Usinagem de alta velocidade para peças de fresamento de alumínio

O alumínio é uma das ligas mais utilizadas na produção moderna, e o alumínio parece ser o melhor material. É leve, forte, durável e resistente à corrosão. É por isso que a nova estratégia de moagem de alumínio foi desenvolvida rapidamente.

Um dos métodos modernos de fresamento de alumínio CNC bem-sucedido é a usinagem de alta velocidade. A principal diferença em relação ao fresamento convencional é que a velocidade do fresamento de alta velocidade é muito maior, e o maquinista pode usá-los para aumentar o avanço de corte. A fresagem de alta velocidade é diferente da fresagem convencional. Esta é uma forma mais produtiva e inovadora de produzir pequenos lotes de peças e protótipos. A indústria metalúrgica em evolução exige uma produção rápida de peças. Todos os meses, os requisitos para peças personalizadas ou protótipos rápidos estão ficando cada vez maiores. Cada vez mais clientes desejam concluir os pedidos mais rapidamente. Eles também querem que esses componentes tenham maior precisão do que antes.

O que é alta velocidade Usinagem?

Originalmente desenvolvida pelo inventor alemão Dr. Carl Salmon na década de 1920, a usinagem de alta velocidade nasceu quando seu criador percebeu que, para um metal específico da peça, o calor gerado na interface entre a ferramenta de corte e a peça atingiria o pico em um determinado fuso crítico. Rapidez.

O processamento de fresamento comum usa baixa velocidade de avanço e grandes parâmetros de corte, enquanto o processamento de fresamento de alta velocidade usa alta velocidade de avanço e pequenos parâmetros de corte. Comparado com o processamento de fresagem comum, o processamento de fresagem de alta velocidade tem as seguintes características:

(1) Alta eficiência

A velocidade do fuso de fresamento de alta velocidade é geralmente 15.000 r/min ~ 40.000 r/min, até 100.000 r/min. Ao cortar aço, sua velocidade de corte é de cerca de 400m/min, que é 5-10 vezes maior do que o processamento de fresagem tradicional. Ao processar cavidades de molde, é comparado com métodos de processamento tradicionais (fresagem tradicional, EDM, etc.) Sua eficiência é aumentada em 4 a 5 vezes.

(2) Alta precisão

A precisão do processamento de fresagem de alta velocidade é geralmente de 10μm, e alguma precisão é ainda maior.

(3) Alta qualidade de superfície

Como o aumento de temperatura da peça de trabalho durante o fresamento de alta velocidade é pequeno (cerca de 3°C), não há camada metamórfica e microfissuras na superfície, e a deformação térmica também é pequena. A melhor rugosidade superficial Ra é inferior a 1μm, o que reduz a carga de trabalho de retificação e polimento subsequentes.

(4) Pode processar materiais de alta dureza.

Pode moer aço 50-54HRC, e a dureza de moagem mais alta pode chegar a 60HRC.

Vantagens da alta velocidade Usinagem Para fresamento de alumínio

Devido às características do HSM, o alumínio fresado HSM é muito vantajoso em muitos aspectos inesperados. Ao escolher uma estratégia HSM para alumínio em vez de usar a fresagem convencional, você obterá os seguintes benefícios.

Melhore a eficiência

A velocidade de corte da fresagem de alta velocidade pode atingir três vezes a velocidade de fresagem tradicional. Ao usinar ligas de alumínio mais macias, pode até ser duplicado.

Até onde sabemos, o avanço de usinagem é um parâmetro que define a produtividade de todo o processo de fresagem. Ou seja, em comparação com o fresamento convencional, a eficiência da usinagem de alta velocidade pode ser muito maior. A usinabilidade do alumínio permite aumentar a velocidade do fuso para 18.000 rpm ou mais.

Essa alta taxa de remoção de material torna os serviços de usinagem de alumínio usando a estratégia HSM do alumínio um produto muito favorável para as indústrias automotiva e aeroespacial. No primeiro caso, o protótipo do carro requer muita remoção de material, de preferência com o menor número de configurações de fresagem possível. No segundo caso, há muitas peças longas e grandes com bolsas profundas (devem ser leves, então a maioria delas é processada em um conjunto de nervuras que se cruzam) e paredes finas. Além disso, as ligas de alumínio são responsáveis ​​por aeronaves e foguetes. 80%. .

Temperatura do entalhe

Estudos mostraram que a temperatura de corte muda com o aumento da velocidade. No início, à medida que a velocidade aumenta, a temperatura também aumenta. No entanto, além disso, a temperatura caiu drasticamente. Isso chega a um ponto em que não importa. Aumentar a velocidade de corte acabará por diminuir um pouco a temperatura. Esta mudança é ideal para fresamento de alta velocidade.

Por exemplo, ao fresar alumínio a uma velocidade de 300-500 m/min, a temperatura pode atingir 600 a 800 graus. No entanto, quando aumentamos a velocidade para 1200, a temperatura cairá para menos de 200 graus e a temperatura é de apenas 150 graus a 1800 m/min. A partir de agora, não faz sentido cortar mais rápido.

Da perspectiva correta, são apenas 150-200 graus. O tratamento térmico local não causará alterações nas propriedades do material nesta área. As partículas de metal não aumentam e os requisitos de resfriamento são muito menores. Esta é uma vantagem óbvia.

Prolongar a vida útil da ferramenta

Isso parece estranho devido à alta velocidade envolvida. Portanto, geralmente assume-se que o desgaste da ferramenta deve ser maior. No entanto, quando comparamos com a quantidade de material cortado pela fresagem tradicional, a diferença é óbvia. Em termos de vida útil da ferramenta para fresamento de alumínio de alta velocidade, o vencedor é claro.

Você pode estar se perguntando o que contribui para prolongar a vida útil da ferramenta? Primeiro, a temperatura de corte é significativamente reduzida. Isso significa maior resistência do material da ferramenta. Além disso, a largura do cavaco é pequena durante o fresamento de alta velocidade. Isso porque apesar do aumento do avanço, a ferramenta gira mais rápido e pode cortar cavacos mais finos.

Além disso, ao usinar alumínio, um dos principais problemas é que o alumínio é muito macio e gruda na aresta de corte da ferramenta durante a usinagem. Isso reduz a afiação da ferramenta e aumenta a força de corte, reduzindo assim a vida útil da ferramenta.

Precisão de fresamento de alumínio de alta velocidade

Todos nós acreditamos que uma taxa de avanço maior reduzirá o acabamento da superfície do alumínio, porque a aresta de corte da ferramenta pode ir mais longe e a ferramenta pode girar e cortar. Geralmente, isso leva a lascamento mais amplo, forças de corte mais altas e acabamento superficial mais pobre. No entanto, no HSM, apesar do grande avanço, a velocidade da ferramenta é maior, então os cavacos são realmente mais finos do que no fresamento convencional. Além disso, devido à pequena força de corte, a vibração é pequena. Todos esses recursos ajudam a melhorar a precisão.

Baixo uso de refrigerante

Algumas estratégias de HSM para processamento de alumínio não usam refrigerante. O processamento a 200 graus quase não requer materiais e ferramentas de resfriamento. No entanto, algumas operações extremamente precisas ainda usam refrigeração para melhorar a qualidade das peças, mas a quantidade de refrigeração é muito menor do que na usinagem convencional. Alguns processos de fresagem de alumínio de alta velocidade usam a chamada lubrificação mínima. A quantidade de líquido de arrefecimento aplicada é apenas suficiente para formar uma película, reduzindo assim a fricção e proporcionando algum arrefecimento, pelo que a quantidade de líquido de arrefecimento necessária é normalmente pequena.

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Um dos principais problemas ao fresar uma cavidade com uma fresa de topo é fazer o ângulo da cavidade. A fresa de topo deve ser girada 90 graus para criar uma cavidade e, neste momento, o material que ela corta deve ser dobrado (de ambos os lados da cavidade). Isso leva a um aumento local na força de corte e é muito prejudicial à vida útil da ferramenta e à precisão da peça. No entanto, o fresamento de alumínio HSM tem muitas estratégias predeterminadas de geração de caminho da ferramenta, incluindo um ângulo de engate constante da ferramenta. Isso significa que ao usinar todo o material ao seu redor em uma trajetória circular, a ferramenta se aproxima gradualmente desse ângulo. Desta forma, a força de corte permanece constante e a precisão permanece a mesma. Além disso, a vida útil da ferramenta pode ser estendida.

A SANS Machining está concentrada na fabricação de usinagem CNC, usinagem de protótipos, fabricação de baixo volume, fabricação de metais e serviços de acabamento de peças, oferecendo o melhor suporte e serviços.

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