Концепция конструкции твердосплавных концевых фрез для алюминия

Введение

При проектировании карбидных конечных мельниц для алюминия необходимо всесторонне учитывать выбор материала, геометрию инструмента, технологию покрытия и параметры обработки.Эти факторы обеспечивают эффективную и стабильную обработку алюминиевых сплавов при одновременном продлении срока службы инструмента.

1Выбор материала

1.1Карбидная подложка:Карбид типа YG (например, YG6, YG8) предпочтительнее из-за его низкого химического сродства с алюминиевыми сплавами, что помогает уменьшить образование накопившихся краев (BUE).

1.2Сплавы алюминия с высоким содержанием кремния (8% ∼12% Si):Для предотвращения коррозии инструментов, вызванной кремнием, рекомендуется использовать инструменты с бриллиантовым покрытием или с необрошенным ультратонкозернистым карбидом.

1.3Машиностроение высокого глянца:Для получения зеркальной поверхности рекомендуется использовать высокожесткие конечные мельницы карбида вольфрама с точной полировкой краев.

2. Проектирование геометрии инструмента

2.1Количество флейт:Для грубой обработки аэрокосмических алюминиевых сплавов используется 5-флейтовая конечная мельница (например,Кенеметаль KOR5) может быть выбран для увеличения скорости кормления.

2.2Угол спирали:Для улучшения гладкости резки и уменьшения вибрации рекомендуется большой угол спирали 20°-45°. Чрезмерно большие углы (>35°) могут ослабить прочность зуба,поэтому необходим баланс между остротой и жесткостью.

2.3Угол рельфа и рельефа:Больший угол гребня (10° ≈ 20°) снижает сопротивление резки и предотвращает адгезию алюминия.для сбалансированного износостойкости и режущей производительности.

2.4Дизайн "Чип Галлет":Широкие, непрерывные спиральные флейты обеспечивают быструю эвакуацию чипов и минимизируют прилипание.

2.5Подготовка края:Режущие края должны оставаться острыми, чтобы уменьшить силу резания и предотвратить адгезию; соответствующее раздвижение повышает прочность и предотвращает отломки края.

3Рекомендуемые варианты покрытия

3.1Непокрытые:Если покрытие содержит алюминий, оно может реагировать с заготовкой, вызывая деламинирование покрытия или адгезию, что приводит к ненормальному износу инструмента.Непокрытые конечные мельницы являются экономически эффективными, чрезвычайно острые и легко перемешиваемые, что делает их подходящими для краткосрочного производства, прототипирования или приложений с умеренными требованиями к поверхностной отделке (Ra > 1,6 мкм).

3.2Диамантоподобный углерод (DLC):DLC на основе углерода, с радужной внешностью, предлагает отличную износостойкость и антиадгезионные свойства, идеально подходящие для обработки алюминия.

3.3Покрытие TiAlN:Хотя TiAlN обеспечивает отличную окислительность и износостойкость (в стале, нержавеющей стали, титане и никелевых сплавах срок службы в 3×4 раза больше, чем TiN),Обычно не рекомендуется для алюминия, потому что алюминий в покрытии может реагировать с рабочей частью..

3.4Покрытие AlCrN:Химически устойчивы, не прилипают и подходят для титана, меди, алюминия и других мягких материалов.

3.5Покрытие TiAlCrN:Покрытие с градиентной структурой с высокой прочностью, твердостью и низким трением.

Резюме:Избегайте покрытий, содержащих алюминий (например, TiAlN), при обработке алюминия, так как они ускоряют износ инструмента.

4Основные соображения

4.1Эвакуация чипа:Алюминиевые чипы, как правило, прилипают; для плавной эвакуации требуются оптимизированные конструкции флейты (например, волнистые края, большие углы гребня).

4.2Способ охлаждения:

4.2.1 Предпочтительнее использовать внутреннее охлаждение (например, Kennametal KOR5) для снижения температуры резки и очистки от щелочей.

4.2.2 Использовать жидкости для резки (эмульсии или охлаждающие жидкости на масляной основе) для уменьшения трения и тепла, защищая как инструмент, так и деталь.

4.2.3 Обеспечивать достаточное течение охлаждающей жидкости для покрытия зоны резки.

4.3Параметры обработки:

4.3.1Высокоскоростная резка:Скорость резки 1000-3000 м/мин повышает эффективность при одновременном снижении режущей силы и тепла.

4.3.2Коэффициент питания:Увеличение кормления (0,1 - 0,3 мм/зуб) повышает производительность, но необходимо избегать чрезмерного применения силы.

4.3.3Глубина резки:Обычно 0,5−2 мм, скорректированные по требованиям.

4.3.4Противовибрационная конструкция:Переменная спираль, неравномерное расстояние между флейтами или конические структуры ядра могут подавлять болтовню (например, KOR5).

Заключение

Основные принципы проектирования карбидных конечных мельниц для алюминия:низкое трение, высокая эффективность эвакуации щелочей и антиадхезионные характеристикиРекомендуемые материалы включают карбид типа YG или непокрытый карбид с ультратонким зерном.Для высокоблестящих отделочных материалов или высокосиликовых сплавов алюминияНа практике производительность может быть максимизирована путем сочетания соответствующих параметров обработки (например, высокоскоростной, высокоскоростной, высокоскоростной, высокоскоростной, высокоскоростной, высокоскоростной, высокоскоростной, высокоскоростной, высокоскоростной).В результате, в результате переработки и переработкиВнутренний охлаждающий жидкость).