アルミニウムのフライス加工のための 6 つの高速加工のヒント
8月に投稿。 2019年30日 | By WayKen ラピッド マニュファクチャリング
現代の産業では、部品を非常に迅速に処理する必要があります。ラピッド プロトタイプやカスタム パーツの要求は、毎月高くなります。クライアントは注文をより迅速に行い、コンポーネントが以前よりも正確である必要があります。現代の生産で最も広く普及している合金の 1 つはアルミニウムであり、あり得る最高の素材と思われます。軽量で強く、耐久性があり、腐食に強いです。そのため、アルミニウムの新しいフライス加工戦略が急速に開発されています。
最新の成功した CNC アルミニウム フライス加工方法の 1 つは、高速加工と呼ばれます。従来のフライス加工との主な違いは、高速フライス加工の速度がかなり高速であることです。これにより、機械工は切削送りを増やすことができます。その結果、HSM フライス加工アルミニウムは、多くの予期しない方法で非常に有利です。従来のフライス加工を使用する代わりに、アルミニウムの HSM 戦略を選択することで得られるものは次のとおりです。
効率が大幅に向上
切削速度を従来のアルミフライス加工の最大 3 倍にすることで、送りを最大 2 倍にすることができます (より軟らかいアルミニウム合金の場合)。私たちが知る限り、加工送りは、フライス加工プロセス全体の生産性を定義するパラメータです。そうは言っても、高速加工能率は従来のフライス加工に比べてはるかに優れています。アルミニウムの機械加工性により、スピンドルの回転速度を最大 18000 rpm 以上に上げることができるため、材料除去率が恐ろしくなります。
このような材料除去率により、アルミニウムの HSM 戦略を使用したアルミニウム加工サービスは、自動車および航空宇宙産業にとって非常に有益なサービスになります。前者のケースでは、自動車の試作品では多くの材料を除去する必要があり、フライス加工の設定はできるだけ少なくする必要があります。 2番目のケースでは、深いポケット（軽量でなければならないため、ほとんどが交差するリブのセットまで機械加工されている）と薄い壁を備えた長くて大きな部品がたくさんあります。さらに、アルミニウム合金は飛行機やロケットと同じです。最大 80% で構成されます。
カットの温度
速度の増加に伴い、カットの温度が変化することが証明されています。最初は、速度が上がるにつれて温度も上がります。しかし、さらに進むと、温度が急激に下がり始め、ある時点で問題がなくなります。切断速度を上げても、温度はわずかに低下するだけです。この移行が HSM を意味します。たとえば、アルミニウムを 300 ～ 500 m/min でフライス加工すると、温度は 600 ～ 800 度に達することがあります。ただし、速度を 1200 まで上げると、温度は 200 度未満に下がり、1800 m/min ではわずか 150 度です。その時点から、より速く切断することは無意味になります.
考えてみてください、わずか150〜200度です！局所的な熱処理による切断領域の材料特性の変化はなく、金属粒子の増加もなく、冷却の必要性もはるかに小さくなります。いいアドバンテージだと思います。
ツールは長持ちします
切削速度が速く、工具の摩耗も大きいため、奇妙に思えるかもしれませんが、HSM でアルミニウム切削工具によって切削される材料の量を、工具寿命が数分というよりも従来のフライス加工と比較すると、違いが明らかであり、高速フライス加工のアルミニウムが有利であることがわかります。工具寿命が長い理由は何ですか?まず、切削温度が低くなり、工具材料の強度が高くなります。次に、高速フライス加工中の切りくず幅ははるかに小さくなります (工具の回転が速くなり、送りが増加してもより薄い切りくずを切り落とすことができます)。
さらに、アルミニウムを機械加工する際の主な問題の 1 つは、アルミニウムが非常に柔らかいため、加工中に工具の刃先に付着することです。これにより、工具の切れ味が低下し、切削抵抗が増加するため、工具の寿命が短くなります。しかし、それは高速では起こりません。アルミニウムは去るだけです。
今すぐ新しいプロジェクトを開始する準備はできましたか?アルミニウムの高速フライス加工の精度
送りを高くすると、アルミの表面仕上げが低くなると誰もが考えています。これは、工具が回転して切削できる間、工具の刃先がさらに移動するためです。一般に、これにより切りくずが広くなり、切削抵抗が高くなり、加工面品質が低下します。しかし、HSMでは送りが大きいにもかかわらず工具の速度が速いため、切りくずは実際には従来のフライス加工よりも薄くなります。また、切削抵抗が小さいため振動が少ないです。
一定の工具かみ合い角度
エンド ミルで部品のキャビティをフライス加工する際の主な問題の 1 つは、ポケット アングルの製造に関するものです。エンドミルは、ポケットを作成するために 90 度回転する必要があり、その時点で、(ポケットの両側から) 切断する必要がある材料が 2 倍になります。これにより、切削抵抗が局所的に増加し、工具の寿命と部品の精度に非常に悪影響を及ぼします。ただし、HSM アルミニウム フライス加工には、一定のツール エンゲージメント角度を含む、事前に定義されたツール パス生成戦略が多数あります。つまり、工具は、その周囲のすべての材料を円形の軌跡で加工しながら、徐々に角度に近づきます。そうすれば、切削力は一定に保たれ、精度も一定に保たれます。さらに、工具寿命が延びます。
クーラントの使用
アルミニウム加工の一部の HSM 戦略では、クーラントをまったく使用しません。つまり、200 度での加工では、材料とカッターの両方を冷却する必要はほとんどありません。ただし、一部の非常に精密な加工では、部品の品質を向上させるために依然としてクーラントが使用されますが、クーラントの量は従来の機械加工に比べてはるかに少なくなります。一部のアルミニウム高速フライス加工プロセスでは、いわゆる最小量潤滑が使用されます。投与される冷却剤の量は、摩擦を減らし、ある程度の冷却を提供する薄膜を作るのにちょうど十分です.
したがって、高速アルミニウム フライス加工が、アルミニウム合金製のカスタム パーツ、試作品、少量バッチ、およびその他のセットを製造するための革新的で生産的な方法であることは明らかです。高速加工により、価格が安くなり、注文が完了するまでの待ち時間が短縮されます。
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