Η σύγχρονη βιομηχανία επιδιώκει αποτελεσματική και σταθερή επεξεργασία εξαρτημάτων για να καλύψει τις διπλές ανάγκες των πελατών για γρήγορη παράδοση και σταθερή ποιότητα. Σε αυτό το πλαίσιο, το αλουμίνιο, ως ελαφρύ, ισχυρό, ανθεκτικό και ανθεκτικό στη διάβρωση κράμα, έχει γίνει ένα ιδανικό υλικό για εκτεταμένη εφαρμογή. Αυτό έχει επίσης οδηγήσει στην ταχεία ανάπτυξη μιας νέας τεχνολογίας αλουμινίου άλεσης - High -Speed Machining (HSM).
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους άλεσης, η κατεργασία υψηλής ταχύτητας ξεχωρίζει για την εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα κοπής. Οι χειριστές μπορούν να επωφεληθούν πλήρως από αυτό το πλεονέκτημα αυξάνοντας την τροφοδοσία κοπής. Ως εκ τούτου, κατά την επεξεργασία του αλουμινίου, η χρήση της στρατηγικής HSM μπορεί να φέρει πολλά απροσδόκητα οφέλη σε σύγκριση με την παραδοσιακή άλεση. Τα παρακάτω είναι τα οφέλη της επιλογής στρατηγικής HSM αλουμινίου αντί της παραδοσιακής άλεσης.
1 υψηλότερη απόδοση
Με την αύξηση της ταχύτητας κοπής σε τρεις φορές εκείνη της παραδοσιακής άλεσης αλουμινίου, μπορούμε να αυξήσουμε το ρυθμό τροφοδοσίας δύο φορές (ειδικά για μαλακότερα κράματα αλουμινίου). Αξίζει να σημειωθεί ότι ο ρυθμός τροφοδοσίας κατεργασίας αποτελεί βασικό παράγοντα για τη μέτρηση της παραγωγικότητας ολόκληρης της διαδικασίας άλεσης. Παρ 'όλα αυτά, η κατεργασία υψηλής ταχύτητας μπορεί να ανταγωνιστεί την παραδοσιακή άλεση όσον αφορά την αποτελεσματικότητα. Η υψηλή μηχανική ικανότητα του αλουμινίου επιτρέπει στις ταχύτητες της ατράκτου να υπερβαίνουν εύκολα τα 18, 000 rpm ή ακόμα υψηλότερα, επιτυγχάνοντας εκπληκτικά ποσοστά απομάκρυνσης υλικού.
Αυτά τα ποσοστά απομάκρυνσης υλικού καθιστούν τις υπηρεσίες μηχανικής κατεργασίας αλουμινίου χρησιμοποιώντας στρατηγικές HSM πολύ ελκυστικές στις βιομηχανίες αυτοκινήτων και αεροδιαστημικών. Στο πεδίο κατασκευής αυτοκινήτων, τα πρωτότυπα απαιτούν πολλή αφαίρεση υλικού, μειώνοντας έτσι τις ρυθμίσεις φρεζαρίσματος είναι ιδιαίτερα σημαντική. Στο πεδίο της αεροδιαστημικής, πολλά μακρά και μεγάλα μέρη έχουν βαθιές εσοχές και δομές με λεπτό τοίχωμα (αυτά τα μέρη συχνά επεξεργάζονται σε ένα σύνολο διασταυρωμένων νευρώσεων για να μειώσουν το βάρος) και το 80% των αεροσκαφών και των πυραύλων είναι κατασκευασμένα από κράματα αλουμινίου. Ως εκ τούτου, η εφαρμογή των στρατηγικών HSM σε αυτούς τους τομείς είναι ιδιαίτερα κερδοφόρα.
2 θερμοκρασία κοπής
Η σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας κοπής και της ταχύτητας κοπής δείχνει ένα ενδιαφέρον πρότυπο αλλαγής. Στην αρχή, καθώς αυξάνεται η ταχύτητα κοπής, η θερμοκρασία αυξάνεται επίσης ανάλογα. Ωστόσο, όταν η ταχύτητα κοπής φτάνει σε ένα ορισμένο υψηλότερο επίπεδο, η θερμοκρασία αρχίζει να πέφτει απότομα μέχρι να πέσει σε ένα επίπεδο που δεν έχει πλέον σημαντικό αντίκτυπο στη διαδικασία κατεργασίας. Σε αυτό το σημείο, ακόμη και αν η ταχύτητα κοπής αυξάνεται περαιτέρω, η μείωση της θερμοκρασίας γίνεται αμελητέα. Αυτό το σημείο στροφής θερμοκρασίας είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της τεχνολογίας HSM.
Λαμβάνοντας το αλουμίνιο ως παράδειγμα, όταν η ταχύτητα κοπής είναι 300-500 m/min, η θερμοκρασία της ζώνης κοπής μπορεί να είναι τόσο υψηλή όσο 600-800 βαθμοί Κελσίου. Ωστόσο, μόλις αυξηθεί η ταχύτητα κοπής στα 1200 m/min, η θερμοκρασία θα μειωθεί γρήγορα σε λιγότερο από 200 βαθμούς Κελσίου. Και όταν η ταχύτητα κοπής φτάνει τα 1800 m/min, η θερμοκρασία είναι τόσο χαμηλή όσο μόνο 150 βαθμοί Κελσίου. Από αυτή την ταχύτητα, η επίδραση της αύξησης της ταχύτητας κοπής στη μείωση της θερμοκρασίας δεν είναι πλέον προφανής.
Αξίζει να σημειωθεί ότι στην περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας 150-200 βαθμών Κελσίου, οι ιδιότητες υλικού της ζώνης κοπής παραμένουν αμετάβλητες, τα μεταλλικά σωματίδια δεν θα αυξηθούν λόγω της υψηλής θερμοκρασίας και η ζήτηση ψύξης μειώνεται σημαντικά. Αυτό είναι αναμφισβήτητα ένα τεράστιο πλεονέκτημα.
3 μεγαλύτερη διάρκεια ζωής εργαλείων
Αυτό μπορεί να ακούγεται αντίθετο, διότι διαισθητικά ταχύτερες ταχύτητες κοπής θα πρέπει να οδηγήσει σε μεγαλύτερη φθορά εργαλείων. Ωστόσο, όταν συγκρίνουμε την ποσότητα του υλικού που κόβεται ανά μονάδα χρόνου με εργαλεία κοπής αλουμινίου σε HSM (κατεργασία υψηλής ταχύτητας) και συμβατική άλεση, και όχι απλώς τη διάρκεια ζωής του εργαλείου σε λίγα λεπτά, η διαφορά γίνεται προφανής και το HSM δείχνει ένα σαφές πλεονέκτημα στην επεξεργασία αλουμινίου. Λοιπόν, τι οδηγεί σε μεγαλύτερη ζωή εργαλείων;
Ο πρώτος λόγος είναι η μείωση της θερμοκρασίας κοπής, η οποία επιτρέπει τη διατήρηση της αντοχής του υλικού του εργαλείου. Δεύτερον, στη διαδικασία HSM, επειδή το εργαλείο περιστρέφεται πολύ γρήγορα, ακόμη και αν ο ρυθμός τροφοδοσίας αυξάνεται, μπορούν να κοπούν λεπτότερα τσιπ, μειώνοντας έτσι το πλάτος του τσιπ.
Επιπλέον, ένα κοινό πρόβλημα κατά την κατεργασία του αλουμινίου είναι ότι το αλουμίνιο είναι πολύ μαλακό και τείνει να προσκολλάται στην αιχμή του εργαλείου κατά τη μηχανική κατεργασία. Αυτό όχι μόνο μειώνει την ευκρίνεια του εργαλείου, αλλά αυξάνει επίσης τη δύναμη κοπής, η οποία μειώνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Αλλά στο HSM, αυτή η κατάσταση σπάνια συμβαίνει επειδή το αλουμίνιο θα πέσει γρήγορα από το εργαλείο.
4 επεξεργασία κράματος αλουμινίου υψηλής ταχύτητας
Πιστεύεται γενικά ότι η αύξηση του ρυθμού τροφοδοσίας συχνά συνοδεύεται από μείωση του επιφανειακού φινιρίσματος του αλουμινίου, επειδή η άκρη αιχμής του εργαλείου πρέπει να μετακινεί μια μεγαλύτερη απόσταση, η οποία απαιτεί περισσότερη δύναμη και ευρύτερα τσιπ όταν κόβει το αλουμίνιο, επηρεάζοντας έτσι την ομαλότητα της επιφάνειας.
Ωστόσο, στην HSM (κατεργασία υψηλής ταχύτητας), η κατάσταση είναι διαφορετική. Παρά τις υψηλές ταχύτητες τροφοδοσίας στο HSM, τα τσιπ είναι στην πραγματικότητα κόβονται λεπτότερα λόγω της εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας περιστροφής του εργαλείου και το πλάτος του τσιπ μειώνεται σημαντικά σε σύγκριση με την παραδοσιακή άλεση. Ταυτόχρονα, λόγω των σχετικά χαμηλών δυνάμεων κοπής, μειώνεται επίσης η δόνηση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Αυτοί οι δύο παράγοντες συνεργάζονται για να επιτρέψουν στο HSM να διατηρήσει ένα καλό φινίρισμα επιφάνειας στο αλουμίνιο διατηρώντας παράλληλα ένα υψηλό ρυθμό τροφοδοσίας.
5 Γωνιά δέσμευσης σταθερού εργαλείου
Στη διαδικασία της άλεσης των κοιλοτήτων με τελικούς μύλους, μια βασική πρόκληση είναι να δημιουργηθεί η γωνία αυλάκωσης. Συγκεκριμένα, όταν ο τελικός μύλος πρέπει να περιστρέψει 90 μοίρες για να σχηματίσει μια αυλάκωση, η ποσότητα υλικού που πρέπει να κόψει θα διπλασιάσει αμέσως επειδή πρέπει να κόψει και από τις δύο πλευρές της αυλάκωσης ταυτόχρονα. Αυτή η αλλαγή θα προκαλέσει τοπική αύξηση των δυνάμεων κοπής, οι οποίες θα έχουν δυσμενή επίδραση στη διάρκεια ζωής του εργαλείου και την ακρίβεια της κατεργασίας του τμήματος.
Ωστόσο, η τεχνολογία φρεζαρίσματος αλουμινίου HSM (υψηλής ταχύτητας μηχανικής) μας παρέχει μια ποικιλία στρατηγικών δημιουργίας διαδρομής προεπιλεγμένων εργαλείων, συμπεριλαμβανομένης μιας σταθερής στρατηγικής γωνίας δέσμευσης εργαλείων. Αυτή η στρατηγική διασφαλίζει ότι το εργαλείο μπορεί να προσεγγίσει σταδιακά και σταθερά τη γωνία στόχου ενώ επεξεργάζεται το περιβάλλον υλικό κατά μήκος μιας κυκλικής τροχιάς. Με αυτόν τον τρόπο, η δύναμη κοπής μπορεί να διατηρηθεί σταθερή, η ακρίβεια κατεργασίας μπορεί να είναι εγγυημένη και η διάρκεια ζωής του εργαλείου θα επεκταθεί ανάλογα.
6 Χρήση ψυκτικού
Ορισμένες στρατηγικές HSM (υψηλής ταχύτητας μηχανικής κατεργασίας) για την επεξεργασία αλουμινίου δεν απαιτούν ψυκτικό σε πραγματική λειτουργία. Όταν η θερμοκρασία επεξεργασίας φτάσει μόνο 200 μοίρες, το υλικό και το εργαλείο δεν απαιτούν σχεδόν καμία πρόσθετη ψύξη. Φυσικά, ορισμένοι πελάτες απαιτούν ρητά τη χρήση του ψυκτικού μέσου στα σχέδια προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα των τμημάτων, αλλά ακόμα και η ποσότητα του ψυκτικού που απαιτείται είναι πολύ χαμηλότερη από τις παραδοσιακές μεθόδους επεξεργασίας. Ορισμένες διαδικασίες φρεζαρίσματος υψηλής ταχύτητας αλουμινίου χρησιμοποιούν τη λεγόμενη τεχνολογία "ελάχιστης λίπανσης", δηλαδή η ποσότητα του ψυκτικού που εφαρμόζεται είναι αρκετή για να σχηματίσει ένα λεπτό φιλμ στην επιφάνεια επαφής για να μειώσει την τριβή και να παρέχει το απαραίτητο αποτέλεσμα ψύξης.
Συνοπτικά, η άλεση αλουμινίου υψηλής ταχύτητας είναι αναμφισβήτητα μια καινοτόμος και αποτελεσματική μέθοδος κατασκευής κατάλληλη για την παραγωγή προσαρμοσμένων εξαρτημάτων, πρωτότυπων, μικρών κιτ κράμα αλουμινίου και άλλων προϊόντων. Με την υιοθέτηση της τεχνολογίας κατεργασίας υψηλής ταχύτητας, μπορείτε όχι μόνο να απολαύσετε πιο ευνοϊκές τιμές, αλλά και να μειώσετε σημαντικά τον χρόνο ολοκλήρωσης της παραγγελίας.(来源: UG 学习堂小胥收徒)
