Tabulka parametrů tříosého CNC obrábění z hliníkové slitiny a průvodce řeznými podmínkami
V oblasti přesné výroby se hliníková slitina stala materiálem volby pro letecký průmysl, 3C elektroniku a automobilové díly díky své nízké hmotnosti, vysoké vodivosti a dobrým zpracovatelským vlastnostem. Problémy s lepením nástroje, tepelnou deformací a povrchovými škrábanci při řezání hliníku však inženýry dlouho trápí. Tato příručka poskytuje doporučení pro parametry tříosého CNC frézování pro běžné hliníkové slitiny, jako jsou 6061 a 7075, včetně rychlosti vřetena, rychlosti posuvu, hloubky řezu a výběru nástroje. Je navržen tak, aby pomohl pracovníkům technického nákupu a výzkumu a vývoje rychle uzamknout procesní okno a snížit náklady na pokusy a omyly. Vědeckým nastavením tříosých parametrů CNC obrábění hliníkové slitiny lze efektivně zlepšit životnost nástroje, řídit drsnost povrchu v rámci Ra0,8μm a výrazně zlepšit konzistenci hromadné výroby.
Analýza vlastností materiálu jádra a obtížnosti řezání
Různé druhy hliníkových slitin mají výrazně odlišné odezvy na řezné nástroje. Pochopení vlastností materiálu je předpokladem pro nastavení parametrů. 6061-T6 je běžně používaná třída pro konstrukční díly. Má dobrou obrobitelnost, ale snadno se přilepí na nástroj; 7075-T6 má vyšší pevnost, mírně vyšší tvrdost než 6061 a zvyšuje řeznou sílu; 5052-H32 je tepelně neupravitelná slitina, která má dobrou houževnatost, ale silnou tažnost a je náchylná k vytváření nodulárních třísek.
Mezi hlavní potíže při řezání hliníku patří:
- Fenomén přilepení nože:Teplota rekrystalizace hliníku je nízká a při vysokých teplotách snadno ulpívá na povrchu zubů frézy, vytváří nánosy a poškozuje povrchovou úpravu.
- Tepelná deformace:Hliník má vysokou tepelnou vodivost (přibližně 200 W/m·K), ale pokud místní řezné teplo nemůže být včas odvedeno, obrobek snadno podstoupí mírnou tepelnou deformaci, která ovlivní rozměrovou přesnost.
- Povrchové škrábance:Měkký hliník je citlivý na promáčknutí a nesprávné upnutí nebo opotřebení nástroje může způsobit nevratné poškození povrchu.
Podrobné vysvětlení nastavení klíčových řezných parametrů
Rozumné nastavení parametrů vyžaduje rovnováhu mezi kvalitou povrchu, životností nástroje a efektivitou zpracování. Následují empirické referenční hodnoty pro obecné tříosé frézování. Ve skutečných aplikacích je vyžadováno jemné doladění na základě tuhosti zařízení, značky nástroje a podmínek chlazení.
Výpočet otáček vřetena a rychlosti posuvu
Zpracování hliníku obvykle používá strategii "vysoká rychlost, střední posuv". Doporučený rozsah řezné rychlosti (Vc) je 200-600 m/min. Rychlost posuvu (Fv) je odvozena ze vzorce Fv = n × D × Z, kde n je rychlost vřetena, D je průměr nástroje a Z je počet zubů. Například při použití stopkové frézy z tvrdokovu se 4 zuby pro zpracování hliníku 6061 o průměru 6 mm, je-li nastaveno Vc=400 m/min, pak n ≈ 21200 ot/min a rozsah Fv lze získat nastavením rychlosti posuvu.
Axiální a radiální hloubka řezu
Aby se zabránilo špatnému odstraňování třísek a nadměrné boční síle nástroje, doporučuje se, aby hloubka řezu v jedné vrstvě (Ap) byla řízena na 25 %-50 % průměru nástroje a radiální šířka řezu (ae) byla kontrolována na 10 %-20 % průměru nástroje. Pro tenkostěnné díly (tl
