Обработка алюминия на токарном станке: Как обрабатывать алюминий: Все, что вам нужно знать! [часть 2 из 2]

Содержание

Как обрабатывать алюминий: Все, что вам нужно знать! [часть 2 из 2]

Алюминий – один из самых популярных металлов, из которого изготавливают множество разнообразных деталей. Он легкий, прочный, не поддается коррозии, к тому же, легко обрабатывается. К механической обработке обычно относят все процессы обработки резанием: токарную обработку, фрезерование, строгание, сверление, пиление и т. д. Поскольку различных алюминиевых сплавов довольно много, то они могут иметь различные характеристики механической обрабатываемости. Разобраться во всём этом вам поможет данная статью.

Первую часть данной статьи вы можете найти в нашем блоге по ссылке.
Примечание: данная статья является переводом.

Подачи и скорости:

Многие операторы просто используют 1000 SFM для расчета оборотов. Если вы так сделаете, то на самом деле вы не будете работать быстрее, чем все остальные.

Честно говоря, это обычно то, что рекомендуется для большинства фрез. 1000-1500 SFM — это совершенно нормальная скорость для работы шпинделя. Однако при слаженном тестировании вы можете достичь скорости в 3 раза выше. Подробнее об этом позже.

Скорость подачи — вот где многие трусят. Если вы подаете концевую фрезу диаметром 1/2″ со скоростью всего 0,003″ на зуб, вы просто теряете время. Для производства нужно подавать не менее 1% от диаметра фрезы на зуб. Это означает, что торцевую фрезу 1/2″ нужно подавать не менее 0,005″ на зуб. При стабильной настройке и коротком инструменте можно даже удвоить этот показатель.

Единственное исключение из этого правила-когда вы работаете с небольшими инструментами, такими как 1/8″ или меньше. Очистка от стружки может стать проблемой, а это означает, что вам придется снизить скорость для более тонкой стружки.

Даже при токарной обработке вам нужно очень сильно подавать материал, чтобы раздробить ее стружку. В противном случае конвейер для стружки будет постоянно заклинивать.

В конце концов, мощность шпинделя и обороты в минуту должны быть основным фактором, замедляющим черновую обработку алюминия на большинстве станков для деталей среднего размера.

Балансировка и гармония:

Это действительно то, что отделяет новичков от мастеров на арене фрезерования алюминия. 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. На инструментах указаны номиналы балансировки, поэтому подбирайте их соответствующим образом.

Это само собой разумеется, но если вы ударите инструмент в станке, он больше не будет сбалансирован. Также не забывайте, что балансировать нужно весь инструмент в сборе. Если у вас есть цанговый патрон ER, рассчитанный на 20 тыс. об/мин, но вы установили расточную головку, то номинал цанги ничего не значит.

Это также верно, когда речь идет об определении точности фрезы. Многие рабочие совершенно не обращают на это внимания, но твердосплавные концевые фрезы на самом деле имеют рейтинг посадки хвостовика. Это может иметь большое значение при использовании некоторых видов резцедержателей, например, гидравлических. Более плотная и точная посадка означает лучшую балансировку, лучший срок службы инструмента и более долговечный шпиндель.

Помимо балансировки инструментов, которые не разрушат ваш шпиндель на высоких оборотах, проверка колебаний — это действительно потрясающее преимущество при обработке алюминия. Поскольку алюминий такой маслянистый, вы можете резать его на очень высоких скоростях.

Гармонические испытания помогут вам найти резонансные частоты инструментов и определить оптимальные скорости и подачи. Если частота резания нарушена, инструмент начнет вибрировать, как скрипичная струна, и у вас будут все основания уйти домой раньше времени.

Найти оптимальное соотношение частоты инструмента и числа оборотов — очень важно. Это может увеличить число оборотов с 7 000 об/мин до 22 000 об/мин с соответствующими скоростями подачи.

Если вы попытаетесь сделать это без системы тестирования, вы гарантированно разнесете свои инструменты на миллион острых кусочков от безумных колебаний, которые получаются, когда вы немного отклоняетесь.

В одной мастерской, где я работал, тестирование метчиков позволяло нам работать концевыми фрезами 3/4″ с длиной калибра 10″ на скорости около 22 тыс. об/мин и 700 IPM. Иногда мы могли работать быстрее.

Эти системы не дешевы, и вам, очевидно, нужен фрезер, способный работать с такой высокой производительностью. Однако, когда у вас будет такая возможность в цехе, вы будете далеко впереди конкурентов из общего машиностроительного цеха.

Стратегии обработки алюминия:

Для большинства задач при фрезеровании алюминия я добился наибольшего успеха с помощью старомодной агрессии для получения хороших показателей материала. Такие вещи, как чистовое фрезерование, в большинстве случаев являются пустой тратой времени, за исключением тех случаев, когда вы работаете очень маленькими фрезами в стесненных геометрических условиях.

Основная причина этого заключается в том, что станки часто не могут поддерживать очень высокие ускорения и замедления, необходимые для того, чтобы действительно использовать преимущества утончения стружки при торцевом фрезеровании. Вы не можете заставить 1000-фунтовый стол вращаться с быстротой 1200 IPM.

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

Общие операции для обработки алюминия:

Вот список общих операций, которые вам придется выполнять при обработке алюминия, а также несколько советов, которые помогут вам в этом.

Облицовка:

Если вы собираетесь использовать фрезу с гильзой, обязательно выбирайте очень агрессивный угол наклона и полированные пластины. Ваша обработка будет потрясающей, и вы сможете действительно увеличить число оборотов.

Выемки:

Это то, что многие делают неправильно. Если вы переступаете через половину диаметра фрезы и половину вниз, вы совершаете ошибку по двум причинам:

  1. Резак может выдержать больше. Идите почти на всю ширину. Я использую 95% плоской поверхности фрезы. Причина в том, что в углах фреза все равно будет утоплена. Это означает, что вам придется замедлить подачу, чтобы инструмент не разорвался в угловых участках. Если вы выйдете на все 100%, вы можете получить бумажные пластины между траекториями инструмента из-за отклонения фрезы и материала.
  2. Шаг 50% ужасен для гармоник при черновой обработке с приличной скоростью. Удар инструмента о заготовку происходит в самом неблагоприятном месте, врезаясь в каждый зуб. Даже переход к инструменту с шагом более 65% приведет к заметному уменьшению дребезжания.

Еще один совет — использовать фрезу диаметром чуть меньше внутреннего радиуса выемки. Если вы используете концевую фрезу диаметром 1/2″ для вырезания выемок радиусом 1/4″, вы будете иметь тенденцию строгать углы с колебаниями, когда инструмент меняет направление. На высоких скоростях инструмент не меняет направление мгновенно, что означает, что инструмент разгружает давление резания. Это и вызывает эти стрекочущие звуки.

Обычно я спрашиваю, могу ли я изменить размер этих радиусов до 0,265″ для получения чистых углов. Это уменьшает контакт инструмента с геометрией детали. Станок также способен обрабатывать закругленный поворот на более высоких скоростях. Вспомните автомобиль на гоночной трассе. Если поворот острый, машина замедляется. Если радиус поворота больше, машине не нужно снижать скорость.

Это позволит устранить дребезжание в углах, которое делает ваши детали хуже, чем они могли быть.

Пазовое фрезерование:

Для выполнения очень глубоких пазов есть два варианта, которые хорошо работают: либо использовать трохоидальное фрезерование для уменьшения отклонения фрезы и колебаний, либо использовать концевую фрезу с коническим хвостиком.

Лично я предпочитаю торцевые фрезы с коническими хвостовиками, так как инструмент значительно прочнее, и вы не получаете никаких потерь при движении инструмента вперед-назад. Глубокое пазовое фрезерование — это один из тех случаев, когда часто имеет смысл использовать специализированный инструмент.

Для мелких пазов (4xD и менее) не нужно ничего особенного.

Сверление:

Самое главное использовать острые сверла.

Твердосплавные сверла — не всегда выход; на самом деле нет смысла использовать дорогое твердосплавное сверло, если у вас нет оборотов шпинделя или объема производства, чтобы это оправдать.

В общем, просто используйте сверло с углом 135 градусов, и все будет в порядке. Если на кончике сверла есть паутинка, то в процессе резания будет выделяться много ненужного тепла.

Метчики:

Метчики общего назначения технически работают, но метчики, предназначенные специально для алюминия, значительно надежнее. Они имеют более агрессивный угол наклона, что означает более чистые срезы и меньший нагрев.

Кроме того, не бойтесь иногда увеличивать число оборотов. Если вы никогда не превышаете 200 об/мин на своих станках, вы просто теряете время.

Конечно, некоторые станки просто старые и давно обходились без тех. обслуживания, у них может быть слишком большой люфт, чтобы резать быстрее. Однако на таких станках вы все равно не сможете конкурировать с предприятиями в которых установлены новые станки.

Суть в том, что резать алюминий легко, не тратьте на это время.

Как получить великолепную отделку поверхности алюминия:

В этом нет особого секрета, главное высокие обороты. Использование чистового инструмента с бритвенной остротой, высокой спиралью и очень агрессивным углом наклона также поможет вам получить супер блестящую поверхность.

Однако стоит отметить одну вещь: не стоит тратить время на то, чтобы сделать деталь красивее, чем она должна быть. Иногда вы просто хотите сделать клиента счастливым и произвести на него впечатление, но помните, что есть разница между блеском и высоким Ra.

Действительно стоит сделать расчеты чистоты поверхности, чтобы определить максимальную скорость подачи для чистовых резов. Я обычно делаю расчеты, а затем отступаю примерно 10% от этой величины, чтобы перестраховаться. Если вы перейдете эту грань, вы будете ошибаться в половине случаев.

Жидкость для резки:

Никогда не режьте алюминий без смазочно-охлаждающей жидкости. Парни, которые делают это на YouTube, делают это так, только для того, чтобы вы могли видеть, что происходит. В реальной жизни (и за кулисами) фрезы взрываются, когда они закупориваются из-за расплавленного алюминия, скапливающегося на кромке.

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

Отчасти, на самом деле, единственный раз, когда я действительно видел заметную разницу, это когда все остальные факторы были подобраны идеально.

Вот важные параметры, на которые надо учесть для улучшению процесса обработки:

  1. Параметры резания — шаг вперед / шаг вниз, скорость подачи, число оборотов в минуту, траектория инструмента.
  2. Геометрия режущего инструмента — подходящая для алюминия и типа операции (черновая обработка, чистовая обработка и т.д.) — угол спирали, марка твердого сплава, количество канавок и т.д.
  3. Покрытие/финишная обработка фрез.
  4. Охлаждающая жидкость.

Ну вот, в общем-то, и все. Конечно, можно узнать еще много интересного о резке алюминия, что позволит вам обойти конкурентов, но это статья, а не электронная книга. В конечном итоге, если вы действительно хотите преуспеть в работе с алюминием, вам нужно будет провести несколько собственных экспериментов.

Токарная обработка алюминия | tokarnaja-obrabotka.ru

Skip to content

ООО «Токарная обработка» занимается токарной обработкой алюминия из сплавов Д16, АМГ, В95 и других на станках ЧПУ, срок изготовления от 5 дней, расчет за 1 день

Обрабатываем алюминий всех марок на наших токарных станках, основные сплавы — Д16, АМГ и В95 (есть на складе). Изготавливаем серийные детали из алюминиевых сплавов в больших количествах.

Для расчета стоимости токарной обработки алюминия пошлите запрос с чертежами на электронную почту [email protected]. Ответим на любые вопросы 8 3439 38 00 81, 8 3439 38 98 01, доставка по всей России.

Токарные работы – механическая обработка заготовок, изготавливаемых из металла методом резания, посредством использования специального инструмента для резки. Для работы на токарных станках используют разные инструменты:

  • резец,
  • сверло,
  • развертка,
  • и прочие.

Все металлы характеризуются специфическими свойствами, поэтому их обработка и токарная обработка деталей требует определенных знаний и умений.

Алюминий — наиболее популярный и востребованный из многочисленных металлов, используемых в производстве современной техники. Главной причиной его широкого использования является подходящая плотность (это достаточно легкий материал). Алюминий не поддается коррозии, при этом пластичность материала сохраняется длительное время. Токарная обработка алюминия в чистом виде – трудоемкий процесс. Поэтому достаточно часто для работы на токарном оборудовании используются разнообразные сплавы с алюминием.

Наша компания изготавливает детали в больших количествах на токарных автоматах (пример ниже) из алюминия и сплавов на его основе.

Алюминиевые сплавы делят на два типа:

  1. Деформируемые — служат для изготовления листов, труб, плит, профилей и др.
  2. Литейные — используются для фасонного типа литья (в основном хорошо поддаются резке). Они классифицируются на такие группы, как:
    • сплав с кремнием (силумин),
    • сплав с медью (механические характеристики повышаются после термической обработки),
    • сплав с магнием (применяются в авиастроении и токарной обработке деталей из-за высоких антикоррозийных свойств).

С позиции легкости осуществления процесса токарной обработке алюминия, сплавы можно классифицировать на два вида:

  • Мягкие сплавы, которые вызывают проблемы при резке.
  • Относительно твердые и прочные сплавы, легко поддающиеся обработке на токарном станке (часто они могут быть обработаны стандартным инструментом общего использования, но для повышения скорости и качества, обработку можно производить с помощью определенных инструментов).

На сегодняшний день широко используются такие виды резки алюминия, как:

  1. Лазерная резка, которая зачастую используется для обрезания периметра изделия, раскройки листового алюминия.
  2. Плазменная резка, которая используется для того, чтобы раскроить детали изделия.
  3. Гидроабразивная резка, которая подходит для шлифовки металла и высокоточной обработки.
  4. Механическая обработка (распил, сверление, обработка алюминия на токарном станке, фрезерная резка и т.д.)
  5. Токарная обработка алюминия – это самый распространенный сегодня вид механической обработки металла. Принцип токарных работ – снять лишний слой и довести заготовку до нужной формы и размера. Выделяют несколько видов токарной обработки, исходя из поставленных перед специалистом задач:
  • автоматная,
  • лоботокарная,
  • резьботокарная,
  • токарная с ЧПУ,
  • винторезная,
  • карусельная,
  • револьверная,
  • токарная обработка деталей.

Наша электронная почта [email protected] ждем ваши чертежи и эскизы. Звоните 8 3439 38 00 81, 8 3439 38 98 01, доставка по всей России.

Самым применяемым видом резки является обработка алюминия на токарном станке ЧПУ, когда для работы с данным материалом используют определенные режимы резки и типы фрез. По сравнению с многими другими металлами, алюминий более мягкий, что требует специального подхода при работе с ним. Алюминий может забить фрезу длинной стружкой, имеющей вязкую тягучую структуру, которая при этом может обмотать устройство.

Поэтому при токарной обработке алюминия на станке ЧПУ рекомендуется использовать специализированную концевую фрезу, защищенную от прилипания металлической стружки. Ручная обработка без специально предназначенных для этого материалов нуждается в особом внимании. Необходимо вовремя очищать фрезу, чтобы избежать повреждения механизма. От типа сплава зависит подача смазки и охлаждающего раствора. Обработка алюминия на токарном станке характеризуется как способностью вязкой стружки забивать инструмент, так и количеством полученного материала. Поэтому при токарной обработке алюминия следует продумать систему удаления лишней стружки с механизма. При работе на станке ЧПУ необходимо кроме технического еще и программное разрешение задачи. Оно подразумевает настройку конкретного подходящего режима, применение специальной фрезы (двухзаходной или трехзаходной). Нужно предусмотреть и использование широких углублений для отходов. Капризный алюминий требует особенного подхода. Поэтому использование специальной фрезы поможет избежать повреждений и заломов.

You must be logged in to post a comment

Токарная обработка алюминия и его сплавов на станках с ЧПУ

Алюминий – легкий и пластичный металл, по сравнению со сталью обладающий большей коррозионной стойкостью и химической инертностью. По своему распространению в технике алюминиевые сплавы идут после стали и чугуна, и занимают ту нишу, где нужна достаточная прочность при небольшом весе: ракетная, авиационная, портативная техника.

Ценятся и декоративные качества алюминиевых сплавов. Алюминий в интерьере, а также в деталях дорогих аксессуаров, прямо указывает на их принадлежность к стилю хай-тек, поэтому механическая обработка этого металла имеет большое художественное значение.

Но прикладная ценность токарной обработки алюминия на станках с ЧПУ все-таки выше. Детали машин и механизмов находят применение во всех технических отраслях, и в Санкт-Петербурге заказать подобную услугу можно у ООО «Нева-Механикс».

Особенности обработки алюминия и его сплавов

Алюминий не такой твердый и прочный как сталь. Но это говорит о сложности его токарной и фрезерной обработки, которая состоит в следующих негативных моментах:

  • Вязкость. Она приводит к образованию длинной стружки, которая наматывается на заготовку, или к заклиниванию резца в заготовке;
  • Наростообразование. Оно проявляет себя в образовании наплавки материала на кончике резца;
  • Деформация. Алюминий мягче стали, и тонкостенные детали при неаккуратном обращении сминаются или ломаются;
  • Затупление инструмента. Как ни странно, такие мягкие металлы, как латунь или алюминий, вредят инструменту сильнее, чем сталь.

Частично справиться с этими недостатками позволяет использование не чистого алюминия, а дюралюминия: сплавов с медью, марганцем, магнием. Но все равно, требуется тщательный подбор резца (в зависимости от марки алюминиевого сплава), увеличение скорости вращения заготовки, снижение подачи и глубины резания. Уделяется внимание составлению технологической карты, учитывающей возможные деформационные нагрузки. Одна алюминиевая деталь, таким образом, вытачивается дольше, чем так же самая, но из стали.

Алюминий и латунь по токарной обработке схожи между собой.

Использование станков с ЧПУ-управлением намного облегчает задачу, поскольку скорость подачи резца и глубину реза контролирует компьютер. Человек всего лишь следит за процессом, а значит, токарная обработка алюминиевых сплавов на ЧПУ-станке дешевле, точнее, безопаснее и технологичнее, чем ручной труд профессионального токаря.

Для того, чтобы воспользоваться всеми преимуществами ЧПУ-обработки алюминия, нужен чертеж или эскиз изделия. На его основе будет написана управляющая программа, задающая траекторию движения и частоту проходов резца, скорость вращения заготовки и прочие рабочие параметры. Написание такой программы занимает время и входит в стоимость заказа.

Как заказать токарную обработку алюминия в Санкт-Петербурге?

Чтобы воспользоваться услугой по токарной обработке алюминия на наших ЧПУ-станках, вам нужно заполнить форму заказа, указав марку материала (дюраль Д16, Д16Т, алюминиево-магниевые сплавы АМг, АМг5, АМг6 и пр.), тираж изделий, и вложив техническое задание. Последнее должно содержать чертеж или эскиз изделия (в виде графического файла) с точными размерами. Следует учитывать, что токарная обработка спеченного алюминиевого порошка или пудры невозможна – данный материал сваривается очень плохо, и его резание проходит очень непредсказуемо.

Сделать заказ можно и по электронной почте на тех же условиях. Для оперативной связи есть контактный телефон.

Стоимость токарных работ по алюминию на станках с ЧПУ

Фиксированной цены токарных работ на ЧПУ-станках не существует. Каждое изделие имеет определенную сложность, и чем она выше, тем труднее писать управляющую программу, тем больше отдельных операций требуется для выполнения заказа. Поэтому цена обработки алюминиевых сплавов на станках с числовым программным управлением зависит от:

  • Сложности изделия;
  • Его тиража;
  • Количества необходимого расходного материала.

Точная цена услуги определяется только в результате первичной обработки техзадания, когда инженер составляет технологическую карту, а сметчик, опираясь на нее, рассчитывает стоимость работ.

Пример расчета цены

Деталь — корпус светильника

Материал — Д16Т

Диаметр заготовки — 45мм

Партия — 50шт

Цена — 457руб/шт

Внимание! Данный расчет цен на токарную обработку алюминия и его сплавов не является публичной офертой. Это конкретный пример для конкретного заказчика.

Нормативно-техническая документация

ГОСТ 17232-99. Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов (технические условия).
ГОСТ 21488-97. Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов (технические условия).
ГОСТ 4784-97. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые (марки).

[Новичок] — Токарный станок для токарной обработки алюминия

MLDJR
Зарегистрировано

2011 Самое маслянистое из масел. Это наиболее хорошо поддающийся механической обработке из всех марок алюминия. Коррозионная стойкость ужасная, поэтому обычно приходится анодировать, а если серьезно, более легкого материала для работы не найти.
2024 Он имеет отличное соотношение прочности и веса, поэтому вы увидите его в приложениях, где он находится под напряжением.
Он отлично обрабатывается, но есть одна вещь, на которую вы должны обратить внимание: он может сколоться в конце тяжелых резов, когда инструмент выходит из строя. Примером возможной проблемной области является прорезание пазов полного диаметра. Возможно, вам придется настроить траектории инструмента, чтобы смягчить выходы, чтобы предотвратить это.
Чипсы в целом получаются неплохие, не слишком тягучие (но все относительно).
Еще одна вещь, на которую следует обратить внимание, — это коррозия. Коррозия 2024 года на самом деле очень плохая, поэтому будьте осторожны, не оставляйте ее в разбавленной охлаждающей жидкости или в стаканах деталей. Нет смысла делать отличную отделку, если она вся в коррозии.
В целом, тем не менее, это отличный материал для работы. Лучше всего резать в состоянии T351 или отжигать.
5052 Это действительно мягкий материал, и его обычно используют для формовки аппликаций. Обычно вы получите это в виде листа. Вы также можете найти его в морских приложениях, так как он обладает отличной коррозионной стойкостью. Это не страшно, но вам нужно остерегаться липкости. Он может быстро засорить инструмент.
Убедитесь, что ваши инструменты заточены как бритва для этого материала, и у вас есть хорошая смазка, иначе ваша поверхность будет исцарапана, и вы рискуете взорвать свой инструмент. Держите инструмент острым, и у вас не будет проблем с получением яркого зеркального блеска.
6061 Это универсальный скоб для обработки. Это отличный материал для вырезания. Это, вероятно, самые распространенные вещи, которые вы найдете в механическом магазине. Вы по-прежнему должны быть осторожны с выходом из материала на очень тяжелых стыках; есть небольшой риск сколов.
Чем тверже этот материал, тем легче его обрабатывать. T4 идеально подходит для механической обработки, но T6 занимает второе место. По сравнению с алюминием 2011 года показатели обрабатываемости этих отпусков составляют 90% и 80% соответственно.
6063 Это действительно похоже по функциям на 6061, но чаще встречается в экструзиях. Тем не менее, это не так жестко. Это делает 6063 немного сложнее в обработке; он мягче и гуще.
При резке алюминиевых профилей используйте очень острые инструменты, хорошую смазку и следите за удалением стружки.
7075 Этот материал чрезвычайно популярен в конструктивных элементах, таких как лонжероны крыльев самолетов и велосипедные рамы. Это действительно жесткий алюминий. Это машины довольно хорошо; не так хорошо, как 6061, но и не так плохо, как 5052. Однако добиться яркой отделки этого материала непросто; вы, скорее всего, получите что-то вроде гладкого, но тускло-серого.

AlTiN Ужасная идея №1. Это покрытие для стали, а не для алюминия. Поверхность инструмента с таким покрытием не особо гладкая, а алюминий в ней есть! Это означает, что материал, который вы режете, будет иметь тенденцию привариваться к покрытию, что приведет к ужасной чистоте поверхности и, вероятно, к взрыву вашего инструмента. Нехорошо.
TiN Ужасная идея №2. Не так плохо, как AlTiN, но и не намного лучше.
ZrN Хорошая идея №1. У него сверхнизкий коэффициент трения, поэтому он может помочь со стружкоотводом и сохранять все в прохладном месте.
TiB2 Хорошая идея №2. Многие парни предпочитают его ZrN. Он имеет низкое сродство к алюминию, что означает, что он сразу соскальзывает.