Moderní průmysl sleduje efektivní a stabilní zpracování dílů, aby vyhovoval dvojím potřebám zákazníků pro rychlé dodání a stabilní kvalitu. V této souvislosti se hliník, jako lehká, silná, odolná a korozivní slitina, stal ideálním materiálem pro rozšířenou aplikaci. To také vedlo k rychlému vývoji nové technologie frézování hliníku - vysokorychlostní obrábění (HSM).
Ve srovnání s tradičními metodami frézování vyniká vysokorychlostní obrábění pro svou extrémně vysokou rychlost řezání. Provozovatelé mohou tuto výhodu plně využít zvýšením řezného krmiva. Při zpracování hliníku proto může používání strategie HSM přinést mnoho neočekávaných výhod ve srovnání s tradičním frézováním. Následuje výhody výběru strategie hliníku HSM namísto tradičního frézování.
1 Vyšší účinnost
Zvýšením řezné rychlosti na trojnásobek rychlosti tradičního frézování hliníku můžeme zvýšit rychlost krmiva na dvakrát (zejména u měkčích slitin hliníku). Stojí za zmínku, že rychlost obrábění je klíčovým faktorem při měření produktivity celého procesu frézování. Navzdory tomu může vysokorychlostní obrábění stále konkurovat tradičnímu frézování, pokud jde o účinnost. Vysoká majitelnost hliníku umožňuje rychlosti vřetena snadno překročit 18, 000 RPM nebo dokonce vyšší, což dosahuje úžasné rychlosti odstraňování materiálu.
Takové rychlosti odstraňování materiálu činí hliníkové obráběcí služby pomocí strategií HSM velmi atraktivní v automobilovém a leteckém průmyslu. V oblasti výroby automobilů vyžadují prototypy hodně odstranění materiálu, takže snížení nastavení frézování je obzvláště důležité. V leteckém poli má mnoho dlouhých a velkých částí hluboké výklenky a tenkostěnné struktury (tyto části jsou často obrobeny do sady protínajících se žeber, aby se snížila hmotnost) a 80% letadel a raket je vyrobeno z hliníkových slitin. Aplikace strategií HSM v těchto oblastech je proto obzvláště zisková.
2 Řezací teplota
Vztah mezi teplotou řezné a řezné rychlosti ukazuje zajímavý vzorec změny. Zpočátku, jak se zvyšuje řezná rychlost, se teplota také podle toho zvyšuje. Když však rychlost řezu dosáhne určité vyšší úrovně, teplota začne prudce klesá, dokud neklesne na úroveň, která již nemá významný dopad na proces obrábění. V tomto okamžiku, i když se rychlost řezání dále zvyšuje, snížení teploty se stává zanedbatelnou. Tento bod obratu teploty je významným rysem technologie HSM.
Jako příklad, když je příklad, když je řezná rychlost 300-500 m/min, může být teplota řezné zóny stejně vysoká jako 600-800 stupně Celsia. Jakmile se však snížení rychlosti zvýší na 1200 m/min, teplota rychle klesne na méně než 200 stupňů Celsia; A když řezací rychlost dosáhne 1800 m/min, je teplota jen nízká jako pouze 150 stupňů Celsia. Z této rychlosti již není zřejmý účinek zvýšení řezné rychlosti na snížení teploty.
Stojí za zmínku, že v rozsahu nízké teploty 150-200 stupňů Celsia zůstává materiálové vlastnosti řezací zóny nezměněné, kovové částice se v důsledku vysoké teploty nezvýší a požadavek na chlazení se výrazně sníží. To je bezpochyby obrovská výhoda.
3 Delší životnost nástroje
To může znít kontraintuitivně, protože intuitivně rychlejší řezné rychlosti by měly vést k většímu opotřebení nástrojů. Když však porovnáme množství řezu materiálu za jednotku času pomocí nástrojů pro řezání hliníku v HSM (vysokorychlostní obrábění) a konvenční frézování, spíše než jednoduše životnost nástroje během několika minut, rozdíl se stane zřejmým a HSM vykazuje jasnou výhodu při zpracování hliníku. Co tedy vede k delší životnosti nástroje?
Prvním důvodem je snížení řezné teploty, která umožňuje udržovat pevnost materiálu nástroje. Za druhé, v procesu HSM, protože se nástroj otáčí velmi rychle, i když se zvýší rychlost krmiva, lze řezat tenčí čipy, čímž se zmenší šířku čipu.
Kromě toho je běžným problémem při obrábění hliníku to, že hliník je příliš měkký a má tendenci dodržovat špičku nástroje během obrábění. To nejen snižuje ostrost nástroje, ale také zvyšuje řeznou sílu, což zkracuje životnost nástroje. Ale v HSM se tato situace zřídka stává, protože hliník rychle spadne z nástroje.
4 vysokorychlostní zpracování hliníkových slitin
Obecně se předpokládá, že zvýšení rychlosti krmiva je často doprovázeno snížením povrchové úpravy hliníku, protože řezací hrana nástroje se musí pohybovat delší vzdáleností, což při řezání hliníku vyžaduje větší sílu a širší čipy, což ovlivňuje plynulost povrchu.
V HSM (vysokorychlostní obrábění) je však situace jiná. Navzdory vysoké rychlosti krmiva v HSM jsou čipy ve skutečnosti zředěny kvůli extrémně vysoké rychlosti rotace nástroje a šířka čipu je výrazně snížena ve srovnání s tradičním frézováním. Současně se také snižuje vibrace během relativně nízkého řezného sil. Tyto dva faktory spolupracují, aby umožnily HSM udržovat dobrou povrchovou úpravu na hliníku při zachování vysoké rychlosti krmiva.
5 Konstantní úhel zapojení nástroje
V procesu frézování dutin s koncovými mlýny je základní výzvou vytvořit úhel drážky. Konkrétně, když se koncový mlýn musí otáčet o 90 stupňů, aby vytvořil drážku, množství materiálu, který potřebuje k řezu, se okamžitě zdvojnásobí, protože musí současně odříznout od obou stran drážky. Tato změna způsobí místní nárůst řezných sil, který bude mít nepříznivý dopad na životnost nástroje a přesnost obrábění části.
Technologie hliníkového frézování HSM (vysokorychlostní obrábění) nám však poskytuje řadu přednastavených strategií generování nástrojů, včetně konstantní strategie úhlu nástroje. Tato strategie zajišťuje, že tento nástroj může postupně a neustále přistupovat k cílovému úhlu při obrábění okolního materiálu podél kruhové trajektorie. Tímto způsobem lze řeznou sílu udržovat konstantní, přesnost obrábění může být zaručena a životnost nástroje bude odpovídajícím způsobem prodloužena.
6 Použití chladicí kapaliny
Některé strategie HSM (vysokorychlostní obrábění) pro zpracování hliníku nevyžadují při skutečném provozu chladicí kapalinu. Když teplota zpracování dosáhne pouze 200 stupňů, materiál a nástroj nevyžadují téměř žádné další chlazení. Někteří zákazníci samozřejmě výslovně vyžadují použití chladicí kapaliny na výkresech, aby se zlepšila kvalita dílů, ale i tak je množství potřebného chladicí kapaliny mnohem nižší než tradiční metody zpracování. Některé hliníkové vysokorychlostní procesy frézování používají takzvanou technologii „minimálního mazání“, tj. Množství aplikované chladicí kapaliny je dostačující k vytvoření tenkého filmu na kontaktní ploše, aby se snížilo tření a poskytlo potřebný chladicí účinek.
Stručně řečeno, vysokorychlostní frézování hliníku je bezpochyby inovativní a efektivní výrobní metoda vhodná pro výrobu přizpůsobených dílů, prototypů, malých dávkových hliníkových slitinových souprav a dalších produktů. Přijetím vysokorychlostní technologie obrábění si můžete užít nejen příznivější ceny, ale také výrazně zkrátit dobu dokončení objednávky.(来源: UG 学习堂小胥收徒)
