高速铣削铝的优势

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现代工业需要快速制造,快速手板或定制零件的需求每个月都在增加。客户希望他们的订单更快,并且需要组件比以前更准确。铝是现代生产中使用最广泛的合金之一,它轻巧,坚固,耐用且耐腐蚀。

现代成功的CNC铝加工方法之一是高速铣削。与常规铣削相比的主要区别在于,高速铣削的速度要高得多,并且机械加工者可以通过它们提高切削进给量,有很多优势。

更高的效率

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通过将切削速度提高到传统铝铣削速度的三倍,可以将进给量提高两倍(对于较软的铝合金而言)。据我们所知,加工进给是定义整个铣削过程生产率的参数。就是说,与常规铣削相比,高速加工效率可以高得多。铝的机械加工性可以将主轴转速提高到18000 rpm,甚至更高。

如此高的材料去除率使铝加工服务成为汽车和航空航天行业非常有利可图的产品。在第一种情况下,汽车手板需要去除大量的材料,并且铣削设置最好尽可能少。在第二种情况下,有很多长而大的零件,它们的凹槽和薄壁,此外,铝合金是飞机和火箭所需要的最多包含80%。

切削温度更低

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已经证明,切割温度随着速度的增加而变化。首先,随着速度的增加,温度也随之增加。但是,随着速度继续升高,温度开始急剧下降,直到某个时候不再变化。增大切削速度只会在较小程度上降低温度。例如,当以300-500 m / min的速度研铣削时,温度可能达到600-800度。但是,如果将速度提高到1200,温度会下降到不到200度,在1800 m / min时温度仅为150度。从那时起,更快的切割是没有意义的。

只要考虑一下,仅150-200度!由于局部热处理,切削区域的材料特性不会发生变化,不会增加金属晶粒,并且对冷却的要求要小得多。我会说这是一个很好的优势。

工具寿命更长

这似乎很奇怪,因为切削速度较大,因此刀具磨损也必须如此,但是如果我们将HSM的铝切削刀具与传统铣削所切削的材料数量进行比较,而不是将刀具寿命缩短为几分钟,将会看到差异是显而易见的,并且可以说是对高速铣削铝材的青睐。延长刀具寿命的原因是什么?首先,切削温度较低,这意味着刀具材料强度较高。然后,高速铣削时的切屑宽度要小得多(即使进给量增加,刀具转动得更快,并设法切出更薄的切屑)。

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另外,在加工铝时,主要问题之一是铝太软,在加工过程中会粘在刀具的切削刃上。这降低了刀具的清晰度并增加了切削力,从而缩短了刀具寿命。但这并不是高速发生的。

精度更高

我们都认为较高的进给量会使铝表面的光洁度降低,因为刀具的切削刃移动得更远,而刀具可以转弯并切断。通常,这会导致切屑变宽,切削力更高以及表面光洁度变差。但是,在HSM中,尽管进给量很大,但刀具的速度较高,因此切屑实际上比常规铣削中的薄。

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恒定的刀具啮合角

用立铣刀铣削型腔时的主要问题之一是制造型腔角。立铣刀必须旋转90度才能产生型腔,并且此时,必须将其切削的材料加倍(从型腔的两侧)。这导致切削力局部增加,并且对刀具寿命和零件精度非常不利。但是,HSM铝铣削具有许多预定的刀具路径生成策略,其中包括恒定的刀具啮合角。这意味着在以圆形轨迹加工围绕它的所有材料时,刀具逐渐接近该角度。这样,切削力保持恒定,精度也保持不变。此外,刀具寿命得以延长。

冷却液的使用更少

一些用于铝加工的HSM策略根本不使用冷却剂。我的意思是,在200度下进行加工几乎不需要冷却材料和刀具。但是,某些极其精确的操作仍使用冷却剂以提高零件质量,但与传统机加工相比,冷却剂的数量要少得多。一些铝高速铣削工艺使用所谓的最小量润滑。所施加的冷却液量仅足以形成薄膜,从而降低摩擦并提供一定的冷却。

因此,非常明显的是,高速铝铣削是一种创新的生产方式,用于制造定制零件,铝合金手板以及小批量生产。