Фрезерование алюминия кажется очень простым процессом. Это часто случается с людьми, которые не занимаются обработкой алюминия напрямую. Они считают, что сбалансированного, острого, отполированного инструмента, вращающегося на максимальной скорости и настроенного на умеренную подачу, достаточно, чтобы резать алюминий как масло.
Характеристики обработки алюминия
По сравнению со сталью, обработка алюминия и алюминиевых сплавов требует меньших усилий резания, поэтому механическая нагрузка на режущую кромку фрезы относительно низкая. В этой статье мы будем называть алюминий и алюминиевые сплавы просто алюминием. Алюминий обладает высокой теплопроводностью, поэтому стружка, образующаяся при обработке алюминия, проводит много тепла резания, что приводит к значительному снижению тепловой нагрузки на режущую кромку. Благодаря этим свойствам фрезерование алюминия может характеризоваться очень высокими скоростями резания и подачами. Однако это не гарантирует, что фрезерование алюминия будет легким.
Свойства алюминия приводят к образованию нароста на режущей кромке (BUE) во время резки. Это неприятное явление увеличивает механическую нагрузку на режущую кромку, затрудняя эффективный отвод стружки. Оно также влияет на динамическое равновесие вращающегося инструмента, делая весь процесс неэффективным.
Использование неправильного инструмента также может повлиять на эвакуацию алюминиевой стружки. Длинная стружка, образующаяся при фрезеровании алюминия, может засорить инструмент, если в канавках инструмента недостаточно места для стружки. Чтобы преодолеть это препятствие, используются инструменты с меньшим количеством зубьев или уменьшенными параметрами резания; однако такое поведение отрицательно сказывается на производительности.
С точки зрения обрабатываемости алюминий не является однородным материалом. Легирующие элементы (особенно кремний), тип материала (кованый, литой) и методы подготовки материала влияют на производительность резки. Другие факторы, такие как форма заготовки, условия обработки и требования к обработке (точность, шероховатость и т. д.), увеличивают собственные ограничения обработки и являются необходимыми соображениями при выборе стратегии обработки и инструмента. Поэтому во многих случаях обработка алюминия в целом и фрезерование алюминия в частности часто не такая простая задача, как кажется.
Фрезерные инструменты для обработки алюминия
Производителям инструментов необходимо учитывать специфические характеристики алюминиевых фрезерных инструментов при разработке инструментов. Ключ к успеху — найти правильное сочетание геометрии резания, материала инструмента и подготовки кромок, а также оптимизировать подачу охлаждающей жидкости.
При рассмотрении применения фрезерования алюминия нельзя обойти стороной крупные компоненты самолетов, такие как компоненты крыла, двери кабины, рамы окон кабины и т. д. Обычно эти заготовки изготавливаются из одного куска материала, часто весом в несколько тонн, и часто требуют удаления 80-85% материала для получения желаемой окончательной формы. Напротив, мировая автомобильная промышленность, которая также является крупным потребителем алюминия, внедрила в свои детали большое количество твердых литых алюминиевых материалов. Хотя это привело к повышению коррозионной стойкости этих деталей, это имеет отрицательный эффект в виде большего износа инструментов.
САМХО, поставщик полного ассортимента серии SHD, разработала полный ассортимент концевых фрез, специально предназначенных для эффективной обработки алюминия. Каждая серия этих высококачественных инструментов отличается монолитной или облегченной конструкцией корпуса, уникальным принципом механизма зажима твердосплавной вставки, держателем инструмента с регулировочной структурой, разнообразными шлифованными и полированными инструментами с различными радиусами угла и вставками с наконечниками из поликристаллического алмаза (PCD), которые очень популярны при обработке алюминия. Серия концевых фрез SHD обеспечивает эффективную высокоскоростную обработку (HSM) алюминия, гарантируя высокую скорость съема металла (MRR), высокую точность и превосходное качество поверхности, отвечая всем требованиям к качеству производителей алюминиевых компонентов по всему миру.
Металлообрабатывающая промышленность производит крупные и мелкие алюминиевые компоненты, и во многих случаях требуются фрезы более скромного размера. Размер этих инструментов не подходит для зажима индексируемых пластин, а цельные твердосплавные инструменты имеют явное преимущество. Кроме того, высокая точность цельных твердосплавных концевых фрез делает их непревзойденными в прецизионной обработке крупных компонентов. Поэтому SAMHO продолжает активно участвовать в проектировании и разработке современных цельных твердосплавных алюминиевых фрезерных инструментов. Последние инновационные дополнения еще больше обогатили ассортимент продукции инструмента, в очередной раз повысив ценность, предоставляемую пользователям в глобальной промышленной сфере.
Серия твердосплавных концевых фрез SHD от SANHO с четырьмя зубьями предназначена для черновых фрезерных операций с высокой скоростью съема металла. Технологически инновационные концевые фрезы имеют зубчатые режущие кромки, которые могут разрывать широкую стружку на узкую стружку, которую легко выводить. Эта конструктивная особенность в сочетании с полированными канавками значительно улучшает эвакуацию стружки, позволяя значительно повысить производительность. Зубчатая режущая кромка не только раскалывает стружку, но и повышает устойчивость к вибрации. Конструкция шейки помогает улучшить стабильность резания при обработке с большими вылетами инструмента.
Почему большинство фрез доступны только с тремя зубьями, а не с большим количеством зубьев? Создание вибрации инструмента и нежелательных вибраций является основным и наиболее важным фактором при фрезеровании алюминия. Различные исследования и методы металлообработки показали, что трехзубая структура является оптимальной конструкцией для цельных твердосплавных концевых фрез для фрезерования алюминия с главным передним углом 90°. При эффективном фрезеровании эта компоновка обеспечивает объем стружечного кармана, который также необходим для потока стружки, без увеличения вибрации инструмента. Основное направление концевых фрез для фрезерования алюминия основано на этом.
Однако желание повысить производительность фрезерования побудило SAMHO разработать технологически инновационный четырехзубый концевая фреза. Серия концевых фрез SHD с дополнительным зубом по сравнению с трехзубой фрезой помогает увеличить скорость съема металла (MRR) как при черновой, так и при чистовой обработке. Несмотря на четырехзубую конструкцию, эти концевые фрезы обладают впечатляющей вибростойкостью благодаря сочетанию неравных углов наклона винтовой линии и неравного шага зубьев. Кроме того, конструкторам инструмента SAMHO удалось создать четырехзубую фрезу с диаметром сердечника и площадью поперечного сечения канавки, аналогичными существующим трехзубым концевым фрезам того же диаметра.
Для производства пресс-форм и штампов, а также для аэрокосмической промышленности требуются фрезы малого диаметра для точной обработки трехмерных поверхностей. Новейшие цельные твердосплавные сферические концевые фрезы SAMHO с полированными канавками и диапазоном диаметров 1-6 мм предназначены для таких требовательных и точных нужд.
Серия комбинированных инструментов концевых фрез Transformer, включающая различные конфигурации и множество сменных фрезерных головок, является идеальным инструментом для фрезерования алюминия, особенно в приложениях, где требуются большие вылеты инструмента. Твердосплавные концевые фрезы с большим вылетом изготавливаются из дорогостоящих твердосплавных стержней со значительной общей длиной. Хотя только головная часть концевой фрезы непосредственно участвует в резке, именно весь дорогой стержень выбрасывается после того, как инструмент изнашивается или внезапно ломается, что влечет за собой очевидные экономические недостатки. Напротив, в таких случаях пользователям концевых фрез Transformer необходимо заменить только режущую головку.
Подводя итог, можно сказать, что фрезеровать алюминий легко. Но предпосылка заключается в том, чтобы обрабатывать его с умом! Применение эффективных стратегий обработки и правильное использование выбранных SAMHO фрез может обеспечить практически успешные результаты обработки.
