Обработка алюминия с ЧПУ: полное руководство

Содержание

Обработка алюминия с ЧПУ является популярной технологией производства в современной промышленности по производству металлических деталей.

Для успешной обработки алюминия с ЧПУ вы должны выбрать лучший сорт материала, знать преимущества, выбрать подходящую технику, оценить стоимость или применить правильную обработку поверхности.

Итак, если вы хотите стать экспертом в области обработки алюминия с ЧПУ, прочтите это руководство.

Алюминиевые сплавы для обработки с ЧПУ

Различные марки алюминия находят применение в промышленности, при этом основные различия определяются присущими им свойствами. Они включают:

Алюминиевый	обработка	применимость	Устойчивость к коррозии	Максимум. Рабочая Температура	Твердость	относительное удлинение	Сила (УТС)	Применение
1100	Хорошо	Прекрасно	Прекрасно	218 ° C	25-28 часов	15 - 28%	89.6 МПа	Циферблаты, ребра теплообменника, паспортные таблички
2011	Прекрасно	Не очень	Не очень	138 ° C	95 рупий	12 - 15%	275 МПа	Шестерни, винтовые машины, трубная и трубная арматура
2024	Хорошая	Не очень	Не очень	200 ° C	70 – 120 часа в сутки	14 - 20%	200 - 540 МПа	Фюзеляж самолета, Детали транспортных средств, Компоненты натяжения крыла
6061	Хорошо	Хорошо	Прекрасно	130 - 150 ° C	60 рупий	12 - 17%	291 - 320 МПа	Теплообменники, морские компоненты, самолеты и
6063	Хорошая	Хорошо	Хорошо	260 - 510 ° C	51.2 рупий	18 - 33%	145 - 186 МПа	Оконные и дверные рамы, перила, крыши
6082	Хорошо	Хорошо	Прекрасно	130 - 150 ° C	35– 56 ЧРБ	6.3 - 18%	140 - 340 МПа	Строительство: мосты, башни, фермы
7075	Хорошая	Средняя	Не очень	100 ° C	79– 86 ЧРБ	2 - 11%	434 - 580 МПа	Компоненты ракет, детали самолетов
5083	Хорошая	Хорошо	Прекрасно	80 - 100 ° C	74 рупий	13%	270 - 350 МПа	Сосуды под давлением, морское оборудование
MIC 6	Прекрасно	High	Прекрасно	427 ° C	65 рупий	3%	166 МПа	Электроника, Обработка компонентов, Лазерные детали

Дополнительные ресурсы:

Алюминиевый – Источник: Википедия

Типы марок алюминия – Источник: Металл Супермаркет

Виды алюминия – Источник: Томас Нет.

Преимущество обработки алюминия с ЧПУ

Использование алюминиевых деталей с ЧПУ в вашем проекте дает много преимуществ.

я. Устойчивость к коррозии: Уровни сопротивления алюминиевых сплавов, обработанных на станке с ЧПУ, различаются в зависимости от составляющих элементов. Тем не менее, это стандартная функция, позволяющая использовать детали, обработанные на станках с ЧПУ, в коррозионных или открытых средах.

II. Обрабатываемость: Алюминий хорошо поддается механической обработке благодаря своей пластичности и пластичности. Это делает производство экономичным, поскольку оно отличается высокой точностью и повторяемостью при снижении нагрузки на инструмент.

III. Электрическая проводимость: Несмотря на более низкую проводимость, чем у меди, алюминий по-прежнему демонстрирует приемлемую передачу электрического сигнала. Таким образом, вы можете использовать такие детали станков с ЧПУ в приложениях, где необходима проводимость.

IV. Потенциал анодирования: После обработки алюминиевых деталей с ЧПУ вы можете улучшить их физические свойства с помощью анодирования. Анодирование улучшает качество поверхности алюминиевой детали, обработанной на станке с ЧПУ, например толщину и износостойкость.

v. Возможность вторичной переработки: Неиспользованные или отработанные алюминиевые детали, полученные в результате обработки с ЧПУ, могут быть переработаны и обработаны снова. Переработка снижает загрязнение окружающей среды, потери энергии и даже потребности в производственных затратах.

ви. Отношение прочности к весу: Высокое отношение прочности к весу алюминия позволяет обрабатывать на станках с ЧПУ детали, где важны прочность и вес.

Дополнительные ресурсы:

Что такое обработка с ЧПУ – Источник: Томас Нет.

Процесс обработки с ЧПУ – Источник: Университет Гудвина.

Ограничения обработки алюминия с ЧПУ

Вы можете столкнуться с некоторыми трудностями при обработке алюминия на станках с ЧПУ. Некоторые распространенные неудачи включают в себя:

я. Работоспособность: Различные сорта алюминия и его сплавов представляют собой проблему при обработке на станках с ЧПУ, влияющую на такие процессы, как фрезерование и резка.

II. Рабочая Температура: Мягкость алюминия и его низкая температура плавления ограничивают рабочую температуру при обработке с ЧПУ. Следовательно, выполнение операций обработки с ЧПУ, которые приводят к сильному выделению тепла, может привести к деформации.

Преимущества Обработка алюминиевых прототипов с ЧПУ

Прототипирование — это процесс, который позволяет вам экспериментировать или тестировать дизайн, прежде чем приступать к полному производственному циклу. Его важность подчеркивается следующим образом:

Алюминий легко доступен, с ним легко работать и он пригоден для вторичной переработки, что обеспечивает огромную экономию средств.
Выполняя ЧПУ-обработку алюминиевых прототипов, вы можете легко проверить и внедрить дизайн без больших потерь.

Процессы обработки алюминия с ЧПУ

Когда дело доходит до обработки алюминия с ЧПУ, существует множество технологий, которые вы можете использовать в зависимости от характеристик вашей детали. Например, вам может понадобиться просверлить отверстия, нарезать резьбу или обработать цилиндрические детали.

В результате вы должны выбрать подходящий метод обработки с ЧПУ:

токарная обработка алюминия с ЧПУ

При токарной обработке алюминия с ЧПУ режущий инструмент остается на месте, пока вы вращаете заготовку, чтобы удалить ненужный материал. Токарный станок с ЧПУ находит применение в токарной обработке алюминия с ЧПУ с использованием компьютерных инструкций для преобразования алюминиевой заготовки в желаемую форму.

Вы можете рассмотреть это оборудование с ЧПУ для обработки алюминия.

я. Вертикальный токарный станок с ЧПУ

Здесь шпиндель закреплен вертикально, выполняя токарную операцию, перемещая заготовку вверх и вниз. Это удобно для односторонних операций, а также там, где возникает проблема подвешивания заготовки.

II. Горизонтальные токарные станки с ЧПУ

Вместо шпинделя, как у их вертикальных собратьев, в этих токарных станках с ЧПУ используется несколько головок по горизонтали. Может обрабатывать алюминий с ЧПУ в различных конструкциях, при этом отходы легко падают под действием силы тяжести.

Преимущества токарной обработки алюминия с ЧПУ

Использование токарной обработки алюминия с ЧПУ дает вам следующие преимущества:

Экономически эффективным: Токарная обработка алюминия с ЧПУ повышает эффективность производства, поскольку процесс выполняется в более короткие сроки, что делает его рентабельным.
Эффективность: Настройка алюминия на станках с ЧПУ снижает потери благодаря высокоточным операциям, повышающим эффективность процесса.

ЧПУ Фрезерный алюминий

Фрезерование алюминиевого сплава с ЧПУ сегодня является популярной операцией. Вы будете использовать многоточечный инструмент для обработки стационарного алюминиевого материала.

Когда дело доходит до фрезерования с ЧПУ, вы можете использовать:

Вертикальный фрезерный станок с ЧПУ
Горизонтальный фрезерный станок с ЧПУ
Многоосевой фрезерный станок с ЧПУ

Многоосевые фрезерные станки способны перемещаться по нескольким осям, что позволяет выполнять более быстрые и точные операции с алюминиевыми заготовками.

Методы фрезерования с ЧПУ

Существует несколько подходов к фрезерные с ЧПУ алюминиевые заготовки следующим образом:

Угловое фрезерование: Здесь ось вращения фрезерного станка с ЧПУ и поверхность алюминиевой заготовки разделены под углом. Таким образом, производятся специальные конструкции, такие как канавки и другие угловые разрезы.
Торцевое фрезерование: Инструмент работает вниз по алюминиевой заготовке, создавая сложные конструкции с осью вращения, перпендикулярной заготовке.
Фрезерование формы: Обработка алюминия с ЧПУ с помощью этого метода фрезерования позволяет формировать закругленные вырезы с использованием нескольких инструментов.
Фрезерование профиля: Использует трехэтапный процесс черновой, получистовой и окончательной обработки при производстве вогнутых и выпуклых алюминиевых деталей.
Фрезерование поверхности: Удаляет материал с поверхности алюминиевой заготовки, когда заготовка параллельна оси вращения.

ЧПУ Сверление алюминия

сверление алюминия с ЧПУ Заготовки включают в себя использование специальных инструментов, известных как сверла, для создания отверстий. Эти отверстия необходимы при сборке, особенно при использовании болтов, винтов и заклепок.

Типы сверл с ЧПУ

Следующие типы сверл с ЧПУ могут эффективно преобразовывать алюминиевые заготовки для вашего применения:

я. Банда дрель: Поддерживает несколько рабочих головок, способных удерживать несколько шпинделей и выполнять множество операций одновременно.

II. Микросверлильный станок: Обладает высокой точностью благодаря небольшим патронам, которые можно использовать для проделывания очень маленьких отверстий в деталях из нержавеющей стали.

III. Многошпиндельная дрель: Имеет одну рабочую головку с несколькими шпинделями с возможностью одновременной работы.

IV. Радиальный сверлильный станок: Использует шлифовальную головку, способную совершать различные движения для выполнения нескольких операций с закрепленной заготовкой.

v. Бур револьверного типа: Оснащен револьверной головкой с несколькими рабочими головками, что позволяет легко менять положение и быстро менять инструмент.

ви. Вертикальный сверлильный станок: Этот тип сверла с ЧПУ подает заготовку к инструменту и оснащен шпиндельной головкой с зубчатой передачей.

Резка алюминия с ЧПУ

ЧПУ резка алюминия влечет за собой извлечение алюминиевых деталей подходящего размера из больших листов или стержней в соответствии с потребностями конструкции. Некоторые из оборудования для резки алюминия с ЧПУ, которое вы можете использовать, включают:

я. Лазерные станки с ЧПУ: Использует управляемый компьютером лазерный луч высокой мощности для резки алюминия. Процесс резки осуществляется путем испарения, плавления или сжигания, в результате чего получаются очень точные разрезы.

II. Плазменные резаки с ЧПУ: Они работают, создавая мощную плазменную дугу, подвергая сжатый воздух сильному нагреву. Образовавшаяся плазменная дуга плавит алюминий, одновременно сдувая расплав и прорезая его под управлением компьютера.

III. ЧПУ маршрутизатор: Использует режущий инструмент концевой фрезы для извлечения материала или придания алюминиевым заготовкам желаемой формы. Вы также обнаружите, что это полезно при разделении более крупных алюминиевых деталей с учетом типа долота и скорости подачи.

IV. Водорезы с ЧПУ: Предполагает создание водяных струй, смешанных с абразивами, под высоким давлением через крошечные форсунки. Действие струи, ударяющей по алюминиевой поверхности на высокой скорости, вызывает холодную резку без деформации.

5 советов по резке алюминия на фрезерном станке с ЧПУ

Это CNC-маршрутизатор может помочь вам в ваших проектах, легко разрезая алюминий до нужной формы и размера. Однако для правильной стрижки необходимо учитывать следующие советы:

Определите скорость и подачу для вашего фрезерного станка с ЧПУ, как правило, с помощью калькулятора, чтобы обеспечить чистый рез.
При использовании фрезерного станка с ЧПУ на алюминии необходимы высокие обороты, что требует использования твердосплавных фрез.
Включите в свою установку систему туманообразования, которая действует как смазка для резака и алюминия, предотвращая износ и деформацию соответственно.
Используйте прогрессивные неглубокие проходы для достижения глубины резания, чтобы обеспечить легкое удаление стружки и качественные конечные результаты.
Резка алюминия с ЧПУ на фрезерном станке с ЧПУ работает не более чем с тремя канавками, чтобы предотвратить накопление стружки и, следовательно, заклинивание. Кроме того, использование уменьшенных канавок идет рука об руку с уменьшением скорости подачи.

Факторы, влияющие на выбор инструмента для обработки алюминия с ЧПУ

Выбор инструмента для обработки алюминия с ЧПУ имеет важное значение для определения качества резки и успеха процесса. Следовательно, выбор инструмента является важным процессом, учитывающим следующие факторы:

Смазочно-охлаждающая жидкость

В то время как алюминий мягкий, сухая резка приводит к образованию заусенцев и неравномерным кромкам, что требует использования смазочно-охлаждающих жидкостей. Масляные эмульсии являются подходящими смазочно-охлаждающими жидкостями, так как жидкости со следами хлора и серы оставляют пятна на алюминиевой поверхности.

Подачи и скорости

Скорость резания при обработке алюминия с ЧПУ относится к числу оборотов инструмента в минуту. Параметры инструмента радиуса и материала влияют на скорость.

Вы можете использовать высокие скорости резания алюминия, чтобы уменьшить образование стружки и накопление тепла, а также повысить качество чистовой обработки.

Скорость подачи описывает перемещение инструмента при выполнении полного цикла. Это также относится к заготовке, где она поворачивается и инструмент удерживается на месте.

Дизайн инструмента

Конфигурация инструмента, скажем, количество канавок, имеет жизненно важное значение для создания или разрушения процесса обработки алюминия с ЧПУ. Например, небольшое количество зубьев (2-3) при работе с алюминием гарантирует отсутствие образования стружки.

Материал инструмента

Алюминий — мягкий металл, и для его обработки требуются острые кромки, не подверженные износу, такие как карбид.

В качестве альтернативы существуют системы инструментов, изготовленные из кобальта. Однако это для ситуаций, когда нет реактивности с алюминием.

Реактивность с алюминием может привести к повреждению поверхности, особенно при высокой температуре.

Однако вы можете использовать карбид с небольшим содержанием кобальта для достижения желаемой прочности без деформации.

Угол спирали

Это угол, образованный воображаемой линией, проходящей через центр инструмента и касательную плоскость действия. Большой угол ускорит удаление стружки.

Конечно, это будет происходить за счет увеличения трения. В результате будет повышение температуры.

Возникающее тепло может привести к прилипанию стружки к инструменту в результате сварки, особенно при обработке на высоких скоростях. Малый угол спирали приводит к прямо противоположному результату.

Советы по обработке алюминия с ЧПУ

Роль обработки алюминия с ЧПУ занимает центральное место в производстве многих повседневных приборов и оборудования. Придерживаясь следующих советов при обработке алюминия на станках с ЧПУ, вы гарантируете качество продукции, а также свою безопасность.

Всегда наносите смазку. Смазывание рабочей зоны между инструментом и алюминиевым материалом уменьшает трение, облегчая процесс обработки с ЧПУ. Это также обеспечивает прямые края и предотвращает тепловое повреждение.
Всегда удаляйте образовавшуюся стружку. Скопление стружки вокруг инструмента может привести к поломке и деформации алюминия.
Не торопите процесс. Используйте соответствующую подачу и скорость в зависимости от инструмента, марки алюминия и процесса обработки. Вы также не должны использовать очень медленные скорости подачи, так как это только затупит инструмент.
Используйте фрезы небольшого диаметра. Это особенно важно при попытке достичь большой глубины резания, так как это делает процесс более плавным.
Используйте соответствующий инструмент. Например, при работе с алюминием твердосплавные инструменты предпочтительнее инструментов из быстрорежущей стали и кобальта.

Как оценить стоимость обработки алюминия с ЧПУ

Как и во всех других проектах, при обработке алюминия с ЧПУ необходимо составить смету расходов. Наличие сметы расходов гарантирует, что вы сможете составить бюджет для своих нужд и удовлетворить требования проекта.

При оценке стоимости обработки алюминия на станке с ЧПУ учитываются следующие факторы:

Материальные потребности

Важными соображениями в отношении ваших потребностей в материалах являются марка алюминия, размер или необходимое количество. Поскольку обработка алюминия с ЧПУ включает субтрактивные процессы, сложность конструкции будет влиять на использование материала.

Потребности в рабочей силе

Хотя многие станки с ЧПУ для обработки алюминия управляются компьютером, они по-прежнему требуют наблюдения со стороны человека. Ваши потребности в рабочей силе определяются с учетом количества персонала, уровня квалификации, отработанных часов и формулы компенсации.

Поверхностная обработка алюминиевых деталей станков с ЧПУ

Нанесение покрытия на алюминиевые детали, обработанные на станках с ЧПУ, может улучшить их физические свойства и долговечность. Применяются различные отделки поверхности, некоторые из которых обсуждаются ниже.

Анодирование: Анодирование может привести к получению прозрачного, цветного или твердого покрытия за счет электрической пассивации, улучшающей коррозионную стойкость и износостойкость.
Бисероструйная обработка: В результате получается неизменно гладкая поверхность алюминиевой детали, обработанной на станке с ЧПУ, за счет устранения следов инструмента и других деформаций поверхности.
Хроматное конверсионное покрытие: Добавление этого покрытия на алюминиевую деталь, обработанную на станке с ЧПУ, сохраняет проводимость и повышает устойчивость к износу и коррозии.
Декоративное хромирование: Хромирование в основном обеспечивает эстетическую ценность алюминиевой детали, обработанной на станке с ЧПУ, а также повышает долговечность поверхности.
Полировка: Использует механические или химические средства, в результате чего ваша алюминиевая деталь приобретает гладкую поверхность с высокой отражающей способностью.
Порошковое покрытие: Здесь вы наносите порошковую краску на алюминиевые детали, обработанные на станке с ЧПУ, прежде чем подвергать их запеканию в печи. Порошковое покрытие повышает прочность и долговечность поверхности.

Вы можете узнать больше о обработка поверхности алюминия.

Применение алюминиевых деталей с ЧПУ

Применение алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ, распространяется на отрасли промышленности, которые находят применение практически во всех секторах. Ниже приведены некоторые распространенные промышленные приложения:

я. Автомобильный: Основными свойствами, позволяющими использовать алюминиевые детали в автомобилестроении, являются прочность, малый вес и долговечность.

II. Еда/Фармацевтика: Алюминиевые детали, обработанные на станках с ЧПУ, находят применение, особенно в упаковке, в пищевой и фармацевтической промышленности из-за их флегматичной природы при контакте с веществами.

III. Аэрокосмическая промышленность: Невероятная прочность по отношению к весу алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ, делает их использование в самолетах очень популярным.

IV. Виды спорта: Во многих спортивных снарядах и аксессуарах используются алюминиевые детали, изготовленные на станках с ЧПУ, благодаря их долговечности, прочности и весу. К ним относятся велосипедные рамы, бейсбольные биты, ракетки и свистки, и это лишь некоторые из них.

v. Электрика: Поскольку алюминий обладает электропроводностью в дополнение к своей выдающейся коррозионной стойкости, он используется во многих электрических компонентах и приборах.

Заключение

Универсальность алюминия и простота обработки на станках с ЧПУ позволяют широко использовать его в производстве деталей и компонентов. Обработка алюминия на станках с ЧПУ позволяет легко воплотить ваши проекты в жизнь.

Дополнительные ресурсы:

Фрезерные компоненты с ЧПУ – Источник: HMAKING

CNC-обработка алюминиевых деталей – Источник: Protolabs

Токарные детали с ЧПУ – Источник: HMAKING

CNC-обработка алюминия – Источник: 3Ds

Сверлильные детали с ЧПУ – Источник: HMAKING

Преимущества обработки алюминия с ЧПУ – Источник: 3ERP

CNC-обработка алюминия – Источник: Хомерти

Алюминий для обработки с ЧПУ – Источник: ГЕНСУН