CNC aliuminio detalių apdirbimas
CNC aliuminio dalių apdirbimas yra vienas iš plačiausiai praktikuojamų gamybos procesų šiuolaikinėje pramonėje, išnaudojantis puikų aliuminio apdirbamumą, lengvą svorį ir universalias mechanines savybes. Šis procesas apima medžiagos pašalinimą iš aliuminio žaliavų, naudojant kompiuterinius{1}}valdomus pjovimo įrankius, kad būtų pagaminti tikslūs komponentai, skirti nuo plataus vartojimo elektronikos iki kosminės erdvės konstrukcijų.
Medžiagos charakteristikos ir apdirbamumas
Aliuminis pasižymi išskirtiniu apdirbamumu, palyginti su dauguma inžinerinių metalų. Dėl santykinai mažo kietumo sumažėja pjovimo jėga ir įrankio susidėvėjimas, todėl medžiaga pašalinama dideliu greičiu. Aliuminio šilumos laidumas yra maždaug tris kartus didesnis nei plieno, o tai efektyviai išsklaido šilumą iš pjovimo zonos ir sumažina šiluminę žalą įrankiui ir ruošiniui. Tačiau ta pati savybė gali sukelti įrankio paviršių suvirinimą drožlėmis, jei naudojami netinkami pjovimo parametrai arba netinkamas aušinimo skystis. Mažas aliuminio elastingumo modulis lemia didesnį įlinkį, veikiant pjovimo jėgoms, todėl plonasienėms konstrukcijoms reikia kruopštaus darbo ir įrankio trajektorijos strategijų. Medžiaga linkusi gaminti ištisines, plastiškas drožles, kurios gali sudaryti ilgas juosteles, nebent būtų naudojama tinkama drožlių lūžimo geometrija.
Įprasti CNC apdirbimui naudojami aliuminio lydiniai yra 6061-T6, kuris užtikrina puikų stiprumo, atsparumo korozijai ir apdirbamumo pusiausvyrą bendroms struktūrinėms reikmėms. 7075-T6 užtikrina puikų stiprumo-svorio santykį erdvėlaiviams ir didelio našumo komponentams. 2024-T4 užtikrina gerą atsparumą nuovargiui ir atsparumą korozijai{0}3 formuojamumas jūrų ir chemijos reikmėms. Lieti lydiniai, tokie kaip A356 ir A380, naudojami komponentams, kuriems reikalinga sudėtinga geometrija ir geras liejimas, po kurio atliekamas tikslus apdirbimas.
Pjovimo įrankių pasirinkimas
Aliuminio apdirbimui pirmenybė teikiama karbido įrankiams, nes jie gali išlaikyti aštrius kraštus esant dideliam pjovimo greičiui. Nepadengtas karbidas dažnai yra pranašesnis už dengtus aliuminio įrankius, nes dangos gali padidinti trintį ir skatinti kraštų susidarymą. Poliruoti arba specialiai šlifuoti įrankių paviršiai sumažina medžiagos sukibimą. Deimantais-dengti įrankiai užtikrina išskirtinį atsparumą dilimui aukšto-silicio aliuminio lydiniams, kurie yra abrazyvūs įprastiniam karbidui.
Įrankių geometrijoms reikalingas specialus aliuminio optimizavimas. Dideli teigiami nuolydžio kampai nuo 15 iki 25 laipsnių sumažina pjovimo jėgas ir skatina drožlių nutekėjimą nuo ruošinio. Dideli atstumo kampai neleidžia trintis ir sumažina šilumos susidarymą. Plačios, labai poliruotos rievės su daug erdvės drožlėms talpina tūrines drožles, pagamintas esant dideliam pašalinimo greičiui. Aštrios pjovimo briaunos su minimaliu briaunų šlifavimu arba paruošimu yra būtinos; šiek tiek suapvalintas kraštas iš tikrųjų gali pagerinti našumą, nes kai kuriais apdailos darbais sumažina įbrėžimų susidarymą.
Pjovimo parametrų strategijos
Apdorojant aliuminio apdirbimą, paprastai naudojamas didelis pjovimo greitis nuo 300 iki 1000 metrų per minutę, o apdirbimo greitis kartais viršija 2000 metrų per minutę esant didelio greičio verpstėms. Pastūma paprastai yra agresyvi, o galiniam frezavimui įprastas padavimas vienam dantis yra 0,1–0,3 milimetro. Pjovimo gylis, kai įmanoma, turi būti išnaudotas per visą fleitos ilgį, ypač naudojant šiuolaikinius didelio{9}}efektyvumo įrankius. Didelio greičio ir didelio padavimo derinys užtikrina būdingą didelį medžiagos pašalinimo greitį, todėl aliuminio apdirbimas yra ekonomiškai patrauklus.
Skiedrų pašalinimas yra labai svarbus dėl didelio pašalintos medžiagos kiekio. Naudojant-įrankį, dažnai reikalingos aušinimo skysčio arba oro srauto sistemos, ypač atliekant kišenes ir gilias ertmes. Aukšto slėgio ir tūrio užliejamas aušinimo skystis padeda nuplauti drožles iš pjovimo zonos ir neleidžia persipjauti. Kai kurioms programoms naudingas minimalus tepimo kiekis arba netgi sausas apdirbimas, kai yra atviri drožlių pašalinimo keliai ir nedidelis pjovimo greitis.
Apdirbimo strategijos ir metodai
Didelio greičio{0}}apdirbimo būdai ypač veiksmingi aliuminiui. Tai reiškia, kad reikia naudoti didelius suklio apsisukimus su santykinai nedideliu ašiniu pjovimo gyliu, bet dideliu pastūmu. Dėl susidariusios mažos radialinės jėgos sumažina deformaciją ir vibraciją, todėl galima efektyviai apdirbti plonas sienas ir subtilias savybes. Taikant trochoidinio arba dinaminio frezavimo strategijas palaikomas pastovus įrankio sujungimo kampas, užtikrinantis nuoseklią drožlių apkrovą ir leidžiantis naudoti visą griovelio ilgį atliekant gilius įpjovimus ir kišenes.
Apdailos operacijoms dažniausiai teikiama pirmenybė laipiojimo frezavimui, nes jis pagerina paviršiaus apdailą ir sumažina šlifavimo formavimąsi, palyginti su įprastu frezavimu. Naudojant didelio-skersmens rutulinius frezus arba cilindrinius įrankius kontūruotų paviršių pus- apdailai ir apdailai, galima žymiai sutrumpinti ciklo trukmę, palyginti su mažais rutuliniais malūnais. Atliekamas apdirbimas automatiškai nukreipiamas į nepjautą medžiagą, likusią po didesnių įrankių, užtikrinant visišką medžiagos pašalinimą be per didelio pjovimo oru.
Dėl mažo aliuminio standumo apdirbant plonasienes- reikia ypatingo dėmesio. Progresyvus grubus apdirbimas, kuris palieka vienodą apdirbimą, sumažina iškraipymą. Simetrinės apdirbimo sekos subalansuoja vidinius įtempius. Lengva apdaila aštriais įrankiais dideliu greičiu užtikrina priimtiną paviršiaus apdailą be pernelyg didelio sienos deformacijos. Vakuuminis arba lipnus laikymo metodas gali užtikrinti vienodą plonų komponentų atramą, kurį įprasti spaustukai iškraipytų.
Darbo laikymo metodai
Standartiniai mašinų spaustukai su aliuminio žandikaulių paviršiais apsaugo baigtus paviršius nuo plieninių žandikaulių pažeidimų. Vakuuminiai griebtuvai yra plačiai naudojami plokščioms aliuminio plokštėms ir lakštų komponentams, užtikrinant vienodą suspaudimo jėgą be iškraipymų. Pneumatiniai arba hidrauliniai įrenginiai leidžia greitai pakrauti ir iškrauti produkcijos kiekį. Minkšti žandikauliai, pagaminti taip, kad atitiktų dalies geometriją, užtikrina tikslią vietą ir atramą. Sudėtingiems liejiniams ar ekstruzijos darbams pritaikyti tvirtinimo elementai su nustatymo kaiščiais ir suspaudimo trinkelėmis užtikrina pakartojamą padėties nustatymą.
Paviršiaus apdaila ir kokybė
Aliuminio apdirbimo būdu galima pasiekti puikią paviršiaus apdailą, kai naudojami tinkami parametrai ir įrankiai. Apdailos greitis esant viršutiniam pajėgumų diapazonui, esant nedideliam pjovimo gyliui ir dideliam padavimo greičiui, dažnai sukuria veidrodinius-panašius paviršius ant ne-termiškai{3}}apdorojamų lydinių. Tačiau susidariusios kraštinės{5}}gali pabloginti paviršiaus apdailą, jei greitis per mažas arba aušinimo skystis yra nepakankamas. Įdubimų susidarymas kraštuose ir išėjimuose yra nuolatinis iššūkis; turi būti valdomi aštrūs įrankiai, tinkami pjaustytuvo įsijungimo kampai ir šlifavimo procesai.
Matmenų tikslumui reikia atkreipti dėmesį į šiluminį plėtimąsi. Didelis aliuminio šiluminio plėtimosi koeficientas reiškia, kad temperatūros svyravimai apdirbimo metu arba tarp apdirbimo ir patikrinimo gali labai paveikti išmatuotus matmenis. Gera praktika yra pastovi aušinimo skysčio temperatūra ir leisti dalims pasiekti šiluminę pusiausvyrą prieš galutinį patikrinimą. Reikia atsižvelgti į ruošinio įlinkį nuo suspaudimo arba pjovimo jėgų, ypač plonoms pjūviams.
Paskelbkite{0}}apdirbimo operacijas
Po aliuminio apdirbimo dažnai reikia pašalinti šurmulį. Mechaniniai metodai apima valymą šepečiu, vartymą ir pūtimą. Cheminis šurmuliavimas naudojant šarminius tirpalus gali pašalinti smulkias atplaišas iš sudėtingų geometrijų. Kraštų laužymas arba nusklembimas dažnai nurodomas siekiant išvengti aštrių briaunų ir pagerinti valdymo saugumą.
Paviršiaus apdorojimas pagerina išvaizdą ir efektyvumą. Anodavimas sukuria kietą, korozijai{1}}atsparų oksido sluoksnį, kurį galima įsigyti įvairių spalvų dekoratyviniams ir funkciniams tikslams. Chromatinė konversijos danga užtikrina apsaugą nuo korozijos be didelių matmenų pokyčių. Dažymas ir miltelinis dažymas užtikrina patvarią kosmetinę apdailą. Pasyvavimas pagerina tam tikrų lydinių kompozicijų atsparumą korozijai.
Programos ir pramonės šakos
Aviacijos ir kosmoso pramonė labai priklauso nuo CNC aliuminio apdirbimo, skirto orlaivių korpuso konstrukcijų komponentams, sparnų briaunoms, fiuzeliažo rėmams ir valdymo paviršiaus mechanizmams, kur stiprumo -svorio ir{1}}svorio santykis yra svarbiausias. Automobiliuose naudojami variklio blokai, cilindrų galvutės, transmisijos korpusai ir pakabos komponentai. Elektronikos pramonė gamina aušintuvus, korpusus ir važiuoklės komponentus, kurie padidina aliuminio šilumos laidumą ir elektromagnetinio ekranavimo savybes. Medicinos įrangos gamintojai apdirba aliuminį instrumentų korpusams, vaizdo gavimo įrangos rėmams ir chirurginių įrankių komponentams. Vartotojams skirtos prekės – nuo dviračių rėmų ir sporto įrangos iki fotoaparatų korpusų ir išmaniųjų telefonų važiuoklės.
