Hochgeschwindigkeitsbearbeitung für Aluminium-Frästeile

Aluminium ist eine der am häufigsten verwendeten Legierungen in der modernen Produktion, und Aluminium scheint das beste Material zu sein. Es ist leicht, stark, langlebig und korrosionsbeständig. Aus diesem Grund wurde die neue Strategie zum Fräsen von Aluminium schnell entwickelt.

Eines der modernen erfolgreichen CNC-Aluminium-Fräsverfahren ist die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Der Hauptunterschied zum konventionellen Fräsen besteht darin, dass die Geschwindigkeit beim Hochgeschwindigkeitsfräsen viel höher ist und der Zerspaner damit den Schnittvorschub erhöhen kann. Hochgeschwindigkeitsfräsen unterscheidet sich vom konventionellen Fräsen. Dies ist eine produktivere und innovativere Methode zur Herstellung von Kleinserien von Teilen und Prototypen. Die sich entwickelnde Metallindustrie erfordert eine schnelle Produktion von Teilen. Die Anforderungen an kundenspezifische Teile oder schnelle Prototypen werden von Monat zu Monat höher. Immer mehr Kunden möchten Bestellungen schneller abschließen. Sie möchten auch, dass diese Komponenten eine höhere Genauigkeit als zuvor haben.

Was ist Hochgeschwindigkeit Bearbeitung?

Ursprünglich vom deutschen Erfinder Dr. Carl Salmon in den 1920er Jahren entwickelt, wurde die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung geboren, als ihr Erfinder erkannte, dass für ein bestimmtes Werkstückmetall die an der Schnittstelle zwischen Schneidwerkzeug und Werkstück erzeugte Wärme an einer bestimmten kritischen Spindel ihren Höhepunkt erreichen würde Geschwindigkeit.

Die normale Fräsbearbeitung verwendet eine niedrige Vorschubgeschwindigkeit und große Schnittparameter, während die Hochgeschwindigkeitsfräsbearbeitung eine hohe Vorschubgeschwindigkeit und kleine Schnittparameter verwendet. Verglichen mit der normalen Fräsbearbeitung weist die Hochgeschwindigkeitsfräsbearbeitung die folgenden Eigenschaften auf:

(1) Hocheffizient

Die Spindeldrehzahl beim Hochgeschwindigkeitsfräsen beträgt im Allgemeinen 15.000 U / min ~ 40.000 U / min bis zu 100.000 U / min. Beim Schneiden von Stahl beträgt die Schnittgeschwindigkeit etwa 400 m/min, was 5-10 Mal höher ist als bei der herkömmlichen Fräsbearbeitung. Bei der Bearbeitung von Formkavitäten wird im Vergleich zu herkömmlichen Bearbeitungsmethoden (traditionelles Fräsen, Erodieren usw.) die Effizienz um das 4- bis 5-fache gesteigert.

(2) Hochpräzise

Die Verarbeitungsgenauigkeit beim Hochgeschwindigkeitsfräsen beträgt im Allgemeinen 10 μm, und einige Genauigkeiten sind sogar noch höher.

(3) Hohe Oberflächenqualität

Da der Temperaturanstieg des Werkstücks während des Hochgeschwindigkeitsfräsens gering ist (etwa 3 °C), gibt es keine metamorphe Schicht und keine Mikrorisse auf der Oberfläche, und die thermische Verformung ist ebenfalls gering. Die beste Oberflächenrauheit Ra liegt unter 1μm, was den Arbeitsaufwand beim anschließenden Schleifen und Polieren reduziert.

(4) Es kann hochharte Materialien verarbeiten.

Es kann 50–54 HRC Stahl fräsen, und die höchste Fräshärte kann 60 HRC erreichen.

Vorteile hoher Geschwindigkeit Bearbeitung Zum Aluminiumfräsen

Aufgrund der Eigenschaften von HSM ist das HSM-Fräsen von Aluminium in vielen unerwarteten Aspekten sehr vorteilhaft. Durch die Wahl einer HSM-Strategie für Aluminium anstelle des konventionellen Fräsens erhalten Sie die folgenden Vorteile.

Effizienz verbessern

Die Schnittgeschwindigkeit beim Hochgeschwindigkeitsfräsen kann das Dreifache der herkömmlichen Fräsgeschwindigkeit erreichen. Bei der Bearbeitung weicherer Aluminiumlegierungen kann sie sogar verdoppelt werden.

Der Bearbeitungsvorschub ist nach unserer Kenntnis ein Parameter, der die Produktivität des gesamten Fräsprozesses bestimmt. Das heißt, im Vergleich zum herkömmlichen Fräsen kann die Effizienz der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung viel höher sein. Die Bearbeitbarkeit von Aluminium ermöglicht es, die Spindeldrehzahl auf 18.000 U/min oder mehr zu erhöhen.

Eine so hohe Materialabtragsrate macht Aluminiumbearbeitungsdienstleistungen unter Verwendung der HSM-Strategie von Aluminium zu einem sehr vorteilhaften Produkt für die Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie. Im ersten Fall erfordert der Auto-Prototyp viel Materialabtrag, am besten mit möglichst wenigen Fräseinstellungen. Im zweiten Fall gibt es viele lange und große Teile mit tiefen Taschen (sie müssen leicht sein, daher werden die meisten von ihnen zu einer Reihe sich kreuzender Rippen verarbeitet) und dünnen Wänden. Darüber hinaus entfallen Aluminiumlegierungen für Flugzeuge und Raketen. 80%. .

Notch-Temperatur

Studien haben gezeigt, dass sich die Schnitttemperatur mit zunehmender Geschwindigkeit ändert. Zu Beginn steigt mit steigender Drehzahl auch die Temperatur. Allerdings fiel die Temperatur weiter stark ab. Das kommt an einen Punkt, an dem es egal ist. Durch Erhöhen der Schnittgeschwindigkeit wird die Temperatur letztendlich nur ein wenig gesenkt. Diese Änderung ist ideal für Hochgeschwindigkeitsfräsen.

Wenn beispielsweise Aluminium mit einer Geschwindigkeit von 300–500 m/min gefräst wird, kann die Temperatur 600 bis 800 Grad erreichen. Wenn wir jedoch die Geschwindigkeit auf 1200 erhöhen, sinkt die Temperatur auf weniger als 200 Grad, und bei 1800 m/min beträgt die Temperatur nur noch 150 Grad. Ab jetzt macht es keinen Sinn schneller zu schneiden.

Aus der richtigen Perspektive sind es nur 150-200 Grad. Eine lokale Wärmebehandlung führt in diesem Bereich zu keinen Änderungen der Materialeigenschaften. Die Metallpartikel nehmen nicht zu und die Kühlanforderungen sind viel geringer. Dies ist ein offensichtlicher Vorteil.

Werkzeuglebensdauer verlängern

Dies erscheint aufgrund der hohen Geschwindigkeit seltsam. Daher wird allgemein davon ausgegangen, dass der Werkzeugverschleiß höher sein muss. Wenn wir es jedoch mit der Menge des beim herkömmlichen Fräsen geschnittenen Materials vergleichen, ist der Unterschied offensichtlich. In Sachen Standzeit beim Hochgeschwindigkeitsfräsen von Aluminium der klare Sieger.

Sie fragen sich vielleicht, was zur Standzeitverlängerung beiträgt? Zum einen wird die Schnitttemperatur deutlich reduziert. Dies bedeutet eine höhere Festigkeit des Werkzeugmaterials. Außerdem ist die Spanbreite beim Hochgeschwindigkeitsfräsen gering. Denn trotz Vorschuberhöhung dreht das Werkzeug schneller und kann dünnere Späne schneiden.

Darüber hinaus besteht bei der Bearbeitung von Aluminium eines der Hauptprobleme darin, dass Aluminium zu weich ist und während der Bearbeitung an der Schneide des Werkzeugs haftet. Dies verringert die Schärfe des Werkzeugs und erhöht die Schnittkraft, wodurch die Standzeit des Werkzeugs verkürzt wird.

Präzision beim Hochgeschwindigkeitsfräsen von Aluminium

Wir alle glauben, dass eine höhere Vorschubgeschwindigkeit die Oberflächengüte der Aluminiumoberfläche verringert, da die Schneidkante des Werkzeugs weiter gehen kann und das Werkzeug sich drehen und schneiden kann. Im Allgemeinen führt dies zu breiteren Ausbrüchen, höheren Schnittkräften und einer schlechteren Oberflächengüte. Allerdings ist beim HSM trotz des großen Vorschubs die Werkzeuggeschwindigkeit höher, sodass die Späne tatsächlich dünner sind als beim konventionellen Fräsen. Außerdem ist die Vibration aufgrund der geringen Schneidkraft gering. Diese Funktionen tragen alle zur Verbesserung der Genauigkeit bei.

Geringer Kühlmittelverbrauch

Einige HSM-Strategien für die Aluminiumbearbeitung verwenden überhaupt kein Kühlmittel. Die Verarbeitung bei 200 Grad kommt nahezu ohne Kühlmaterialien und -werkzeuge aus. Einige äußerst präzise Operationen verwenden jedoch immer noch Kühlmittel, um die Qualität der Teile zu verbessern, aber die Kühlmittelmenge ist viel geringer als bei der herkömmlichen Bearbeitung. Einige Aluminium-Hochgeschwindigkeits-Fräsprozesse verwenden eine sogenannte Minimalschmierung. Die aufgebrachte Menge an Kühlflüssigkeit reicht nur aus, um einen Film zu bilden, wodurch die Reibung verringert und eine gewisse Kühlung bereitgestellt wird, sodass die erforderliche Menge an Kühlflüssigkeit normalerweise gering ist.

Konstante T tool E Bindung A Winkel

Eines der Hauptprobleme beim Fräsen einer Kavität mit einem Schaftfräser besteht darin, den Kavitätswinkel herzustellen. Der Schaftfräser muss um 90 Grad gedreht werden, um einen Hohlraum zu erzeugen, und zu diesem Zeitpunkt muss das geschnittene Material verdoppelt werden (von beiden Seiten des Hohlraums). Dies führt zu einer lokalen Erhöhung der Schnittkraft und ist sehr nachteilig für die Standzeit und die Teilegenauigkeit. Das HSM-Aluminiumfräsen hat jedoch viele vorgegebene Strategien zur Erzeugung von Werkzeugwegen, einschließlich eines konstanten Werkzeugeingriffswinkels. Das bedeutet, dass sich das Werkzeug bei der Bearbeitung des gesamten umgebenden Materials auf einer Kreisbahn allmählich diesem Winkel annähert. Auf diese Weise bleibt die Schnittkraft konstant und die Genauigkeit gleich. Außerdem kann die Standzeit verlängert werden.

SANS Machining konzentriert sich auf CNC-Bearbeitung, Prototypenbearbeitung, Kleinserienfertigung, Metallfertigung und Teileveredelung, um Ihnen die beste Unterstützung und Dienstleistungen zu bieten.

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