7075 Caratteristiche di taglio della lega di alluminio e meccanismo di usura del coltello
Il lega di alluminio 7075-T6 a causa della sua eccellente resistenza relativa, ampiamente usato nelle parti strutturali aerospaziali, tuttavia, la sua durezza (circa 150HB) e la tenacità presentano una sfida per la lavorazione del taglio e la rottura principale del modello non è una semplice usura meccanica, ma la sovrapposizione di corrosione chimica e usura fisica degli atomi di alluminio facilmente diffondersi agli utensili in metallo duro ad alta temperatura, con conseguente usura del legame, riducendo la punta di micro-area.
Inoltre, la conducibilità termica 7075 è alta, favorisce l'uscita di calore di taglio, ma se l'avanzamento è troppo grande o la lama dell 'utensile diventa passivante, il truciolo è facile da produrre un fenomeno di "adesione in alluminio" sulla superficie lavorata, cioè tagliare il truciolo raschiare nuovamente la superficie luminosa, causando questo micro danno direttamente alla finitura superficiale, aumentando la successiva necessità di processo di levigatura, influenzando l'efficienza e l'aspetto della coerenza della produzione in serie.
Gli effetti del taglio di capelli sulla durata del coltello
Il truciolo di alluminio 7075 ideale dovrebbe essere una striscia continua di bordi arricciati e la lunghezza del truciolo è controllabile se il truciolo è a forma di polvere, indica che la velocità di taglio è bassa o l'usura dell 'utensile è grave; se il truciolo avvolge il mandrino o blocca il sistema di diradamento, c'è il rischio di interferenza del truciolo quando l'ingegnere regola i parametri, deve osservare il colore del truciolo: se è oro scuro o nero, indica che la temperatura di taglio è troppo alta, il rivestimento è rotto, la velocità di taglio dovrebbe essere ridotta immediatamente o l'utensile sostituito.
Strategie di ottimizzazione dei parametri di taglio del nucleo: confronto tra fresatura e tornitura
Nella lavorazione CNC in serie, la logica dei parametri della fresatura (3/4/5 assi) e della tornitura (tornio CNC/trine) è diversa da quella della fresatura che si concentra sulla profondità di taglio e sull 'avanzamento per coltello, mentre la tornitura deve bilanciare la quantità di retrogusto e la velocità del mandrino La seguente tabella fornisce l'intervallo di parametri empirici 7075-T6 basato su un utensile con rivestimento in metallo duro convenzionale (AlTin o TiSian), per fornire il punto di partenza di riferimento dei tecnici:
| Tipo di processo | Velocità di taglio (Vc) | Velocità di avanzamento (Fz) | Con il coltello (ap) | Coltello da cucina (AE) | Scenari di applicazione |
|---|---|---|---|---|---|
| Suonare/Suonare bene | tra 300 e 500 m/min | 0.15 0,25 mm/dente per dente | 2 di 2-D | tra 1 e 5 mm | Cubi, contorni, pareti sottili |
| Guida alla guida/Via con cura | tra 250 e 400 m/min. | 0.20 0,35 mm/giro di | 0.5 fino a 2.0 mm | - | Semi, forme, dimensioni maggiori. |
Parametri di interpretazione: Quando si fresa 7075, a causa della grande tenacità del materiale di alluminio, se l'avanzamento è troppo piccolo (Fz)< 0.1 mm/齿），刀具会在材料中犁耕，导致涂层刮伤与发热；若进给过大，则切削力激增，易引发震纹。车削时，走心机因刚性限制，通常采用较小背吃刀量，但可提高主轴转速以补偿效率。
Selezione di materiali per utensili e tecnologie di rivestimento
Nella lavorazione del carburo di alluminio 7075, la scelta del materiale dell 'utensile determina direttamente la base della vita dell' utensile Il metallo duro tradizionale non patinato è più breve nella lavorazione dell 'alluminio, principalmente a causa dell' affinità dell 'alluminio con il carburo di tungsteno, ma il costo è elevato, generalmente utilizzato solo dopo il trattamento termico ad alta durezza 7075 o la lavorazione dello specchio di precisione.
- Tipo di vernice:TiSiN (nitruro di silicio) o AlTin (nitruro di titanio di alluminio) è la scelta principale AlTin sotto la formazione di uno strato di ossido di alluminio ad alta temperatura, che impedisce la diffusione dell 'alluminio, adatto per la lavorazione in grezze ad alta velocità di taglio di TiSiN è estremamente duro, resistente all' usura meccanica, adatto per la finitura.
- Taglio trattato:Per la lega di alluminio, lo smussato (Nose Radius 0,05 - 0,1 mm) è più resistente rispetto all 'apertura affilata, resiste agli urti e impedisce le cadute, ma se si utilizza una finitura inferiore a Ra0,4 μ m, è necessario utilizzare uno spillo o un utensile lucidato a specchio.
- Da quale punto di vista il coltello:Le lame anteriori negative possono aumentare la resistenza del tagliente nella fresatura, adatte per la sgrossatura; le lame anteriori anteriori sono scheggiate senza intoppi, adatte per la finitura di parti sottili, evitando la deformazione termica.
Il controllo della qualità delle superfici è stato realizzato in collaborazione con il design DFM
Le parti aeronautiche richiedono un 'integrità superficiale esigente Oltre ai parametri dell' utensile, l'intervento nella fase DFM (Manufacturing Design) è fondamentale, ad esempio, se gli angoli interni della parte hanno angoli acuti (R0), gli utensili CNC non possono accedere, può causare una concentrazione di stress e difficoltà di post-lucidatura, è consigliabile modificare lo smusso interno in R0.5 o più durante la fase di disegno, sia in conformità con le abitudini tecniche e riducendo il tasso di usura dell 'utensile.
Nella produzione di massa, la coerenza esterna è il punto dolente 7075 è facile da apparire "pelle di alluminio"(smear), cioè tagliare i trucioli sulla superficie lasciando tracce aumentando la velocità del mandrino (nell 'intervallo consentito della macchina), ottimizzando il rapporto di raffreddamento (utilizzando il fluido di taglio solubile in acqua contenente additivi di pressione estrema, pH 8,5 - 9,5), può ridurre significativamente il coltello appiccicoso in alluminio, inoltre, la lavorazione a cinque assi può evitare l'interferenza dell' utensile, mantenere il vettore di taglio e migliorare la finitura della superficie costante.
Modelli di guasto frequenti e programmi di evasione
Nelle operazioni pratiche di officina, è necessario creare un sistema di gestione della durata dell 'utensile che elenchi di seguito i tre metodi di guasto tipici e le relative contromisure:
- Il taglio (chipping):Si verifica più nel momento in cui il coltello viene rimosso o quando il coltello viene tagliato il programma di elusione: utilizzando il metodo del coltello a goccia, per evitare l'impatto verticale; nella lavorazione del cuore/tornio, l'uso del mandrino a molla piuttosto che di un alto livello di rigidità, aumenta la flessibilità del sistema.
- Decolorazione del rivestimento (Coating Delamination):Di solito a causa di shock termici o impatti meccanici, controllare la direzione di impatto del liquido di raffreddamento, evitare l'impatto diretto del tagliente; garantire la stabilità dei parametri di taglio ed evitare fermi a metà strada per il raffreddamento.
- Deformazione plastica (Plastic Deformation):L'otturatore dello strumento si verifica in condizioni di alta temperatura e alta pressione più spesso si verifica durante la fase di finitura quando la quantità di taglio è troppo grande: ridurre la profondità di taglio, la lavorazione multi-coltello; la sostituzione di gradi di lama più ad alta resistenza.
Criteri di valutazione e flussi di accettazione
Per garantire che le parti in lega di alluminio 7075 soddisfino gli standard del settore aeronautico, il collegamento di ispezione deve coprire sia le dimensioni che la superficie in termini di precisione dimensionale, le tolleranze superficiali critiche sono suggerite entro ± 0,01 mm, la rugosità superficiale deve essere misurata con una macchina di misura a tre coordinate (CMM), utilizzando un microscopio di confronto ottico o un sensore di rugosità touch, con un obiettivo di Ra in genere impostato su 0,4 - 0,8 μ m.
Oltre alle ispezioni generali, si consiglia di introdurre il "look coerente" campionamento per gli ordini di massa, ogni 50 pezzi, il 100% del controllo completo o AQL 2.5 test, concentrandosi su controllare se ci sono graffi, sbavature e tracce della strada dello coltello attraverso la conferma del primo pezzo, ispezione di processo e ispezione completa del sistema di controllo dei resi, che può ridurre notevolmente il rischio di reso e garantire che la parte consegnata mantenga un alto livello di aspetto e prestazioni.
Domande frequenti (FAQ)
Quando si fresa la lega di alluminio 7075, maggiore è la velocità di taglio, meglio è?
Non è così, anche se l'aumento della velocità di taglio riduce le ore di lavoro, troppo rapidamente può portare ad un 'usura accelerata e al rischio di deformazione termica del rivestimento dell' utensile, che richiede un equilibrio ottimale tra efficienza e durata nell 'intervallo 300 - 500 m/min a seconda della rigidità della macchina, del diametro dell' utensile e dei limiti di potenza.
Quando torni a 7075, come evitare che la trucioli di alluminio si avvolga attorno al mandrino?
Il truciolo di alluminio è facile da legare, è necessario utilizzare un flusso elevato, liquido di taglio ad alta pressione per tagliare il truciolo con forza, o utilizzare un angolo frontale negativo, un angolo principale grande di taglio di coltello, in modo che il truciolo sia espulso come un breve rotolo allo stesso tempo, per garantire che il tagliatore di trucioli funzioni normalmente e pulire regolarmente il truciolo interno della torre.
Come posso evitare di deformare un pezzo a parete sottile 7075?
La rigidità delle parti sottili è scarsa, si consiglia di adottare una strategia di microtaglio multi-coltello per ridurre la quantità di coltello da taglio posteriore; l'uso di supporti mobili o supporto idraulico per aumentare la rigidità; controllare l'ingresso del calore di taglio ed evitare che il materiale dopo l'espansione termica ultra-scarsa deve essere raffreddato a temperatura ambiente naturale dopo l'elaborazione.
Rivestimento AlSiN e rivestimento TiSiN, quale è meglio per la finitura 7075?
Maggiore durezza TiSiN, maggiore resistenza all 'usura meccanica, ideale per le scene di finitura con requisiti di elevata finitura e velocità di taglio moderate, migliore stabilità termica AlTin, adatto per la lavorazione grossolana o scene di taglio ad alta velocità, può regolare dinamicamente la scelta del rivestimento di diversi processi in base ai dati di monitoraggio della vita dell' utensile.
Come si valuta la durata prevista dell 'utensile?
Stabilire un registro dell 'uso dell' utensile per registrare il numero di pezzi di lavorazione o il tempo di taglio di ciascun utensile, quando l'utensile presenta una rottura significativa, la desquamazione del rivestimento o la finitura superficiale è ridotta di oltre il 20%, vale a dire determinare la fine della vita combinata con i dati di rilevamento a coordinate, analizzare la tendenza di usura dell 'utensile, sostituire in anticipo, evitare scarti in serie.
Conclusioni e raccomandazioni d'azione
Il nucleo della lavorazione della lega di alluminio 7075 consiste nel bilanciare i parametri di taglio, la selezione dell 'utensile e la qualità della superficie con la regolazione ragionevole della velocità di taglio e dell' avanzamento, la selezione degli utensili con rivestimento AlSiN o TiSiN abbinati e con il design DFM fine e un rigoroso processo di controllo di qualità a tre livelli, prolungando efficacemente la durata dell 'utensile e migliorando la coerenza del volume. Con 72 unità CNC e un sistema di ispezione completo, ShowyMetal offre agli ingegneri dei settori aerospaziale, automobilistico e di altro tipo il supporto di precisione dalla prova alla produzione in serie Se avete esigenze di lavorazione di 7075 o di altri componenti in alluminio per l'industria aerospaziale, inviate i disegni e i requisiti tecnici, vi forniremo una dettagliata raccomandazione DFM e un preventivo rapido.
