Фрезы по алюминию: Фрезы по алюминию для станков ЧПУ с доставкой по России.

Теперь мы готовы обработать пресс-форму и уделить время. Если вы хотите максимально использовать преимущества высокоскоростной обработки алюминия, важно иметь подходящий станок для работы. В идеале ваш обрабатывающий центр будет иметь шпиндель со скоростью до 18 000 об / мин и скоростью подачи 200 дюймов в минуту.

Для чернового периферийного фрезерования следующие подачи и скорости будут хорошо работать в качестве отправной точки.Для алюминиевого сплава (2024, 7075, 6061 и т. Д.) Попробуйте следующее: подъемная фреза с твердосплавной концевой фрезой с тремя канавками диаметром ½ дюйма для алюминия. Возьмите ширину резания (WOC), равную 30% диаметра фрезы. или 0,150 дюйма, осевая глубина резания 0,750 дюйма, SFM 2,000, об / мин 15,280, IPT 0,004, IPM 200 (это значение скорректировано для радиального утонения стружки.) Обработка с этими параметрами приведет к скорости съема металла 22,5 куб. дюймов / мин, впечатляюще для концевой фрезы диаметром ½ дюйма.

Для обработки пазов по всей ширине рекомендуется двухзубая концевая фреза.Вы можете погрузиться в Z до 1 диаметра, прежде чем двигаться по X-Y, или еще лучше попробовать наклониться на желаемую глубину. Скорость съема 1000 кубических футов в минуту, 7640 оборотов в минуту, IPT 0,003, дюймов в минуту 46. Скорость съема металла будет 11,5 кубических дюймов в минуту, что составляет половину от приведенного выше примера периферийного фрезерования. Однако, как только паз будет установлен, обязательно снова запрограммируйте подачу и скорость для периферийного фрезерования, чтобы открыть полость.

Выбор и применение подходящей твердосплавной концевой фрезы приведет к значительной экономии времени для вашего цеха.Следует помнить о трех ключевых моментах:

1. Используйте концевую фрезу, специально разработанную для обработки алюминия.
2. Используйте машину с высокой скоростью и возможностью подачи.
3. Обязательно удалите стружку из зоны резания.

Скорее всего, ваши конкуренты используют эти методы, вы тоже можете.

Cole Tooling Systems | Миллстар

Millstar предлагает невероятный выбор фрез для алюминия, которые соответствуют строгим требованиям ваших передовых производственных процессов и операций.Программные инструменты фрезерования со сменными пластинами Millstar для алюминиевых сплавов, которые мы представляем здесь, в Millstar, включают в себя фрезы для фрезерования с боковым зазором и без него, а также концевые фрезы с боковым зазором и без него, что дает вам беспрецедентную возможность выполнять фрезерование с высокой точностью и точностью. чего рынок еще не видел.

Наши фрезы с корпусом Millstar позволяют вашей производственной группе выполнять резку и обработку инструментов с максимальной частотой вращения 20000 об / мин (оборотов в минуту), обеспечивая прецизионную резку и оснастку с высокими скоростями шпинделя для операций, требующих высокоскоростной обработки.

Более того, наши концевые фрезы Millstar обеспечивают максимальную скорость 30 000 об / мин, обеспечивая еще большую производственную гибкость при выполнении операций высокоскоростного фрезерования. Немногие компании предлагают фрезы, которые будут работать на таких высоких оборотах без ухудшения качества или точности.

Millstar также имеет модульные головки для навинчивания как с боковым зазором, так и без него, чтобы обеспечить удобство ваших производственных операций. Просто прикрепите головки к имеющемуся производственному инструменту и приготовьтесь к точному фрезерованию, которым будут гордиться ваши клиенты.

Эти фрезы для алюминия и программные инструменты фрезерования со сменными пластинами для алюминиевых сплавов поддерживаются обещанием Millstar, что вся наша продукция производится здесь, в Соединенных Штатах Америки. Поскольку все наши детали и продукты производятся в Соединенных Штатах Америки, вы можете быть уверены, что приобретаемые вами продукты Millstar имеют высочайшее качество. Они прослужат дольше, чем продукция наших конкурентов, благодаря качеству и значительным инвестициям, которые мы вкладываем в продукт.И вы также можете чувствовать себя уверенно, зная, что вы улучшаете и оптимизируете качество своего бизнеса, а также производственные процессы и операции вашего бизнеса, даже если вы вносите свой вклад в возрождение производства в Соединенных Штатах Америки.

Инструмент со сменной программой фрезерования для алюминиевых сплавов

О компании Millstar

Коул Семья компаний

Основы ЧПУ – Как выбрать концевую фрезу для алюминия

Если вы зададите один и тот же вопрос пяти станкам с ЧПУ, вы обязательно получите семь ответов.Но это не значит, что они нерешительны, просто есть много разных способов выполнить любую конкретную операцию ЧПУ. При этом не существует 100% правильного или неправильного способа резки алюминия, но вот несколько вещей, на которые следует обратить внимание при покупке концевых фрез.

Станок с ЧПУ Tormach

Карбид

Карбид дольше остается острым. Хотя он может быть более хрупким, чем другие концевые фрезы, мы говорим здесь об алюминии, поэтому карбид – это прекрасно.Самым большим недостатком концевых фрез этого типа для вашего ЧПУ является то, что они могут быть дорогими. Или хотя бы дороже быстрорежущей стали. Пока у вас настроены скорости и подачи, твердосплавные концевые фрезы не только прорезают алюминий, как масло, но и прослужат довольно долго. Здесь вы можете приобрести концевые фрезы из твердого сплава.

Покрытия

Алюминий мягкий по сравнению с другими металлами. Это означает, что стружка может забить канавки вашего инструмента с ЧПУ, особенно при глубоком или врезном резании.Покрытия для концевых фрез могут помочь решить проблемы, связанные с липким алюминием. Покрытия из нитрида титана и алюминия (AlTiN или TiAlN) достаточно скользкие, чтобы поддерживать движение стружки, особенно если вы не используете СОЖ. Это покрытие часто используется на твердосплавных инструментах. Если вы используете инструмент из быстрорежущей стали (HSS), ищите покрытия, такие как карбонитрид титана (TiCN). Таким образом вы получите смазывающую способность, необходимую для алюминия, но при этом потратите немного меньше денег, чем на карбид.

Прочтите: 4 вещи, которые мы все ненавидим в алюминии

Флейты

Это, пожалуй, самая важная особенность, которую следует учитывать при выборе концевой фрезы для обработки алюминия с ЧПУ.Опять же, алюминий липкий и мягкий, что означает, что он имеет тенденцию застревать в канавках вашего фрезерного станка с ЧПУ. Хотя покрытия могут помочь решить эту проблему, если вы используете концевую фрезу с 4 или 5 канавками для резки алюминия, даже самые лучшие покрытия могут не помочь. Одна из основных целей канавок при резке алюминия – удаление стружки, обработанной на станках с ЧПУ. Меньшее количество канавок делает ваш инструмент менее жестким, но также позволяет более эффективно перемещать стружку. Если вы не собираете стружку оттуда, вы рискуете испортить отделку поверхности из-за повторного нарезания стружки или, что еще хуже, разрушить концевую фрезу, приварив стружку трением прямо к фрезу – худший кошмар для каждого владельца станка с ЧПУ! Лучший выбор для концевой фрезы из алюминия – две или три канавки.Хотя вы можете обойтись большим количеством канавок, если вы действительно беспокоитесь о жесткости, риск разрушения концевой фрезы возрастет.

Геометрия

Обработка с ЧПУ во многом связана с математикой, и выбор концевой фрезы ничем не отличается. Хотя количество канавок является важным фактором, следует также учитывать геометрию канавок. Канавки с большой спиралью значительно помогают при эвакуации стружки с ЧПУ, а также помогают в процессе резки. Геометрия с высокой спиралью обеспечивает более плотный контакт с вашей заготовкой… это означает, что фреза режет с меньшим количеством прерываний.

Прерывистое резание отрицательно сказывается на стойкости инструмента и чистоте поверхности, поэтому использование геометрии с большой спиралью позволяет сохранять стабильность и быстрее удалять стружку станков с ЧПУ. Прерывистая резка наносит серьезный ущерб вашим деталям. В этом видео показано, как прерывистое резание концевой фрезой со сколами может повлиять на вашу стратегию резания.

Если вы хотите резать алюминий, не бойтесь… это щадящий материал. Если вы хотите лучше резать алюминий, ищите концевые фрезы с высокой смазывающей способностью и эффективной конструкцией канавок для отвода стружки.После некоторой точной настройки подачи и скорости вы сможете использовать свой станок с ЧПУ, чтобы в кратчайшие сроки изготавливать груды алюминиевой стружки.

Коронные фрезы Цельнотвердосплавные концевые фрезы с 2 зубьями для алюминия и латуни

36,90 долл. США Список цен Вы экономите: $ 0

– это инструмент уникальной конструкции, предназначенный для обработки многих материалов, таких как алюминий, акрил, пластик, дерево, пенопласт и МДФ.Специальная конфигурация концевых зубьев позволяет осуществлять очень агрессивное проникновение сверла в начале резания. Геометрия канавки обеспечивает более плавный «рез» и чистовую обработку поверхности, а также более быстрый отвод стружки при фрезеровании канавки. Доступны размеры 11/64 “x 6-1 / 2” или 1/4 “x 6-1 / 2” с различной популярной шириной наконечника.

Все, что вам нужно знать – сделать из металла

Алюминий – незаменимый продукт в любом механическом цехе.Это один из самых обрабатываемых металлов, поэтому его можно обрабатывать быстро и эффективно.

Вот почему это сложно. Поскольку все режут его, обработка алюминия представляет собой действительно конкурентное место. Особенно это касается производственной обработки.

В этой статье я поделюсь всем, что вам нужно знать, чтобы сразу приступить к делу, чтобы вы могли получить несколько хороших рабочих мест и справиться с ними как профессионал.

Почему алюминий может быть сложной задачей?

Для начала давайте разберемся, с чем вы боретесь.

Если вы делаете скобу для фермера Джо, на самом деле не имеет значения, насколько эффективно вы удаляете материал. Но если вы делаете 10 000 скобок в неделю для Hustler Joe, вам нужно делать хорошую работу.

Основная проблема при эффективной обработке алюминия – просто добиться максимальной производительности съема материала, не взорвав что-либо.

Алюминий может расплавиться и пригореть к инструменту при слишком сильном нагреве. Таким образом, даже если он режет как масло, это ненадолго, если алюминий прилипнет к инструменту, и вы в конечном итоге будете выполнять сварку трением с перемешиванием вместо механической обработки.

Помимо сведения к минимуму трения, болтовня может быть просто чудовищной, когда вы толкаете машину. Это особенно проблематично, когда вы пытаетесь обработать машинкой чистые на вид карманы.

Ладно, хватит нытье. Давайте разберемся, как его можно убить на полу.

Различные виды алюминия

Не все марки алюминия обладают одинаковой обрабатываемостью. Некоторые режут, как сон, другие настолько липкие, что забитые сломанные инструменты превращаются в кошмар. Главное здесь – понять, с чем вы работаете.

Вот список некоторых распространенных типов алюминия и некоторые примечания по обрабатываемости:

Здесь следует помнить, что все марки алюминия хорошо поддаются механической обработке.Единственный раз, когда вы заметите разницу между этими оценками, – это когда вы действительно толкаете машину. Если вы занимаетесь мелкосерийным производством, вряд ли вы что-нибудь заметите.

Стоит отметить заметную разницу между литым и кованым алюминием. Отливка всегда более вязкая на , поэтому держите свои инструменты острыми как бритва и действуйте осторожно.

Основные проблемы, с которыми вы столкнетесь, связаны с трением и нагревом. В следующем разделе мы рассмотрим, как решать эти проблемы, чтобы вы могли более точно настроить свой процесс.

Режущие инструменты для алюминия

Ни при каких обстоятельствах нельзя использовать универсальный резак для алюминия. Технически это работает, но алюминий полностью отличается от стали.

Вот несколько аспектов выбора инструмента, которые помогут вам максимально использовать возможности вашего станка.

Материал режущего инструмента

Карбид.

Надеюсь, для вас это не проблема. Даже в неэффективных областях применения твердый сплав будет превосходить быстрорежущую сталь по стоимости как по стоимости инструмента в течение срока службы, так и по качеству поверхности.

Тем не менее, есть несколько полезных сведений о карбиде, которые помогут вам подобрать идеальный инструмент для работы.

По сути, нам просто нужно понять, чего мы хотим от инструмента. Алюминий режет мягко, что означает, что инструмент не подвергается сильным ударам во время резки.

Главное, чтобы лезвие оставалось острым как бритва. По этой причине для характеристик материала мы предпочли бы твердость твердости.

На это свойство влияют два основных фактора: размер зерна карбида и соотношение связующего.

Что касается размера зерна, то большее зерно дает более твердый материал, тогда как меньшее зерно дает более ударопрочный и прочный материал. Что касается алюминия, мы хотим сохранить эту резкость кромок, поэтому нам нужен небольшой размер зерна для максимального удержания кромки.

Другой фактор – соотношение связующего. Для твердосплавных режущих инструментов в качестве связки используется кобальт. Он может содержать от 2% до 20% кобальта. Поскольку кобальт мягче, чем зерна карбида, больше кобальта означает более прочный инструмент, меньшее количество кобальта означает более твердый инструмент.

Итак, мы в основном просто ищем твердосплавные фрезы с большим размером зерна и низким содержанием кобальта.

Флейты

3 канавки – идеальное место для твердосплавных концевых фрез в 98% случаев. Удаление стружки – это игра для алюминия, а 3 канавки обеспечивают идеальный баланс прочности инструмента и зазора от стружки.

2 канавки могут быть жизнеспособным вариантом, когда силы резания ниже, а зазоры от стружки имеют большее значение. Это также может быть способом уменьшить силы резания для легких, ненадежных разрезов.Одна из областей, где это имеет смысл, – это когда у вас есть очень длинный инструмент, подверженный вибрации. 2 канавки слегка режут, поэтому это может помочь вам справиться с вибрацией.

В конце концов, 3 флейты являются отраслевым стандартом. Для более крупных инструментов, таких как ракушечные мельницы, это количество желобков зависит от диаметра. Ключевым моментом здесь является наличие большого зазора для стружки, чтобы ничего не забивалось. Никому не нужен инструмент от запора на 700 IPM.

Угол наклона винтовой линии

Вот баланс, который мы пытаемся достичь: меньший угол наклона спирали уменьшит тепло, поскольку режет меньше времени.Более высокая спираль обеспечивает более плавное резание, дает отличную отделку поверхности, но выделяет больше тепла.

Если ваш инструмент нагревается, алюминий приваривается к нему, и игра окончена. Это происходит менее чем за секунду; все, что вы слышите, это стремительный рост нагрузки на шпиндель и щелчков !

Итак, вот твердое практическое правило, которое работало у меня годами:

Для черновой обработки лучше всего подходит более низкий угол наклона спирали около 35 градусов. Благодаря этому инструмент остается прохладным, и никто не заботится о чистоте поверхности при черновой обработке.

Для чистовой обработки более высокий угол спирали 45 градусов – это настоящая рок-звезда. Конечно, он выделяет больше тепла, но кого это волнует для легких чистовых пропилов с высокой подачей? Гладкая резка оставляет красивую и аккуратную поверхность.

Для того, что подходит как для черновой, так и для чистовой обработки, используйте угол спирали 40 градусов.

Черновая обработка: угол наклона спирали 35 градусов

Чистовая обработка: угол наклона спирали 45 градусов

Многоцелевой: угол наклона спирали 40 градусов

Полезные функции

Помимо этих основ, есть еще несколько вещей, которые могут дать вам дополнительное преимущество.

Одна вещь, в которой я добился большого успеха, – это отполированные инструменты. Когда режущие канавки гладко отполированы, алюминий плавно скользит по ним. Так как трение очень мало, срок службы инструмента зашкаливает, и вы можете работать с ним быстрее.

Это действительно полезно, если вы выполняете высокопроизводительное фрезерование алюминия.

Также стоит упомянуть о покрытиях инструментов. В общем, лучше использовать инструменты без покрытия. Вы не добьетесь хороших результатов от специальных покрытий, а более «стандартные» покрытия для инструментов принесут больше вреда, чем пользы.

Вот краткий список хороших и плохих покрытий для резки алюминия:

Хорошо, если честно, я не нашел покрытий, которые сильно повлияли бы на алюминий.По крайней мере, не так, как со сталью. Я предпочитаю просто полированную концевую фрезу или пластину без покрытия. Я предпочитаю экспериментировать с покрытиями, когда продавец предлагает мне бесплатные инструменты для экспериментов. Вставьте сюда хитрый смешок.

Подачи и скорости

Многие парни просто используют 1000 SFM для расчета своих оборотов в минуту. Если вы сделаете это, вы действительно не станете быстрее всех.

Если честно, обычно это то, что рекомендуется для большинства фрез. 1000-1500 SFM – это нормальная скорость для работы вашего шпинделя.Однако с помощью гармонического тестирования вы можете увеличить скорость в 3 раза. Подробнее об этом позже.

Скорость подачи – это то, от чего отказываются многие ребята. Если вы используете концевую фрезу 1/2 дюйма с расходом всего 0,003 дюйма на зуб, вы просто теряете время. Для производства вы хотите протолкнуть его как минимум на 1% диаметра фрезы на зуб. Это означает, что на концевую фрезу 1/2 дюйма необходимо подавать не менее 0,005 дюйма на зуб. При стабильной настройке и коротком инструменте вы можете даже удвоить это количество.

Единственное исключение – когда вы работаете с небольшими инструментами, например, 1/8 дюйма или меньше.Очистка от стружки может стать проблемой, а это означает, что вам придется снизить скорость для более тонкой стружки.

В конце концов, мощность шпинделя и частота вращения должны быть основными факторами, замедляющими процесс черновой обработки алюминия на большинстве станков для деталей среднего размера.

Балансировка и гармоники

Это действительно то, что отличает мальчиков от мужчин на алюминиевой фабрике.Алюминий можно резать на очень высоких скоростях, но ваши инструменты должны быть в состоянии справиться с этим.

Вообще говоря, все, что превышает 10 000 об / мин, должно быть хорошо сбалансировано. Вы найдете рейтинги баланса прямо на ваших инструментах, поэтому подбирайте их соответствующим образом.

Это само собой разумеется, но если вы ударите инструменты в станок, они перестанут быть сбалансированными. Также имейте в виду, что необходимо сбалансировать весь инструмент в сборе . Если у вас есть цанговый патрон ER, рассчитанный на 20 000 об / мин, но вы устанавливаете расточную головку, этот рейтинг цанги ничего не значит.

Это также верно, когда речь идет об определении точности фрезы. Многие ребята полностью игнорируют это, но у твердосплавных концевых фрез действительно есть рейтинг посадки хвостовика. Это может иметь большое значение для некоторых типов державок, например гидравлических. Более плотная и точная посадка будет означать лучший баланс, большую стойкость инструмента и более длительный срок службы шпинделя.

Помимо балансировочных инструментов, которые не повредят ваш шпиндель при высоких оборотах, тестирование гармоник действительно является огромным преимуществом при обработке алюминия.Поскольку алюминий очень маслянистый, его можно резать с очень большой скоростью.

поможет вам найти эти резонансные частоты инструментов и позволит определить оптимальную скорость и подачу. Если частота среза выключена, инструмент начнет вибрировать, как струна скрипки, и у вас будут все причины вернуться домой пораньше.

Найти оптимальные места для частоты вращения инструмента по сравнению с числом оборотов в минуту – большое дело. Это может повысить вашу частоту вращения с 7000 до 22000 об / мин при соответствующей скорости подачи.

Если вы попытаетесь сделать это без системы тестирования, вы гарантированно разнесете свои инструменты на миллион острых маленьких кусочков из безумных гармоник, которые вы получаете, когда немного не в себе.

В одном цехе, где я работал, испытания метчиков позволили нам запустить наши концевые фрезы 3/4 дюйма с шагом 10 дюймов со скоростью около 22000 об / мин и 700 дюймов в минуту. Иногда мы могли пойти быстрее. Попробуйте сделать это без тестирования гармоник. Попробуй.

Эти системы недешевы, и вам, очевидно, понадобится мельница, способная справиться с такой высокой производительностью.Однако, когда у вас есть такая возможность, вы будете намного впереди обычных конкурентов механических мастерских.

Стратегии обработки алюминия

Для большинства применений при фрезеровании алюминия я добился наибольшего успеха со старомодной агрессией для получения хорошего расхода материала. Такие вещи, как фрезерование на корке, – это пустая трата времени в большинстве случаев, за исключением случаев, когда вы работаете с очень маленькими фрезами в тесноте.

Основная причина этого заключается в том, что станки часто не справляются с чрезвычайно высокими ускорениями и замедлениями, необходимыми для реального использования преимущества утонения стружки при фрезеровании с удалением кромок.Вы не можете заставить стол весом 1000 фунтов работать ни копейки при 1200 IPM.

Хорошо, может, десять центов – плохое выражение. Даймы огромные. Но вы поняли.

Использование традиционных параметров, таких как полная ширина и глубина реза 1 / 2xD, обычно лучше работает в реальной жизни при резке алюминия.

Общие операции по обработке алюминия

Вот список обычных вещей, которые вы собираетесь делать с алюминием, а также несколько полезных советов.

Облицовка

Если вы собираетесь использовать ракушечную фрезу, определенно выбирайте сверхагрессивный передний угол и полированные пластины.Ваш финиш будет потрясающим, и вы действительно сможете увеличить обороты.

Карманы

Это то, что многие ребята делают неправильно. Если вы перешагнете половину диаметра фрезы и наполовину вниз, вы сделаете ошибку по двум причинам:

1. Резак может обработать больше. Идти почти на всю ширину. Мой выбор – 95% плоского резака. Причина в том, что резак все равно будет зарываться в углы. Это означает, что вам придется замедлить подачу, чтобы инструмент не взорвался по углам.Если вы перейдете на 100%, вы можете получить бумажные пластины между траекториями инструмента из-за отклонения резца и материала.
2. Шаг 50% ужасен для гармоник, когда черновая обработка выполняется с приличной скоростью. Удар инструмента, входящего в заготовку, происходит в худшем из возможных мест, ударяясь каждым зубом. Даже подъем инструмента до 65% приведет к заметному снижению вибрации.

Другой совет – использовать фрезу, диаметр которой немного меньше внутреннего радиуса кармана.Если вы используете концевую фрезу 1/2 дюйма для вырезания карманов на 1/4 дюйма рад, у вас будет тенденция выдолбить углы с дребезжанием, когда инструмент меняет направление. На высоких скоростях инструменты не меняют направление мгновенно, что означает, что инструмент снимает давление резания. Это то, что вызывает эти щебечущие звуки.

Обычно я спрашиваю, могу ли я изменить размер этих рад до 0,265 ″ для чистых углов. Это уменьшает контакт инструмента с геометрией детали. Машина также способна справиться с этим закругленным поворотом на более высоких скоростях.Просто представьте машину на гоночной трассе. В крутом повороте машина замедляется. Если радиус больше, машине не нужно замедляться.

Это довольно хорошо устранит то щебетание в углах, которое делает ваши детали некрасивыми.

Прорези

Для очень глубоких пазов мне подходят два варианта: либо трохоидальное фрезерование, чтобы уменьшить отклонение фрезы и вибрацию, либо концевую фрезу с короткими канавками.

Лично я предпочитаю короткие канавки, так как инструмент значительно прочнее, и вы не получаете лишних движений, когда инструмент движется вперед и назад.Глубокие прорези – одно из тех приложений, где часто бывает целесообразно использовать специализированный инструмент.

Для неглубоких пазов (4xD и ниже) особых соображений не требуется. Просто дай.

Бурение

Использование. Острый. Сверла.

– не всегда ответ; На самом деле нет никакого смысла запускать дорогостоящее твердосплавное сверло, если у вас нет числа оборотов шпинделя или объема производства, чтобы это оправдать.

Вообще говоря, просто используйте сверло с разделительной точкой 135 градусов, и все будет в порядке.Если на кончике сверла есть перепонка, значит, вы подвергаете резку лишнему нагреву.

Нарезание резьбы

Метчики общего назначения технически работают, но метчики, специально предназначенные для алюминия, намного надежнее. У них гораздо более агрессивный передний угол, что означает более чистый срез и меньшее нагревание.

Также не будьте слабаком с RPM. Если вы никогда не превышаете 200 об / мин на своих машинах, вы просто теряете время.

Конечно, некоторые станки просто старые и изношенные, и люфт слишком велик, чтобы резать быстрее.На самом деле, вы все равно не будете конкурентоспособны на этих машинах.

Дело в том, что работать с алюминием легко, не тратьте на это время.

Как добиться превосходного качества обработки поверхности алюминия

Высокие обороты. Это не секрет. Проверните его.

Использование финишного инструмента с острой как бритва, высокой спиралью и с очень агрессивными передними углами также поможет вам получить супер-блестящую поверхность.

Стоит упомянуть одну вещь: вы не хотите тратить свое время на то, чтобы сделать деталь красивее, чем она должна быть.Иногда вы просто хотите порадовать покупателя и произвести на него впечатление, но помните, что есть разница между блестящим и высоким Ra.

Это действительно стоит того, чтобы произвести расчеты чистоты поверхности, чтобы вы могли определить максимальную скорость подачи для чистовых пропилов. Обычно я делаю математические вычисления, а затем откладываю их примерно на 10% на всякий случай. Если вы переступите эту границу, в половине случаев вы ошибетесь.

Смазочно-охлаждающая жидкость

Никогда не режьте алюминий насухо. Ребята, которые делают это на YouTube, делают это только для того, чтобы вы могли видеть, что происходит.В реальной жизни (и за кадром) резаки взрываются, когда они забиваются из расплавленного алюминия, накапливающегося на краю.

Многие компании скажут вам, что тип СОЖ имеет огромное значение для таких вещей, как стойкость инструмента и качество обработки поверхности. Имеет ли это?

Что-то вроде, но ничего особенного.

На самом деле, единственный раз, когда я действительно заметил заметную разницу, это когда все остальные факторы были точно установлены в .

Вот порядок действий для того, как я подхожу к совершенствованию процесса:

1. Параметры резания – шаг вперед / назад, скорость подачи, число оборотов в минуту, траектория инструмента
2. Геометрия режущего инструмента – подходит для алюминия и типа операции (черновая, чистовая и т. Д.) – угол наклона спирали, сорт твердого сплава, количество канавок и т.
3. Покрытия резца / отделка
4. Охлаждающая жидкость

Хорошо, ну, это очень хорошо.Конечно, резка алюминия позволит вам научиться гораздо большему, но это статья, а не электронная книга.

В конечном счете, если вы действительно хотите добиться успеха с алюминием, вам придется поэкспериментировать самостоятельно. Работайте со своими представителями по инструментам, чтобы придумать отличные решения для улучшения ваших процессов.

Если вас интересуют дополнительные советы по обработке, вот несколько статей, которые я действительно рекомендую вам взглянуть:

Что такое высокоскоростная обработка и как это сделать

Обработка квадрата внутри углов: победите кошмар! (советы по созданию отличных углов для фрезерования)

Руководство для механика по трохоидальному фрезерованию и лущению

Сменные фрезы для алюминия

Новая поворотная система DD200 DirectDrive от Hardinge Inc. (www.hardinge.com) – это безредукторная высокоскоростная модель с высоким крутящим моментом, обеспечивающая точность позиционирования и повторяемость. Компания заявила, что эти особенности делают его хорошо подходящим для деталей, требующих точного углового позиционирования, а также для высокоскоростного и высокоточного контурирования. Конструкция с прямым приводом исключает люфт, обеспечивая высокую жесткость сервопривода и быструю и точную двунаправленную реакцию с воспроизводимостью ± 2 угл. / Сек.Устройство DD200 разработано для отраслей промышленности точных деталей, включая аэрокосмическую, автомобильную, автомобильную, оборонную, медицинскую, пресс-формы и штампы, электронику и энергетику / нефтяную промышленность.

Дополнительные функции DD200 включают:
• Скорость индексации до 2100 градусов в секунду для повышения производительности
• Моментный двигатель с универсальным вращением для уменьшения занимаемой площади
• Управление теплоотводом для поддержания стабильности центральной линии шпинделя для максимального увеличения производительности технологического процесса возможность
• Интеграция 4-й оси, поддерживаемая Fanuc и Heidenhain, позволяющая операторам использовать максимальные возможности станка, включая “опережающее” программирование для высокоскоростной обработки.
• Работа по полу 4-й оси с использованием автономного сервоуправления Hardinge для использования на станках с ЧПУ, которые могут ‘ t опора «обнаружение положения полюса»
• Включает 10-дюйм.Лицевая панель с прорезями (254 мм) для облегчения зажима на большой поверхности
• Шпиндель с гибкими цанговыми патронами, который позволяет быстро менять цанги, расширяющиеся цанги, ступенчатые патроны, механические патроны и торцевые пластины без адаптера

DD200 имеет небольшую площадь основания благодаря редкоземельному бескаркасному моментному двигателю с прямым приводом и постоянным магнитом, который вращается вокруг шпинделя, устраняя необходимость в отдельном удлинителе двигателя. Энкодер с высоким разрешением ± 0,077 угл. / С устанавливается непосредственно на шпиндель, обеспечивая системную точность ± 3 угл. / С для точного позиционирования.

Lyndex-Nikken Inc. (www.lyndexnikken.com) заявила, что новый поворотный стол с ЧПУ 5AX-200II работает с высокой точностью и самыми высокими скоростями вращения и наклона в отрасли, обеспечивая при этом высокий тормозной момент. Износостойкость, жесткость и высокие скорости системы являются результатом ее твердосплавной червячной системы.

В твердосплавной червячной системе используется твердосплавный червячный винт и червячное колесо с ионным азотом, а не обычный приводной механизм из бронзы или бронзового сплава. По сравнению со стандартными бронзовыми червячными передачами поворотный стол с ЧПУ 5AX-200II имеет до восьми раз снижение трения и износа, что значительно снижает люфт.Червячный винт состоит из менее хрупкого карбида V-класса, в то время как червячная передача подвергнута ионному азотированию на глубину 0,1 мм и имеет твердость внешней поверхности 68 Rc. Эти свойства, а также сталь, закаленная до 58 ° C. 60 Rc, повышают жесткость и долговечность системы.

Станок 5AX-200II позволяет обрабатывать заготовки с пяти сторон, что делает его подходящим для 5-осевой обработки в медицине и авиакосмической отрасли.

Диаметр планшайбы этого поворотного стола составляет 200 мм, а максимальная рабочая нагрузка составляет 176 фунтов.Доступны различные варианты для удовлетворения требований к зажимным приспособлениям, креплениям и зажимным патронам.

Режущие инструменты для работы с новыми материалами на основе алюминия

Новые материалы для заготовок требуют инновационных режущих инструментов, покрытий инструментов и стратегий обработки

Постоянно разрабатываются новые рабочие материалы, чтобы улучшить характеристики готовых деталей, делая их, среди прочего, легче и прочнее.Когда эти материалы приживаются, режущие инструменты должны адаптироваться к их часто сложным свойствам.

Этот раздел посвящен режущим инструментам для трех алюминийсодержащих материалов: алюминида титана, алюминия с высоким содержанием кремния и литий-алюминиевых сплавов. Хотя ни один из них не является новым, имейте в виду, что для создания спроса на «новые» материалы требуются годы, а иногда и десятилетия прикладной работы. Когда производятся изменения в металлургии для улучшения характеристик обрабатываемых компонентов, типичным результатом является снижение обрабатываемости.

Алюминид титана

Алюминид титана, особенно гамма-TiAl, используется для изготовления лопаток турбин реактивных двигателей, которые делают двигатели следующего поколения более легкими и более экономичными. Также растет интерес к использованию TiAl в автомобильных приложениях, таких как турбовентиляторные двигатели и клапаны двигателей. Arcam AB, шведская компания, занимающаяся 3D-печатью, изучает возможности аддитивного производства для производства турбокомпрессоров из TiAl для автомобильной промышленности.

Основная проблема обработки TiAl, который состоит примерно на 50% из титана и на 50% из алюминия, заключается в том, что он твердый и абразивный.Он также чувствителен к условиям резания, что делает его склонным к поверхностному или подповерхностному растрескиванию.

«Как правило, при обработке TiAl вам нужен инструмент с острой кромкой, чтобы минимизировать повреждение поверхности», – сказал Дон Грэм, менеджер по обучению и техническим услугам производителя инструментов Seco Tools LLC (Трой, Мичиган). «Есть еще одна противоречивая проблема. Возможно, вам потребуются легкие разрезы, чтобы избежать сжатия поверхности и образования трещин, и в то же время более толстая стружка, которая будет удерживать тепло в стружке и вдали от детали.”

В результате станки достигают баланса, используя сравнительно высокие скорости при фрезеровании TiAl, такие как 100 sfm (что медленнее по сравнению со сталью и чугуном), а также используя более острые режущие кромки. «Вам нужно сделать немного легче, в дюймах на зуб, но не настолько, чтобы режущая кромка нагрелась», – сказал Грэм.

Почему производители двигателей хотят его использовать, учитывая высокую стоимость и трудности обработки TiAl? «Во-первых, он легкий, а во-вторых, его высокотемпературные свойства феноменальны», – сказал Грэм.«В-третьих, вы можете заменить тяжелые детали из инконеля в очень горячей задней части двигателя на этот материал, который на 50% легче». TiAl не может гореть в реактивных двигателях, что делает его очень желательным материалом для этого применения.

Билл Дуроу, руководитель отдела глобальных инженерных проектов производителя инструментов Sandvik Coromant Inc. (Fair Lawn, NJ), согласился с тем, что TiAl набирает обороты в аэрокосмической отрасли. «Это замена никелевым материалам внутри реактивных двигателей; он вдвое плотнее этих материалов, что помогает с соотношением тяги к весу », – сказал он.«Он используется на лезвиях как низкого, так и высокого давления».

Sandvik Coromant недавно выполнил пробные разрезы на серии кованых деталей из гамма-титана TiAl. «Материал был чешуйчатым и покрытым кратерами, но на самом деле резка была несложной, – сказал Майк Магро, старший инженер по механической обработке Sandvik Coromant. «Мы очистили шкалу с помощью пластин RCMT в стиле пуговиц и выполнили токарную обработку пластинами GC4325 CNMG 80 °. В общем, с токарной обработкой у нас получилось больше. Мы создали общую форму элемента, а затем выполнили обрезку стандартной пластиной CoroCut QD.Мы привыкли к большому количеству уродливых материалов в аэрокосмической отрасли, и резка TiAl не была проблемой ». Фрезерование выполнялось на CoroMill 300.

Magro отметила, что абразивный материал образует очень мелкую пылеобразную стружку, которая может забивать фильтры системы охлаждения. «В нашей тестовой машине есть предварительный фильтр 30 мкм и фильтр тонкой очистки 5 мкм, и это, похоже, решило проблему», – отметил Дуроу.

Он также сказал, что TiAl стал немного горячее никеля во время токарной обработки. «Мы работали на машине со скоростью 130 футов в минуту, четыре тысячи на оборот; на фрезеровке набегали 110 квадратных футов в минуту по четыре тысячи на зуб; на отсечке мы прогоняли 90 SFM при трех тысячах за оборот », – сказал Магро.

Поскольку TiAl может выдерживать высокую температуру, другие применения в реактивных двигателях включают невращающиеся элементы, такие как кронштейны, традиционно сделанные из 625 Inconel, – отметил он.

Такие материалы, как TiAl, не всегда могут требовать новых типов инструментов; во многих случаях существующие инструменты можно модифицировать с помощью новых покрытий. «Мы работаем с поставщиками покрытий для выявления и разработки новых покрытий», – сказал Кори Четкович, менеджер по продукции линии режущих инструментов Sphinx компании BIG Kaiser Precision Tooling Inc.(Хоффман Эстейтс, Иллинойс). «Мы отправляем им библиотеку режущих инструментов, чтобы определить лучшее покрытие для конкретных материалов», – сказал он. «При использовании TiAl мы обычно полагаемся на многослойные покрытия, такие как твердое покрытие на подслое, которое используется для создания прочности, а затем тонкое гладкое покрытие сверху, чтобы противостоять BUE [наросту на кромке] и улучшить эвакуацию стружки. . »

При фрезеровании TiAl Seco Tools рекомендует мелкозернистые твердосплавные инструменты, такие как линейка концевых фрез Jabro, которые стоят больше, чем стандартные концевые фрезы, но превосходят их в этой сложной области применения.При токарной обработке, если установка цельная и деталь удерживается прочно, высокие углы врезки могут помочь минимизировать зазубрины линии DOC в TiAl, которые могут вызвать выкрашивание инструмента и повышенный износ инструмента.

«Если вы можете увеличить угол подъема, вы получите большую часть режущей кромки в пропиле и расширите ширину этой выемки на большую часть режущей кромки», – сказал Грэм. «Вы можете подумать:« Если при резке у меня будет на 30% больше режущей кромки, я увеличу стойкость инструмента на 30% », но на самом деле это может быть в четыре раза больше.”

В связи с проблемой линейной вырубки все больше цехов экспериментируют с алмазными инструментами при обработке TiAl. «Когда вы используете алмаз, вы должны снизить температуру режущей кромки, чтобы предотвратить растворение инструмента», – сказал Грэм. В результате Seco Tools рекомендует охлаждающую жидкость под высоким давлением с высокой теплоемкостью прямо на режущей кромке, такую ​​как ее система Jetstream Tooling.

Поставщики аэрокосмической отрасли вложили значительные средства в оборудование для обработки TiAl. Например, Mitsui Seiki поставила многие станки, используемые для обработки TiAl для лопаток турбин реактивных двигателей. Крупнейшим текущим пользователем является компания AeroEdge, Япония, которая использует 28 специализированных станков для производства лезвий из TiAl. Скотт Уокер, президент Mori Seiki (США) Inc. (Франклин Лейкс, Нью-Джерси), согласился с тем, что алмазные инструменты очень хорошо подходят для этого применения. Mitsui Seiki продемонстрировала инструменты с алмазным покрытием CVD, которые применялись со скоростью резания 100 м / мин (328 sfm), об / мин 3979, подачей на зуб 0.04 мм (0,0015 дюйма), скорость подачи 637 мм / мин (25 дюймов в минуту), грубый шаг шага 0,5 мм (0,02 дюйма) и окончательный шаг шага 0,4 мм (0,01 дюйма). Инструменты стоят 475 долларов каждый. Однако из-за стоимости большинство клиентов Mitsui Seiki, обрабатывающих TiAl, вместо этого используют очень острые твердосплавные инструменты с твердым покрытием.

Эдвин Тонн, старший инженер по разработке продуктов Kennametal Inc. (Ла Вернь, Теннесси), отметил, что гамма-TiAl имеет очень высокую тенденцию к деформационному упрочнению, а более высокие скорости резания резко увеличивают твердость.В одном тесте твердость заготовки увеличилась с 320 до 400 по Бринеллю при минимальном увеличении скорости резания.

«Хорошая ориентировочная скорость резания для экономичного срока службы инструмента будет составлять 30–40 м / мин (примерно 100–230 фут / мин), что примерно на 30–40% медленнее, чем при резке Ti 6-4», – сказал Тонн. «Вам нужны пластины с высоким углом наклона и большим зазором, и если вы превысите 0,004 ipt, у вас будет склонность к сколам или даже разрушению инструмента. Если вы держите его ниже 0,004 ipt, вы должны работать в безопасных условиях с обычным износом по задней поверхности.”

Из-за содержания алюминия другая проблема TiAl заключается в том, что некоторые покрытия инструмента обладают химическим сродством к алюминию, что создает проблемы при обработке. Тонн рекомендует покрытия из борида титана, которые сохраняют острую кромку инструмента и не похожи на алюминий.

Наконец, поддержание низкого радиального зацепления (дуги контакта) помогает улучшить обрабатываемость. «Если вы используете 10% радиального зацепления (небольшая ширина реза), вы можете немного увеличить скорость резания и подачу», – сказал Тонн.Он отметил, что TiAl был успешно фрезерован с использованием пластин Kennametal 7745 VOD-441 и ножниц 7713VR-701, которые были разработаны для алюминия. Аналогичным образом, твердосплавные концевые фрезы XE и XER также были эффективны.

Новые алюминиевые сплавы

Новые материалы находят применение и в других областях. Высокопрочный алюминий все чаще используется в автомобильной и авиакосмической промышленности. Производители автомобилей занимаются торцевым фрезерованием, сверлением и растачиванием головок цилиндров и блоков цилиндров из алюминия с высоким содержанием кремния, который сложно обрабатывать.

Чистый алюминий легкий и мягкий, но добавление карбида кремния и других форм кремния резко увеличивает его прочность, твердость, жесткость и долговечность. Однако это также делает его очень абразивным. Чем выше содержание кремния, тем абразивнее сплав. Например, алюминий Reynolds 390 состоит на 17–19% из карбида кремния и очень абразивен.

В результате предпочтительны очень твердые твердосплавные инструменты с микрозернистым покрытием или алмазные режущие инструменты.Однако в этом применении алмаз имеет явное преимущество. По словам Грэхема из Seco Tools, даже очень твердые сплавы имеют чрезвычайно короткий срок службы инструмента, около 3–5 минут, по сравнению с 1 часом для алмаза.

Для этих автомобильных применений обычно требуются фрезы большого диаметра. Для этих целей Seco Tools применяет Quattromill с четырьмя твердосплавными режущими кромками и Double Octomill с 16 режущими кромками. «Однако более вероятно, что мы будем использовать фрезы, которые работают со специальными алмазными инструментами, включая твердосплавные и алмазные сверла», – сказал Грэм.«Некоторые из них являются стандартными инструментами, но многие заказы включают специальные».

Обрабатываемость кремний-алюминия обратно пропорциональна содержанию кремния, по словам Аарона-Майкла Эллера, менеджера по продукции отдела современных материалов Seco Tools. «Есть много алюминиевых сплавов, и содержание кремния обычно определяет обрабатываемость», – сказал он.

Поскольку алюминиевые сплавы мягкие, они восприимчивы к BUE – материалу заготовки, который прилипает к режущей кромке инструмента, что приводит к плохому качеству поверхности и сокращению срока службы инструмента.Наращивание на инструменте также может осаждаться на заготовке, и когда нарост снимается с режущей кромки, он может уносить с собой частицы режущего инструмента, что приводит к преждевременному выходу инструмента из строя.

Из-за потенциала BUE, Seco Tools рекомендует твердосплавные инструменты с положительным углом, с острым или легким шлифованием кромок и с гладкими, полированными покрытиями для алюминия с высоким содержанием кремния. «Положительные углы позволяют резать мягкий материал, а не толкать или размазывать его, что иногда случается при использовании отрицательных пластин», – сказал Эллер.«Гладкие, блестящие покрытия добавляют смазывающие свойства, позволяя обрезанному материалу стекать с режущей кромки. Заточка кромки дает нам дополнительную прочность кромки, необходимую для борьбы с абразивностью материала ».

Эллер отметил, что инструменты из поликристаллического алмаза (PCD) имеют острую кромку и полируются без покрытия, чтобы края оставались как можно более острыми. Использование марок PCD с субмикронной структурой зерен в этих приложениях также может быть эффективным против BUE.

BIG Kaiser’s Cetkovic отметил, что, как и при обработке TiAl, новые покрытия улучшают обрабатываемость алюминия с высоким содержанием кремния.«Мы используем наши стандартные режущие инструменты Sphinx для алюминия и наносим новые инновационные покрытия, которые увеличивают как производительность, так и срок службы инструмента».

По сравнению с инструментами без покрытия, которые позволяют производить всего пять деталей на инструмент, инструменты с новым покрытием могут производить до 250 деталей на инструмент. Опять же, за твердым грунтовочным покрытием следует гладкое внешнее покрытие, которое улучшает отвод стружки и помогает предотвратить BUE.

«Для алюминия у нас есть серия микрозернистых твердосплавных сверл с прямой канавкой, которые улучшают отвод стружки при чрезвычайно высоких рабочих скоростях и подачах; они уменьшают длину, на которую стружка должна пройти, чтобы выйти из инструмента », – сказал он. «Обычно мы находимся в парке, состоящем из десятков тысяч деталей на инструмент». Одно применение в автомобилестроении из высококремнистого алюминия состояло из 72000 деталей с использованием сверла с соотношением сторон 40: 1 (отношение длины к диаметру).

«Хотя такие инструменты дороги, магазины, использующие их, понимают, что они покупают не сверло, а отверстия», – сказал Четкович.«Четыреста долларов за каждый инструмент могут показаться большими деньгами, но если он дает 72000 отверстий, это действительно не так».

Алюминиево-литиевые сплавы

На мировом аэрокосмическом рынке все большее распространение получают новые алюминиево-литиевые сплавы. Сплав с низкой плотностью сочетает в себе снижение веса с более низкими затратами на сборку и техническое обслуживание, а также с использованием передовых методов сварки, таких как сварка трением, а также изменение конструкции конструкции, позволяет снизить вес до 25%. Более низкая плотность сплава и улучшенные свойства материала позволяют оптимизировать конструкцию, а более легкие самолеты производят меньше выбросов CO2.

Одним из ключевых мировых поставщиков алюминия-лития является Constellium (Париж). По словам компании, его алюминий-литий Airware является результатом десятилетий исследований и разработок в поддержку инновационных аэрокосмических программ. Компания Airware была запущена в 2010 году как комплексное предложение высокоэффективных алюминиево-литиевых сплавов, которые хорошо подходят для всех частей первичной конструкции авиалайнера. Помимо алюминия и лития, сплавы Airware также содержат в качестве основных дополнительных элементов медь и серебро.

«Airware гарантирует более высокую долговечность за счет большей устойчивости к усталости и коррозии, что позволяет авиакомпаниям увеличивать интервалы интенсивного обслуживания», – сказал Сильвен Генри, директор отдела разработки приложений для клиентов Constellium. «Airware бесконечно перерабатывается без потери свойств и способствует развитию устойчивой аэрокосмической промышленности». Он отметил, что Airware уже выполняет крупные аэрокосмические программы, такие как Airbus A350 XWB, а также Bombardier серии C.Он также был выбран для космических программ, в том числе для ракеты-носителя Space X Falcon 9 и космического корабля Lockheed Martin Orion.

Constellium завершила вторую фазу инвестиционной программы на литейном заводе Airware в Иссуаре, Франция. Литой дом теперь полностью сертифицирован основными клиентами Constellium.

Как и в случае с другими алюминиевыми сплавами, Airware требует стандартных операций обработки, таких как контурная обработка, снятие кромок, обработка карманов и чистовая обработка деталей.