится к наклону, образованному между линией оси инструмента, проведенной через переднюю кромку канавки (канавку), и другой линией, представляющей угол затылка передней поверхности (ландшафт). Более гладкий рез получается при использовании более высоких углов спирали, что делает их подходящими материалами, склонными к образованию сколов и заусенцев. Это также влияет на то, насколько хорошо удаляется стружка с инструментов.
6. Покрытия: Хотя они не являются непосредственно частью геометрии канавки, нанесение покрытий на поверхности увеличивает срок службы инструмента за счет уменьшения трения при износе. Твердость, а также термостойкость можно повысить, например, используя покрытие TiAlN или AlCrN.

Зная, что делает каждый параметр, человек, который управляет станками, может выбрать, какой тип/размер будет работать лучше всего в зависимости от задачи, что позволяет максимизировать эффективность резки, сохраняя при этом долговечность, поэтому необходимо учитывать все необходимые факторы. Выбор правильной геометрии канавки важен, если вы этого хотите. независимо от того, требуется ли максимальная эвакуация стружки, достижение хорошего качества поверхности или продление срока службы инструмента.

Обеспечение долговечности и производительности: решения с покрытием и без покрытия

Как покрытия могут продлить срок службы ваших концевых фрез

При правильном выборе и использовании покрытия концевых фрез значительно продлевают срок службы инструмента и улучшают его производительность. Эти покрытия предназначены для использования в экстремальных условиях и обладают рядом непосредственных преимуществ в различных областях:

1. Уменьшение трения: Примером этого является нитрид титана и алюминия (TiAlN), который одновременно снижает шероховатость поверхности за счет снижения трения во время обработки. Это означает, что при трении о материалы, требующие точной, жесткой резки или трудно поддающиеся резке, выделяется меньше тепла.
2. Повышенная твердость: Нанесение более твердых покрытий может повысить твердость поверхности концевой фрезы даже более радикально, чем просто изготовление ее из действительно твердого материала. Благодаря этому лезвия дольше остаются острыми, поэтому они могут резать такие предметы, как сталь, не затупляясь слишком быстро; Нитрид алюминия-хрома (AlCrN) хорошо работает, когда вам нужно что-то очень прочное, но вы еще не знаете, что именно, потому что он увеличивает твердость.
3. Термостойкость: Мельницы для нанесения покрытия значительно повышают их способность выдерживать высокие температуры без потери целостности формы или каких-либо других важных свойств, необходимых для хорошей производительности фрезерования. Это хорошо, потому что теперь люди могут бегать быстрее, чем когда-либо прежде! В этом температурном диапазоне с помощью концевой фрезы можно резать столько разных материалов!
4. Защита от коррозии и износа: Химические свойства, связанные с TiAlN, также обеспечивают защиту от окисления, а также от общего износа, вызванного постоянным контактом охлаждающих жидкостей с течением времени, а сами материалы заготовки постоянно подвергаются воздействию непосредственно под кромками инструмента; Помня об этих моментах, вы поможете своему катеру всегда быть готовым к работе – вот почему он мне так нравится.
5. Улучшенная эвакуация стружки: Хотя здесь прямо не указано, снижение трения за счет гладкости, вызванное покрытием, может способствовать более легкому удалению стружки из канавок во время обработки, что косвенно приводит к лучшей эвакуации стружки, поскольку она с меньшей вероятностью прилипает к фрезам, что предотвращает засорение, которое может привести к поломке. в противном случае. Не позволяйте чипсам снова испортить вам день!

Чтобы концевые фрезы извлекали выгоду из покрытий, долговечность должна быть сбалансирована с эффективностью. Профессионалам в отрасли необходимо думать о том, что они режут, как это нужно завершать, какую скорость следует использовать при резке указанного материала этим инструментом с такой скоростью подачи и так далее. Знание всех этих вещей заранее может помочь человеку выбрать, какой из них будет изнашиваться быстрее всего, что потребует повторного покрытия как можно скорее, тем самым экономя деньги, а также повышая уровень производительности на протяжении всего срока службы.

Когда следует выбирать инструменты без покрытия для обработки алюминия

По ряду причин инструменты без покрытия очень хороши для резки алюминия. Во-первых, это мягкий металл по сравнению с другими; это означает, что кромки инструментов без покрытия изнашиваются не так быстро, как при использовании более твердых материалов. Во-вторых, алюминий по своей природе прилипает, поэтому отсутствие покрытия фактически предотвращает его прилипание к режущему инструменту, что обычно происходит и влияет на качество отделки и точность резки, что называется наростом. Кроме того, среди прочего, теплопроводность может быть лучше у инструментов без покрытия, поэтому тепло легче рассеивается в процессе резки. Если накапливается слишком много тепла, может произойти преждевременный выход из строя из-за износа или поломки инструментов, особенно при использовании для высокоскоростной или объемной обработки. Но там, где точность и качество поверхности являются наиболее важными факторами, при этом сохранение высокой производительности по доступной цене на протяжении всего срока службы при различных уровнях твердости может быть достигнуто без ущерба для стойкости инструмента, тогда выбор инструментов без покрытия для обработки алюминия может просто сэкономить ваш кошелек!

Сравнение характеристик различных материалов покрытия

Чтобы оправдать их эффективность и применимость для различных применений обработки, характеристики материалов покрытия обрабатывающего инструмента должны быть оценены по ряду ключевых параметров. Первое, что необходимо учитывать – это твердость. Нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN) и алмазоподобный углерод (DLC) являются примерами покрытий с разным уровнем поверхностной твердости, которые напрямую влияют на износостойкость. Например, TiN приобрел популярность благодаря своей твердой поверхности, которая продлевает срок службы любого инструмента и, следовательно, делает его пригодным для различных типов машин.

Еще одним важным параметром является термическая стабильность. Покрытия, такие как нитрид алюминия и титана (AlTiN) или TiAlN, обладают высокой термостойкостью, поэтому они могут выдерживать более высокие температуры без ущерба для целостности инструментов, используемых в тех областях, где они применяются, даже при очень высоких скоростях или подачах, где выделяется гораздо больше тепла, чем обычно во время процесса обработки.

Это свойство предотвращает адгезию между материалами заготовки и инструментами, а также истирание, которые часто возникают при работе с нержавеющими сталями, особенно с пленками оксида хрома, такими как алюминий, среди прочего, тем самым также увеличивая химическую инертность; есть некоторые типы, такие как алмазоподобный углерод (DLC), которые демонстрируют очень низкий коэффициент трения и высокую химическую инертность, что снижает вероятность образования наростов на кромке и одновременно улучшает качество обработанной поверхности.

Следующий фактор, который следует учитывать, — это коэффициент трения; более низкие значения означают меньше тепла, выделяемого при резке, и, следовательно, более длительный срок службы инструмента. Этот аспект хорошо решается с помощью покрытий DLC, поскольку они обеспечивают минимальное трение между материалом режущего инструмента и материалом заготовки.

Наконец, следует подумать о толщине покрытия, поскольку она может повлиять на остроту режущих кромок, тем самым влияя на качество поверхности готовых заготовок. Тонкие покрытия, особенно нанесенные методами PVD, имеют тенденцию сохранять остроту кромок лучше, чем толстые покрытия, полученные методами CVD, что может привести к закруглению углов, но в целом дает хорошие результаты.

Таким образом, твердость; термическая стабильность; химическая инертность; Коэффициент трения и толщина покрытия должны учитываться при выборе материала покрытия обрабатывающего инструмента для достижения оптимальных характеристик, экономической эффективности, а также срока службы инструмента по сравнению с конкретными используемыми станками.

Лучшие практики фрезерования алюминия на станках с ЧПУ

Скорость и подача: максимальная эффективность и точность

Эффективность в основном определяется при работе с алюминием на станках с ЧПУ путем понимания скорости, а также скорости подачи. Эти два аспекта фрезерования также важны для точности. Скорость и подача также влияют на производительность обработки, срок службы инструмента и качество готовой продукции. Вот некоторые соображения, которые следует принять во внимание:

• Скорость резания (SFM): Скорость удаления материала определяется скоростью вращения фрезы, которая измеряется в поверхностных футах в минуту (SFM). Алюминий имеет высокую теплопроводность, поэтому он может выдерживать более высокие SFM, чем большинство металлов. Для алюминиевых сплавов вы можете использовать диапазон от 250 до 1000 SFM в зависимости от обрабатываемого сплава и типа инструмента.
• Скорость подачи (IPM): Скорость подачи означает дюймы в минуту, с которыми заготовка подается в режущий инструмент во время резки по всей площади его поверхности; этот параметр сообщает вам скорость, с которой стружка должна выходить из-под кромки твердой детали или любой другой формы, где удаление стружки происходит во время операции обработки, такой как фрезерование и т. д. Если под режущими кромками инструмента скопится слишком много материала, то произойдет не остается места для последующей стружки, что приводит к засорению, которое приводит к преждевременному износу инструментов, используемых для фрезерования алюминиевых деталей. С другой стороны, если щепки не выходят достаточно часто, они превращаются в длинные пряди, которые запутываются в канавках, из-за чего они легко отрываются и тем самым ломаются.
• Глубина резания и ширина резания: Оба этих параметра должны быть сбалансированы друг с другом, чтобы не только максимизировать эффективность, но и продлить срок службы инструментов, используемых в процессе обработки, также известных как «резцы». Большая глубина обеспечивает более высокую скорость съема, хотя и увеличивает скорость истирания, тем самым быстрее изнашивая поверхности фрезы, особенно там, где обрабатываются абразивные материалы, такие как чугун и т. д. Более широкие резы распределяют нагрузку на более широкие области по всей длине, что приводит к увеличению долговечности. однако более узкие разрезы концентрируют нагрузки на меньшие секции, что приводит к их быстрому разрушению из-за усталостного разрушения, вызванного циклическими напряжениями изгиба, которые возникают между соседними стружками во время фрезерования алюминиевой заготовки.
• Геометрия инструмента: Конструктивные особенности инструментов, такие как их общая форма, количество канавок и угол спирали, определяют, насколько хорошо они могут выдерживать определенные скорости и подачи, не выходя из строя преждевременно или не разрушаясь во время использования. Инструменты с более высокими углами спирали помогают более эффективно удалять стружку, тем самым уменьшая накопление тепла вокруг зоны резания и предотвращая приварку от заготовки к инструменту. С другой стороны, фрезы с полированной поверхностью имеют тенденцию легко удалять стружку из канавок, что сводит к минимуму проблемы засорения, связанные с налипанием стружки на зубья фрезы при ее использовании для обработки алюминиевых деталей. Кроме того, фрезы с небольшим количеством канавок могут создавать между собой большие пространства, через которые свободно течет охлаждающая жидкость, что позволяет охлаждать как саму фрезу, так и окружающую ее область во время процесса фрезерования листов анодированного алюминия.

При установке этих параметров необходимо учитывать свойства, проявляемые физической «поддержкой», предоставляемой алюминием, а также способности, демонстрируемые станками с ЧПУ, а также некоторыми видами инструментов, доступных для использования по отношению к алюминию. Физическая поддержка означает, насколько прочный или слабый материал сравнивается с другим материалом, когда на него воздействуют силы; этот аспект определяет выбор между жесткими станками с ЧПУ и гибкими, которые не обязательно могут подходить в зависимости от типа выбранного инструмента. Первоначальные настройки могут быть точно настроены на основе того, что видно во время резки, включая, среди прочего, состояние образующейся стружки, звук, издаваемый во время операции резки, качество поверхности, достигнутое после завершения резки. Но вам все равно нужны предложения производителя и данные, собранные в результате различных испытаний, проведенных во время обработки, прежде чем достичь идеальных условий для работы с алюминием.

Стратегии траектории инструмента для предотвращения повреждения заготовки

Чтобы сократить повреждение заготовок при обработке алюминия, необходимо сосредоточиться на том, как реализуются стратегические стратегии траектории движения инструмента. Для этой цели эффективен один из них: использование трохоидальной траектории фрезерования, которая поддерживает постоянный контакт с инструментом и перераспределяет силы резания по большей его площади, чтобы предотвратить накопление тепла в обрабатываемой детали. Еще одна вещь, которую можно сделать, — это применить методы попутного фрезерования, которые обеспечивают более качественную отделку при одновременном снижении трения настолько, чтобы вообще предотвратить возникновение деформаций в готовых деталях. Свойства материала и возможности выбранных режущих инструментов должны, среди прочего, определять скорость, при которой подача оптимизируется по отношению к числу оборотов шпинделя в минуту. Такие шаги, а также мониторинг событий, происходящих во время работы, и внесение корректировок на основе записанных наблюдаемых значений обеспечивают долговечность не только машины, но и ее навесного оборудования, гарантируя успех на различных этапах обработки поверхностей из металлов, таких как алюминий или сплавы. его с другими элементами.

Выбор подходящих концевых фрез с ЧПУ для алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния

Чтобы предотвратить распространенные трудности обработки алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния, такие как быстрый износ инструмента и ухудшение качества поверхности, важно выбрать подходящие концевые фрезы с ЧПУ. Вот почему концевые фрезы для этих материалов должны быть изготовлены из очень прочных материалов, поскольку они абразивны. Твердость и способность минимизировать сцепление между заготовкой и инструментом делают твердосплавные концевые фрезы с покрытием диборидом титана (TIB2) лучшим вариантом. Кроме того, выбор такой геометрии, как множество канавок или полированные поверхности, также может очень помочь с точки зрения увеличения скорости эвакуации стружки и снижения тепловыделения при обработке этого типа металла концевыми фрезами. Эти специальные инструменты не только продлевают срок службы инструмента, но и повышают качество обрабатываемых поверхностей, тем самым гарантируя эффективную реализацию жестких требований к компонентам, изготовленным из алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния.

Справочные источники

1. Интернет-статья — «Оптимизация обработки алюминия: выбор концевых фрез для высокой производительности»
   • Источник: MachiningToday.com
   • Краткое содержание: В этой веб-статье объясняется, как оптимизировать обработку алюминия, выбрав правильные концевые фрезы для обеспечения высокой производительности. В нем говорится о том, какие факторы следует учитывать при выборе концевых фрез для обработки алюминия, такие как, среди прочего, материал инструмента, тип покрытия, геометрия канавки и параметры резания. В статье также приводятся практические советы, советы экспертов и примеры из реальной жизни, которые помогут операторам повысить эффективность и качество при работе над проектами по фрезерованию алюминия. Это обязательный к прочтению ресурс для любого профессионала, желающего повысить свои навыки в области высокопроизводительной обработки алюминия.
2. Исследовательская работа – «Передовые стратегии обработки алюминия прецизионными концевыми фрезами»
   • Источник: Журнал точного машиностроения
   • Краткое содержание: В этом научном издании рассматриваются передовые методы обработки алюминия с использованием прецизионных концевых фрез. Оно было опубликовано в специализированном журнале, посвященном инженерной точности. В этой статье мы обсудим некоторые новые разработки, связанные с конструкцией инструментов, используемыми материалами и другими применяемыми технологиями, которые специально направлены на достижение высокой производительности при фрезеровании алюминиевых заготовок. По сути, он предоставляет эмпирические данные наряду с различными сравнениями, проведенными вместе с рекомендуемыми методами, которые могут привести к достижению хорошего качества обработки поверхности в сочетании с продленным сроком службы инструментов, при этом уровень производительности не может быть нарушен при работе с этим типом сплава во время его изготовления. процесс. Этот тип источника предназначен для исследователей, которые занимаются изучением различных аспектов обработки металлов, особенно тех, которые связаны с легкими материалами, такими как алюминий.
3. Веб-сайт производителя – «Освоение обработки алюминия: решения для концевых фрез для высокой производительности»
   • Источник: PrecisionMachiningToolsInc.com
   • Краткое содержание: На веб-сайте Precision Machining Tools Inc. содержится исчерпывающее руководство по освоению обработки алюминия с использованием разработанных ими высокопроизводительных концевых фрез. В руководстве изложены основные характеристики, преимущества и рекомендации для каждого типа фрезы, подходящей для фрезерования алюминия. Были достигнуты наилучшие результаты по различным типам проектов. Спецификации, инструкции и истории успеха, в которых одни продукты показали превосходные результаты по сравнению с другими, также составляют часть этого ресурса, который сочетает в себе практические знания, основанные на опыте, полученном в результате многолетней работы с различными производителями оборудования, что позволяет предоставить соответствующую отраслевую информацию, необходимую для стремясь достичь максимального потенциала на любом этапе процесса на этапе выполнения, поэтому всем, кто хочет узнать больше о том, как эти вещи работают, следует принять это к сведению.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Почему при обработке алюминия используются твердосплавные концевые фрезы?

Ответ: Причина, по которой твердосплавные концевые фрезы обычно используются для обработки алюминия, заключается в том, что они обладают очень высокой твердостью и отличной устойчивостью к износу. Это означает, что они могут сохранять остроту своих режущих кромок намного дольше, чем фрезы из быстрорежущей стали (HSS), что обеспечивает более высокие скорости подачи и сокращение времени цикла. Более того, повышенная жесткость помогает им обеспечивать более качественную отделку с меньшими вибрациями в процессе резки.

Вопрос: Какую роль играет угол спирали при фрезеровании алюминия концевой фрезой?

Ответ: Когда дело доходит до фрезерования алюминия, решающим фактором является угол спирали концевой фрезы. По сути, более высокий угол спирали (обычно 45–60°) создает срезающее действие, которое снижает как силы резания, так и выделение тепла, что приводит к более гладкому резу и улучшению качества поверхности, одновременно увеличивая срок службы инструмента, особенно для мягких/клейких материалов, таких как алюминиевые сплавы.

Вопрос: В чем преимущество использования концевых фрез для черновой обработки алюминия?

Ответ: Концевые фрезы для черновой обработки предназначены для быстрого удаления большого количества заготовок, особенно фрезы U-образного типа с большой подачей. Они достигают этого за счет стружколомой геометрии, которая разбивает стружку так, что она не слипается легко и не вызывает чрезмерного нагревания во время резки, что может быть вредно при работе с алюминием, поскольку эффективная эвакуация стружки предотвращает нагартовку или сварку инструмента. , что приводит к некачественной отделке.

Вопрос: Можно ли использовать фрезы с квадратным концом как для черновой, так и для чистовой обработки алюминия?

Ответ: Да, фреза с квадратным концом — это универсальный инструмент, который может выполнять как черновую, так и чистовую обработку алюминия. Таким образом, он может эффективно удалять материалы, а также обеспечивать чистые углы и идеальную обработку поверхности на разных этапах производственного процесса. Однако выбор подходящих инструментов с нужным количеством канавок, правильными передними и задними углами и т. д. может помочь оптимизировать производительность с учетом конкретных требований.

Вопрос: Почему важно выбрать правильное покрытие для концевых фрез, используемых при обработке алюминия?

Ответ: Выбор покрытия имеет решающее значение при работе с концевыми фрезами, которые используются при обработке алюминия, поскольку оно существенно влияет на срок службы и производительность инструмента. Покрытия, такие как ZrN (нитрид циркония), хорошо работают с большинством цветных металлов. Они предотвращают скопление материала на режущей кромке, что снижает износ, а также позволяет струге лучше вытекать, поскольку они не так легко слипаются друг с другом. Это делает их отличными фрезами для таких материалов, как латунь или медные сплавы, но особенно алюминий.

Вопрос: Сравните однозубые и многозубые концевые фрезы для обработки цветных металлов.

Ответ: Концевые фрезы с одной канавкой предназначены для высокоскоростной обработки и превосходного удаления стружки, что делает их идеальными для обработки более мягких цветных металлов, таких как алюминиевые и магниевые сплавы. С другой стороны, конструкции с несколькими канавками могут повысить производительность за счет более высоких скоростей подачи, но при этом могут возникнуть трудности с удалением стружки из мягких клейких материалов. Какой из них вы используете, зависит от того, что вы пытаетесь сделать; Желаемая отделка и возможности вашей машины также могут повлиять на это решение.

Вопрос: Что дает конструкция с изменяемой спиралью при фрезеровании алюминиевых сплавов?

Ответ: Изменяемая конструкция спирали помогает уменьшить вибрацию во время фрезерования алюминиевых сплавов за счет упорядочения вибраций, возникающих внутри нее во время обработки. Более подробно: если все зубья имеют одинаковую высоту или глубину, по их длине будут возникать гармоники, что приведет к плохой отделке, а также к быстрому износу фрез. Лучшим способом решения этих проблем является создание разных сторон выше остальных, чтобы никакие две соседние никогда не находились на одном уровне, тем самым разрушая любые возможные резонансы и обеспечивая максимально гладкие из когда-либо сделанных разрезов, даже когда имеешь дело с высокоотражающими материалами. поверхности, подобные тем, которые встречаются на полированных алюминиевых листах.

Вопрос: Как общая длина фрезы влияет на ее производительность при резке цветных металлов?

Ответ: Общая длина фрезы определяет, насколько глубоко она может проникнуть в заготовку и ее жесткость при резке цветных металлов. Более длинные сверла могут провисать под воздействием сил, вызванных режущим действием, что влияет на точность обработки, особенно на внутренних стенках или полостях. С другой стороны, более короткие сверла более жесткие, поэтому обеспечивают более чистый и точный рез, но имеют ограниченную доступность. Поэтому следует выбирать подходящую общую длину в зависимости от того, что требуется, чтобы можно было достичь желаемых результатов при операциях обработки цветных металлов.