در ماشینکاری CNC، آلومینیوم هم مشترک و هم چالش را ارائه می دهد. انتخاب آسیاب های مناسب اغلب بر بهره وری و کیفیت ماشینکاری تعیین می کند. همانطور که تکنسین های CNC با تجربه اغلب می گویند،ممکن است راه حل های متعددی برای یک مشکل وجود داشته باشداین راهنما توصیه های مفصل برای انتخاب کارخانه های پایان آلومینیوم را برای تسهیل تصمیم گیری آگاهانه و جلوگیری از تلفات غیرضروری ارائه می دهد.

مواد ابزار: کربید در مقابل فولاد با سرعت بالا

در هنگام انتخاب مواد آسیاب پایان، کاربید و فولاد با سرعت بالا (HSS) دو گزینه اصلی را نشان می دهد. برای ماشینکاری آلومینیوم، آسیاب های پایان کاربید مزایای مشخصی را ارائه می دهند.در حالی که کربید مقاومت نسبتا پایین تری را نشان می دهدبرای مواد نسبتا نرم مانند آلومینیوم ، آسیاب های پایان کاربید عملکرد برش کارآمد را ارائه می دهند.

اگرچه ابزارهای کربید معمولاً قیمت بالاتری نسبت به جایگزین های HSS دارند،طول عمر طولانی مدت و بهره وری برش بالاتر اغلب سرمایه گذاری را با توجه به بهره وری هزینه در دراز مدت توجیه می کندبا تنظیمات پارامتر مناسب، آسیاب های پایان کاربید می توانند آلومینیوم را به راحتی مانند برش کره در حالی که دوام استثنایی را حفظ می کنند، پردازش کنند.

پوشش: راه حل برای چپس آلومینیوم

خواص مواد آلومینیوم باعث می شود که در هنگام ماشینکاری، به ویژه در هنگام برش های عمیق یا عملیات غوطه ور شدن، به چپس چسبیده شود.عملکرد برش را کاهش می دهدبنابراین، انتخاب آسیاب های پایینی با پوشش مناسب ضروری می شود.

پوشش کربنیتریت تیتانیوم (TiCN) انتخاب رایج است، به ویژه برای کارخانه های پایان کاربید.به طور موثر کاهش اصطکاک بین تراشه های آلومینیومی و سطوح ابزار در حالی که تسکین تراشه های موثر را ترویج می کندحتی بدون استفاده از مایع خنک کننده، پوشش TiCN عملکرد موثر را حفظ می کند.

برای آسیاب های پایان HSS، TiCN و پوشش های روان کننده مشابه گزینه های عملی باقی می مانند که خواص روان کننده لازم را با کاهش هزینه های ابزار متعادل می کنند.

تعداد فلوت ها: استفاده از دو یا سه فلوت

مقدار فلوت در میان مهمترین ملاحظات هنگام انتخاب آسیاب های پایان مخصوص آلومینیوم قرار دارد. ویژگی های "چپکی" و "نرم" آلومینیوم باعث چسبندگی مواد در کانال های فلوت می شود.در حالی که پوشش ها این مشکل را کاهش می دهند، استفاده از کارخانه های پایان 4 یا 5 فلوت برای ماشینکاری آلومینیوم ممکن است حتی قابلیت تخلیه تراشه های پوشش های برتر را مغلوب کند.

فلوت ها در درجه اول حذف تراشه را در طول عملیات برش تسهیل می کنند. کاهش تعداد فلوت ها در حالی که سفتی ابزار را کاهش می دهد، کارایی تخلیه تراشه را افزایش می دهد. حذف ناکافی تراشه ممکن است منجر به:

• پوشش سطحی ضعیف:برش مجدد تراشه های تجمع یافته کیفیت سطح را کاهش می دهد
• آسیب به ابزار:جوش اصطکاک بین تراشه ها و سطوح ابزار ممکن است باعث پاره شدن لبه یا شکست کامل ابزار شود، نتیجه ای که همه اپراتورهای CNC تلاش می کنند از آن اجتناب کنند.

در نتیجه، آسیاب های پایانی 2 یا 3 فلوت انتخاب ایده آل برای ماشینکاری آلومینیوم هستند. در حالی که تعداد فلوت های بالاتر از نظر فنی امکان پذیر است، آنها به طور متناسب خطرات خرابی ابزار را افزایش می دهند.

زاویه هلیکس: هلیکس بالا برای افزایش کارایی

علاوه بر تعداد فلوت ها، هندسه فلوت ها تأثیر قابل توجهی بر عملکرد دارند. طرح های فلوت های هیلیکس بالا به طور چشمگیری تخلیه تراشه ها و ثبات فرآیند برش را بهبود می بخشد.این هندسه باعث تماس ثابت ابزار و قطعه می شود، کاهش وقفه های فرآیند برش.

برش های قطع شده بر عمر ابزار و سطح اثر منفی می گذارد. بنابراین آسیاب های پایانی هیلیکس بالا تداوم برش را حفظ می کنند، تراشه ها را سریع تر تخلیه می کنند،و در نتیجه بهبود بهره وری و کیفیت ماشینکاری.

ملاحظات کلیدی: تخلیه تراشه و روانکاری

آلومینیوم هنوز مواد نسبتاً قابل ماشین سازی است. ماشینکاری آلومینیوم مطلوب مستلزم آسیاب های پایانی است که روانکاری بالا را با طرح های فلوت کارآمد ترکیب می کنند. از طریق تنظیم مناسب پارامترها،ماشین های CNC می توانند به طور قابل اعتماد تراشه های آلومینیومی قابل توجهی را تولید کنند در حالی که کیفیت بالای قطعه کار را حفظ می کنند.

تجزیه و تحلیل دقیق هندسه ابزار

فراتر از مواد، پوشش و تعداد فلوت، هندسه پایین آسیاب به طور قابل توجهی بر عملکرد ماشین آلات آلومینیوم تأثیر می گذارد. زاویه های هندسی مختلف بر نیروهای برش، تخلیه تراشه،و طول عمر ابزار:

زاویه شلوار

زاویه بین چهره جلو لبه برش و هواپیما مرجع. زاویه های مثبت مثبت بزرگتر باعث کاهش نیروهای برش، تسهیل برش صاف تر و به حداقل رساندن فرسایش ابزار می شود.برای مواد نرم مثل آلومینیوم، زاویه های بزرگ تر رِک معمولاً کارایی برش را بهبود می بخشند و در عین حال نیروی مورد نیاز را کاهش می دهند.

زاویه گشایش

زاویه بین چهره عقب لبه برش و هواپیما برش. این زاویه مانع از تداخل بین سطح ابزار و قطعه کار می شود، اصطکاک و تولید گرما را کاهش می دهد.زاویه های خالی مناسب باعث افزایش عمر ابزار و پایان سطح می شودبرای ماشینکاری آلومینیوم، زاویه های آزاد کوچکتر به طور کلی سفتی ابزار و ثبات برش را بهبود می بخشد.

زاویه هلیکس

زاویه بین لبه برش و محور ابزار. زاویه های هیلیکس بالاتر تخلیه تراشه را بهبود می بخشد، نیروهای برش را کاهش می دهد و ثبات فرآیند برش را افزایش می دهد.ماشینکاری آلومینیوم به طور معمول از آسیاب های پایانی با هلیکس بالا برای حذف تراشه های برتر و کاهش نیروهای برش بهره مند می شود.

زاویه محوری راک

زاویه بین لبه برش و صفحه پای ابزار. این زاویه بر جهت نیروی برش و ثبات فرآیند تأثیر می گذارد.ماشینکاری آلومینیوم معمولاً از زاویه های کوچک تر محوری برای افزایش ثبات استفاده می کند.

بهینه سازی پارامتر برش

فراتر از انتخاب ابزار، بهینه سازی پارامتر برای موفقیت در ماشینکاری CNC آلومینیوم بسیار مهم است. پارامترهای مناسب باعث افزایش کارایی، کاهش فرسایش ابزار و اطمینان از نتایج با کیفیت بالا می شود:

سرعت برش

فاصله برش لبه ها در هر واحد زمان حرکت می کند. ماشینکاری آلومینیوم به طور معمول سرعت بیشتری را برای بهبود بهره وری به کار می گیرد، اگرچه سرعت بیش از حد باعث فرسایش ابزار یا سوختگی می شود.سرعت های مطلوب به مواد ابزار خاص بستگی دارد، پوشش ها و ویژگی های قطعه کار.

نرخ تغذیه

فاصله طی شده در امتداد جهت تغذیه در هر واحد زمان. نرخ های ناکافی باعث افزایش نیروهای برش و فرسایش ابزار می شود در حالی که به طور بالقوه باعث ارتعاش می شود. نرخ های بیش از حد باعث ایجاد نیروهای عظیم می شود.برش لبه ها، و پایان سطح ضعیف. نرخ مناسب تعادل قابلیت ابزار و خواص مواد.

عمق برش

نفوذ قطعه در هر عبور برش. عمق بیش از حد باعث افزایش نیروهای برش و فرسایش ابزار می شود در حالی که به طور بالقوه باعث ارتعاش می شود. عمق ناکافی باعث کاهش بهره وری می شود.عمق های مطلوب با توجه به مشخصات ابزار و ویژگی های مواد.

مایع خنک کننده

عملکردها شامل کاهش دما، روانکاری ابزار / قطعه کار و حذف تراشه است. ماشینکاری آلومینیوم به طور معمول از خنک کننده های محلول در آب یا مبتنی بر روغن استفاده می کند.انتخاب مناسب مایع خنک کننده باعث افزایش عمر ابزار و کیفیت سطح می شود.

استراتژی های مسیر ابزار

استراتژی های موثر مسیر ابزار باعث افزایش بهره وری، کاهش فرسایش ابزار و بهبود کیفیت قطعه کار می شود:

آسیاب صعود

جهت برش با جهت تغذیه قطعه کار مطابقت دارد. این روش باعث کاهش نیروهای برش و سایش ابزار می شود در حالی که سطح را بهبود می بخشد،اگرچه حساسیت به لرزش نیاز به پارامتر دقیق و انتخاب ابزار دارد..

آسیاب معمولی

جهت برش در مقابل جهت تغذیه قطعه کار است. این روش ثبات فرآیند را افزایش می دهد اما نیروهای برش و فرسایش ابزار را افزایش می دهد.

ورودی مارپیچی

ابزار از طریق یک مسیر مارپیچی به قطعه وارد می شود. این تکنیک باعث کاهش نیروهای برش، به حداقل رساندن ضربه ابزار و بهبود کیفیت حفره سازی می شود.

ماشینکاری گوشه

عملیات گوشه اغلب با نیروهای متمرکز و چالش های تخلیه تراشه مواجه می شود. راه حل ها شامل عبور چندگانه با ابزارهای کوچکتر یا انتقال شعاع است.

انتخاب ابزار خاص مواد

آلیاژ های آلومینیومی دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متنوعی هستند که نیاز به انتخاب ابزار متناسب دارند:

6061 آلومینیوم

این آلیاژ رایج دارای قدرت خوب، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ماشینکاری است.ترجیحاً با پوشش TiCN و زاویه های هیلیکس بالا برای تخلیه بهتر تراشه و کاهش نیروهای برش.

7075 آلومینیوم

این آلیاژ با قدرت بالا نشان دهنده مقاومت خوب در برابر خوردگی و قابلیت ماشینکاری است اما نیروهای برش قابل توجهی و تمایلات ارتعاش ایجاد می کند.آسیاب های پایان کاربید با عمق کاهش یافته برش و سرعت تغذیه انتخاب های بهینه را نشان می دهد، تکمیل شده توسط دارنده ابزار خنک کننده لرزش.

5052 آلومینیوم

این آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی قابلیت جوش و ماشینکاری خوبی را دارد اما عملکرد ضعیف برش و گرایش به چسبندگی را نشان می دهد.آسیاب های پایانی با هلیکس بالا با استفاده از مایعات خنک کننده زیاد نتایج مطلوبی را ارائه می دهند.

شیوه های نگهداری ابزار

نگهداری مناسب طول عمر ابزار را افزایش می دهد و کیفیت ماشینکاری را تضمین می کند:

• بازرسی منظم:نظارت بر تیز بودن لبه برش و یکپارچگی ابزار، جایگزینی ابزار فرسوده یا آسیب دیده به سرعت
• تمیز کردن:پس از هر بار استفاده، سیب و خاشاک را با استفاده از هوا فشرده یا برس ها از بین ببرید.
• ذخیره سازی:نگهداری ابزار در محیط های خشک و تمیز برای جلوگیری از آسیب رطوبت یا خوردگی
• خرد کردن مجدد:خدمات حرفه ای ازمایش مجدد می تواند عملکرد برش ابزارهای فرسوده را بازگرداند

گرایش های جدید

پیشرفت های ماشینکاری CNC باعث نوآوری مداوم کارخانه می شود:

• پوشش های پیشرفته:مواد جدیدی که سخت تر، مقاوم تر در برابر فرسایش و ترشح کننده تر هستند همچنان در حال ظهور هستند
• ابزار هوشمند:ابزار مجهز به سنسور با سیستم های کنترل امکان نظارت در زمان واقعی و تنظیم خودکار پارامتر را فراهم می کند
• راه حل های سفارشی:افزایش تقاضا برای ابزار تخصصی متناسب با الزامات هندسی، پوشش و مواد خاص

نتیجه گیری

انتخاب بهینه آسیاب پایان آلومینیوم شامل ملاحظات چند وجهی از جمله مواد ابزار، پوشش، تعداد فلوت، هندسه، پارامترهای برش، استراتژی های مسیر ابزار، مشخصات آلیاژ،و شیوه های نگهداریاز طریق درک جامع از این عوامل همراه با تجربه عملی، اپراتورها می توانند ابزار های ماشینکاری آلومینیوم ایده آل را شناسایی کنندو تضمین کیفیت بالاتر قطعه کار.