알루미늄 밀링 부품의 고속 가공

알루미늄은 현대 생산에서 가장 널리 사용되는 합금 중 하나이며 알루미늄이 최고의 재료인 것 같습니다. 가볍고 강하며 내구성이 있으며 부식에 강합니다. 이것이 새로운 밀링 알루미늄 전략이 빠르게 개발된 이유입니다.

현대의 성공적인 CNC 알루미늄 밀링 방법 중 하나는 고속 가공입니다. 기존 밀링과 비교하여 가장 큰 차이점은 고속 밀링 속도가 훨씬 빠르고 기계공이 이를 사용하여 절삭 이송을 높일 수 있다는 것입니다. 고속 밀링은 기존 밀링과 다릅니다. 이것은 소량의 부품과 프로토타입을 생산하는 보다 생산적이고 혁신적인 방법입니다. 진화하는 금속 산업은 부품의 신속한 생산을 요구합니다. 매달 맞춤형 부품 또는 신속한 프로토타입에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다. 점점 더 많은 고객이 주문을 더 빨리 완료하기를 원합니다. 그들은 또한 이러한 구성 요소가 이전보다 더 높은 정확도를 갖기를 원합니다.

고속이란 무엇입니까 가공?

원래 1920년대 독일 발명가인 Dr. Carl Salmon이 개발한 고속 가공은 창시자가 특정 공작물 금속의 경우 절삭 공구와 공작물 사이의 계면에서 발생하는 열이 특정 임계 스핀들에서 최고조에 달한다는 것을 깨달았을 때 탄생했습니다. 속도.

일반 밀링 가공은 낮은 이송 속도와 큰 절삭 매개변수를 사용하는 반면 고속 밀링 가공은 높은 이송 속도와 작은 절삭 매개변수를 사용합니다. 일반 밀링 가공과 비교하여 고속 밀링 가공은 다음과 같은 특징이 있습니다.

(1) 고효율

고속 밀링의 스핀들 속도는 일반적으로 15000r/min~40,000r/min, 최대 100000r/min입니다. 강철을 절단할 때 절단 속도는 약 400m/min으로 기존 밀링 가공보다 5-10배 높습니다. 금형 캐비티를 가공할 때 기존 가공 방식(전통 밀링, EDM 등)에 비해 효율이 4~5배 증가합니다.

(2) 고정밀도

고속 밀링 가공 정확도는 일반적으로 10μm이며 일부 정확도는 더 높습니다.

(3) 높은 표면 품질

고속 밀링 시 공작물의 온도 상승이 적기 때문에(약 3°C) 표면에 변성층 및 미세 균열이 없고 열 변형도 적습니다. 최상의 표면 거칠기 Ra는 1μm 미만이므로 후속 연삭 및 연마 작업량을 줄입니다.

(4) 고경도 재료를 처리할 수 있습니다.

그것은 50-54HRC 강철을 밀링할 수 있으며 가장 높은 밀링 경도는 60HRC에 도달할 수 있습니다.

고속의 장점 가공 알루미늄 밀링용

HSM의 특성으로 인해 HSM 밀링 알루미늄은 많은 예상치 못한 측면에서 매우 유리합니다. 기존 밀링 대신 알루미늄에 대한 HSM 전략을 선택하면 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.

효율 향상

고속 밀링의 절삭 속도는 기존 밀링 속도의 3배에 달할 수 있습니다. 더 부드러운 알루미늄 합금을 가공할 때는 두 배로 늘릴 수 있습니다.

우리가 아는 한, 가공 피드는 전체 밀링 프로세스의 생산성을 정의하는 매개변수입니다. 즉, 기존의 밀링에 비해 고속 가공 효율을 훨씬 높일 수 있습니다. 알루미늄의 가공성은 스핀들 속도를 18,000rpm 이상으로 높일 수 있습니다.

이러한 높은 재료 제거율은 알루미늄의 HSM 전략을 사용하는 알루미늄 가공 서비스를 자동차 및 항공 우주 산업에 매우 유리한 제품으로 만듭니다. 첫 번째 경우 자동차 프로토타입은 가능한 한 적은 밀링 설정으로 많은 재료 제거가 필요합니다. 두 번째 경우에는 깊은 주머니(가벼워야 하므로 대부분이 교차하는 리브 세트로 처리됨)와 얇은 벽이 있는 길고 큰 부품이 많이 있습니다. 또한 알루미늄 합금은 항공기와 로켓에 사용됩니다. 80%. .

노치 온도

연구에 따르면 절단 온도는 속도가 증가함에 따라 변합니다. 처음에는 속도가 증가함에 따라 온도도 증가합니다. 그러나 더군다나 기온은 급격히 떨어졌다. 이것은 중요하지 않은 지경에 도달합니다. 절단 속도를 높이면 결국 온도가 약간만 낮아집니다. 이 변경은 고속 밀링에 이상적입니다.

예를 들어, 알루미늄을 300-500m/min의 속도로 밀링할 때 온도는 600-800도에 도달할 수 있습니다. 그러나 속도를 1200으로 높이면 온도는 200도 미만으로 떨어지고 온도는 1800m/min에서 150도에 불과합니다. 이제부터 더 빨리 자르는 것은 의미가 없습니다.

올바른 관점에서 보면 150-200도에 불과합니다. 국부적 열처리는 이 영역에서 재료 특성의 변화를 일으키지 않습니다. 금속 입자는 증가하지 않으며 냉각 요구 사항은 훨씬 적습니다. 이것은 명백한 이점입니다.

공구 수명 연장

이것은 관련된 고속으로 인해 이상하게 보입니다. 따라서 일반적으로 공구 마모가 더 높아야 한다고 가정합니다. 그러나 기존 밀링으로 절단된 재료의 양과 비교하면 차이가 확연합니다. 고속 밀링 알루미늄의 공구 수명 측면에서 확실한 승자입니다.

공구 수명 연장에 기여하는 것이 무엇인지 궁금할 것입니다. 첫째, 절단 온도가 크게 감소합니다. 이는 더 높은 공구 재료 강도를 의미합니다. 또한 고속 밀링 시 칩 폭이 작습니다. 이송 증가에도 불구하고 공구가 더 빨리 회전하고 더 얇은 칩을 절단할 수 있기 때문입니다.

또한 알루미늄을 가공할 때 가장 큰 문제 중 하나는 알루미늄이 너무 부드러워 가공 중 공구의 인선에 달라붙는다는 점이다. 이는 공구의 날카로움을 감소시키고 절삭력을 증가시켜 공구 수명을 단축시킵니다.

고속 밀링 알루미늄의 정밀도

우리 모두는 공구의 절삭 날이 더 멀리 갈 수 있고 공구가 회전하고 절단할 수 있기 때문에 더 높은 이송 속도가 알루미늄 표면의 조도를 감소시킬 것이라고 믿습니다. 일반적으로 이는 더 넓은 치핑, 더 높은 절삭 부하 및 불량한 표면 조도를 초래합니다. 그러나 HSM에서는 큰 이송 속도에도 불구하고 공구 속도가 빨라서 기존 밀링보다 실제로 칩이 더 얇습니다. 또한 절삭력이 작기 때문에 진동이 적습니다. 이러한 기능은 모두 정확도를 높이는 데 도움이 됩니다.

낮은 냉각수 사용량

알루미늄 가공을 위한 일부 HSM 전략은 냉각수를 전혀 사용하지 않습니다. 200도에서 처리하면 냉각 재료와 도구가 거의 필요하지 않습니다. 그러나 일부 매우 정밀한 작업은 여전히 ​​냉각수를 사용하여 부품 품질을 개선하지만 냉각수 양은 기존 기계 가공보다 훨씬 적습니다. 일부 알루미늄 고속 밀링 공정은 소위 최소 윤활을 사용합니다. 적용되는 냉각액의 양은 필름을 형성하기에 충분하므로 마찰을 줄이고 약간의 냉각을 제공하므로 일반적으로 필요한 냉각액의 양이 적습니다.

상수 T 멋지다 E 약속 A 각도

엔드밀로 캐비티를 밀링할 때 주요 문제 중 하나는 캐비티 각도를 만드는 것입니다. 캐비티를 생성하려면 엔드밀을 90도 회전시켜야 하며, 이때 절삭되는 재료는 캐비티 양쪽에서 2배가 되어야 합니다. 이는 절삭력의 국부적 증가로 이어지며 공구 수명과 부품 정확도에 매우 해롭습니다. 그러나 HSM 알루미늄 밀링에는 일정한 공구 맞물림 각도를 포함하여 미리 결정된 많은 공구 경로 생성 전략이 있습니다. 이는 원형 경로에서 주변의 모든 재료를 가공할 때 도구가 점차적으로 이 각도에 접근함을 의미합니다. 이러한 방식으로 절삭력이 일정하게 유지되고 정확도가 동일하게 유지됩니다. 또한 공구 수명을 연장할 수 있습니다.

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