CNC-freesimine alumiinium: täielik juhend alumiiniumosade töötlemiseks

Aug 03, 2026

Jäta sõnum

1. Materjali valik: Never specify Al6061-T6 plate for high-volume pocketing (>40% metalli eemaldamine). Märkige alati stress -leevendatudAl6061-T651et vältida pärast töötlemist{0}}kummardamist ja moonutusi.

 

2. Anodeerimise kasvureegel:Anodeeritud oksiidikihid kasvavad 50% sissepoole ja 50% väljapoole. III tüüpi anodeeritud kõvakattega anodeerimisel (kogupaksus 40 μm) masina sisemised ava-diameetrid0,040 mm suuremkui viimane posti{0}}anodeerimise sihtmõõde.

 

3. Deep Pocketing Toolpath:Asendage tavaline pilustamine dünaamilise trohhoidaalse freesiga (ae=10%−15%D, ap=2−3D). Kombineerige 3-lõõriga poleeritud otsfreesi ja MQL/kõrgsurve{5}}jahutusvedelikuga, et vältida alumiiniumi mikrokeevitust (läbipaiskumist) ja tööriista purunemist.

 

4. Tööriista geomeetria:Kasutage 2-saunfreese raske jämetöötluse pilu vabastamiseks ja 3-freesi, 45-kraadise spiraaliga otsfreese, millel on Diamond-Like Carbon (DLC) katmine kiireks viimistlemiseks. Titaani ja alumiiniumi keemilise afiinsuse tõttu vältige TiAlN-katteid.

 

5. Majanduslikud tolerantsid:Standardne kaubanduslik tolerants CNC-freesitud alumiiniumdetailide jaoks onISO 2768-m (±0,05 mm). Pingutustolerantsid ±0,005 mm-ni suurendavad töötlemistsükli kulusid 280% tänu aeglastele viimistluskäikudele, termilisele stabiliseerimisele ja 100% CMM-i kontrollile.

 

CNC freesimise alumiiniumi insenerijuhend täppistöödeldud osade jaoks

Alumiiniumisulamid moodustavad üle 65% kõigist lepingulise täppistootmise käigus töödeldavatest kerg{1}}metallist konstruktsioonikomponentidest. Autode jõuülekande korpustes, robot-konstruktsioonihoobades, meditsiinidiagnostilises šassiis ja kosmosesõidukite konstruktsiooniribides tagab alumiinium erakordse tugevuse -/-kaalusuhte (kuni 130 kN·m/kg) koos soojusjuhtivusega, mis ulatub 167 W/m·K.

 

Hoolimata tööstusharu laialdasest konsensusest, mille kohaselt alumiinium on kergesti töödeldav metall, kannatab suure{0}}mahulise toodangu puhul tavaliselt ettearvamatuid rikkeid. Soojuspaisumise koefitsiendid (23×10−6/K Al6061 jaoks), madalad sulamistemperatuurid (~660C), materjali elastsus ja sisemised veeremispinged tekitavad olulisi tehnilisi takistusi. Kontrollimatu töötlemine annab pärast töötlemisjärgset anodeerimist väändunud osad, lõikeservade lõhenemine, laastude pakkimine ja spetsifikatsioonidest mittevastavad mõõtmed-. Konstruktsioonisulamite omaduste üldise ülevaate saamiseks võivad insenerid pöörduda meie poolepõhjalik alumiiniumist CNC-töötlusjuhend.

 

Asutatud aastal 2000,Xiamen Dazao masinadhaldab ISO9001:2015 ja IATF16949:2016 sertifitseeritud tootmisrajatisi, mis on varustatud 3-teljeliste, 4-teljeliste ja samaaegsete 5-teljeliste CNC-töötluskeskustega. Töödelnud üle 4,2 miljonicnc freesitud alumiiniumdetailidkahe aastakümne jooksul on meie insenerimeeskond koostanud selle tehnilise juhendi. See dokument sisaldab empiirilisi töötlemisandmeid, matemaatilisi tolerantsi kompenseerimise mudeleid, tööriistade valikukriteeriume, rikete algpõhjuste{1}}analüüse ja kulude-vähendamise kavandamise eeskirju hankejuhtidele ja mehaanikainseneridele.

 

ALUMIINIUMI CNC-FREERIMISE TÖÖVOOG & DFM:

· Step 1: MATERIAL SELECTION ->Al6061-T651 (stress leevendatud), Al7075-T6, Al5052-H32

· Step 2: DFM ANALYSIS -> Wall Thickness >= 0.8mm, tasku sügavus<= 5x Radius (R >= 1.1r)

· Step 3: TOLERANCE PLAN ->ISO 2768-m standard|Anodeerimiseeelne matemaatikakompensatsioon

· Step 4: TOOLING & PATHS ->3-Flute 45 kraadi Helix DLC kaetud|Dünaamiline trohhoidne freesimine

· Step 5: QUALITY VERIFICATION ->Optiline spektromeetria|CMM 3D ülevaatus|ISO/IATF-i audit

 

Alumiiniumsulamite valik ja metallurgiline töödeldavus

Optimaalse alumiiniumiklassi valimine nõuab mehaanilise tugevuse, korrosioonikindluse, keevitatavuse, tooraine maksumuse ja töödeldavuse indeksi tasakaalustamist. Allpool on üksikasjalik tehniline analüüs kasutatud primaarsete sepistatud alumiiniumsulamite kohtaalumiiniumi täppisfreesimine.

 

Suhtelise töödeldavuse indeksi võrdlus (%):

· Al7075-T6: 100%

· Al2024-T3: 95%

· Al6061-T651: 85%

· Al7050-T7451: 80%

· Al5052-H32: 50%

 

Al6061 T6 versus T651 temperatuuri valikureeglid

Al6061 (Al-Mg-Si perekond) on üldtehnika tööhobune. Sellel on kõrge sitkus, hea korrosioonikindlus ja suurepärane keevitatavus.

· Keemilise koostise lähtetase:Magneesium (0,8–1,2%), räni (0,4–0,8%), vask (0,15–0,40%), kroom (0,04–0,35%), raud (vähem kui 0,7%).

 

· Temperatuuri oleku erinevused (T6 vs. T651):

· T6 temper:Lahuse kuum{0}}töödeldud ja kunstlikult vanandatud. T6 materjal säilitab kõrged sisemised jääkpinged, mis on põhjustatud kiire vee kustutamise ajal. Kui raske taskusse panemine eemaldab T6 plaadi ühelt küljelt märkimisväärse metalli, lähevad need sisemised pinged tasakaalust välja, mille tulemuseks on osa tõsine kummardus.

·T651 temper:Kuum-töödeldud lahusega, stressi-vähendamine kontrollitud venitamisega (1,5–3% püsikomplekt) ja seejärel kunstlikult vanandatud.Meie mandates Al6061-T651 stock for all plate components requiring >30% materjali eemaldamine.

 

Al7075 kõrge tugevusega kosmoselennukite freesimise omadused

Al7075 (Al-Zn-Mg-Cu perekond) on üli-kõrge tugevusega kosmosesõiduk. Tsink on peamine legeerelement (5,1–6,1%).

 

· Keemilise koostise lähtetase:Tsink (5,1–6,1%), magneesium (2,1–2,9%), vask (1,2–2,0%), mangaan (0,30%), räni (0,40%).

· Töötlemise jõudlus:Voolutugevus ulatub 503 MPa-ni (peaaegu kaks korda suurem kui 6061-T6). Materjal lõikab lühikeste, rabedate laastudega ja ei näita kleepuvat käitumist, mis annab suurepärase pinnakareduse (Ra<0.4μm) during finishing.

· Piirangud:Kõrge tooraine hind (~2,2 × 6061 hind), vähenenud korrosioonikindlus ja halb keevitatavus.

 

Sekundaarse sulami toimivuse võrdlus: Al5052 Al2024 ja Al7050

· Al5052-H32:Suure magneesiumisisaldusega (2,2%–2,8%) mitte-kuumtöödeldud-sulam. Väga plastiline ja pehme, mistõttu võib freesimisel tekkida servade kogunemine ja pikad, nöörilised laastud. Sobib kõige paremini lehtmetallist kronsteinidele, mis vajavad järgnevat painutamist.

 

· Al2024-T3:Vasega-legeeritud alumiinium tagab suurepärase väsimuskindluse. Kasutatakse laialdaselt lennukite nihkevõrkudes ja pingutusdetailides. Nõuab soojuspaisumise tõttu freesimisel ranget temperatuuri reguleerimist.

 

· Al7050-T7451:Välja töötatud paksude{0}}läbilõikega kosmosekonstruktsioonide osade jaoks (paksusega üle 100 mm). Võrreldes 7075-T6-ga pakub paremat pinge-korrosioonipragunemiskindlust.

Raw 6061-T651 aluminum billet stock inspection at Dazao Machinery production facility

 

Üksikasjalik metallurgiaomaduste ja töödeldavuse maatriks

Alumiiniumi klass ja temper

Tihedus (g/cm3)

Tõmbetugevus (MPa)

Saagistugevus (MPa)

Brinelli kõvadus (HB)

Soojusjuhtivus (W/m⋅K)

Soojuspaisumistegur (

μm/m⋅∘C)

Töödeldavuse reiting (%)

Esmane tööstuslik rakendus

Al6061-T6

2.70

310

276

95

167

23.2

80%

Autode kronsteinid, tööstuslikud raamid

Al6061-T651

2.70

310

276

95

167

23.2

85%

Täppiskonstruktsiooniplaadid, pooljuhtkambrid

Al7075-T6

2.81

572

503

150

130

23.6

100%

Lennundusribid,{0}}kõrge pingega robotkäed

Al7075-T651

2.81

572

503

150

130

23.6

100%

Lennuki konstruktsioonidetailid, kaitsekinnitused

Al2024-T3

2.78

483

345

120

121

22.8

95%

Lennunduse nahapaneelid, sõjaline riistvara

Al5052-H32

2.68

230

193

60

138

23.8

50%

Merekarbid, lehtklambrid

Al7050-T7451

2.83

524

462

140

157

23.5

80%

Heavy aerospace bulkheads (>paksus 80mm)

 

CNC-alumiiniumi freesimisrikked ja kaupluse põrandalahendused

Standardsed töötlemisjuhised esitavad sageli ideaalseid teoreetilisi stsenaariume. Poe põrandal toovad tegelikud-maailma tootmistingimused kasutusele keerukad füüsilised muutujad. Allpool on kolm üksikasjalikku Dazao Machinery'is dokumenteeritud tehniliste rikete juhtumit koos nende lahendamiseks välja töötatud tehniliste protokollidega.

 

DAZAO POE PÕRANDUSE RIKE KOKKUVÕTE:

1. Residual Stress Warping -> Root Cause: Unbalanced quenched stress in Al6061-T6 plate ->Lahendus: lülitage üle Al6061-T651 + sümmeetriline töötlemine + pingelõõmutamine.

 

2. Anodizing Bore Shrinkage -> Root Cause: 50% inward growth of Al2O3 layer during anodizing ->Lahendus: eel{0}}masina läbimõõt suurendatakse Dazao kompensatsioonivalemi abil.

 

3. Chip Packing & Micro-Welding -> Root Cause: High RPM thermal softening with 4-flute end mill in deep slot ->Lahendus: 3-Flute DLC otsafrees + dünaamiline trohhoidne töörada + 70-bar MQL.

 

Jääkpinge väänamise ja osalise kummarduse kõrvaldamine

Juhtumi kirjeldus

 

Standardsest Al6061-T6 plaadimaterjalist freesitud 150 lennukikorpuse plaadi (350 mm × 200 × 15 mm) tellimusel ilmnes pärast töötlemist lubamatult suur vööriviga. Kruustangide vabastamisel kaldus plaadi keskosa vedruga ülespoole, tekitades tasasuse vea0.82mm läbi 350 mm pikkuse. See ületas tõmbamise tolerantsi 0,05 mm või vähem, põhjustades kogu esialgse partii kvaliteedikontrolli ebaõnnestumise.

 

Algpõhjuse analüüs

 

Standardne Al6061-T6 plaat sisaldab välispindadel suuri sisemisi jääksurvepingeid, mis tasakaalustavad veekarastusest tulenevaid sisemisi tõmbepingeid. 60% mahuga õõnsuse töötlemine ülemisse külge hävitas selle tasakaalu. Ülejäänud häirimata alumine survekiht laienes ülemise suhtes, väänades komponenti.

 

Dazao inseneriprotokoll

 

1. Materjali asendamine:Muudetud materjali spetsifikatsiooni Al6061-T6 asemelAl6061-T651, kasutades venitus{0}}leevendatud plaati.

2. Sümmeetriline töötlemisrada:Võttis kasutusele tasakaalustatud metallieemaldusprogrammi. Töödeldi 50% sügavusega küljelt A, pöörati toorik ümber 100% sügavusele küljel B ja seejärel tagastati küljele A lõplikuks läbimiseks.

3. Termilise stressi leevendamise etapp:Pärast jämedat jahvatamist enne lõplikku täppisviimistlust võeti kasutusele vahepealne pinge{0}}leevenduslõõmutusküpsetus (175 ∘C 2 tundi, ahjujahutus). Tasasuse viga langes allapoole0,018 mm.

 

Täppispuuride anodeerimise mõõtmete nihke arvutamine

Juhtumi kirjeldus

 

7075-T6 roboti liigendkorpuste partiil oli täpne laagriava, mis on täpsustatud aadressil

∅28 000 mmnews-95-41(H7 sobib). Jälgidesalumiiniumi täppis cnc freesiminetoimingud, CMM-i kontrollimine kontrollis avasid ∅28,012 mm. Osad saadeti III tüüpi kõvakatte anodeerimiseks (40 μm nimikihi paksusega). Anodeerimisjärgne kontroll näitas, et ava sisediameeter kahanes ∅27,968 mm-ni, muutes kogu partii laagrikoostu jaoks kasutuskõlbmatuks.

 

Algpõhjuse analüüs

 

Anodeerimine on elektrokeemiline muundusprotsess, mis muudab pinnaaluse alumiiniumi alumiiniumoksiidiks (Al2O3). Oluline onanodeeritud kate kasvab 50% aluspinnast sissepoole ja 50% algsest pinnast väljapoole.

 

40 μm kile kogupaksus kasvab väljapoole 20 μm seina kohta. Sisemise ava puhul vähendab see väljapoole suunatud kasv siseläbimõõtu 2 × 20 μm =40 μm (0,040 mm). Hinnatestäppis-anodeerimisega pinnaviimistluse võimalused, tuleb eeltöötlemise-mõõduvarusid rangelt rakendada.

 

Matemaatilise kompensatsiooni valem ja protokoll

Sihtpostituse{0}}anodeerimise mõõtme saavutamiseks (Dlõplik), anodeerimiseelne{0}}töödeldud mõõde (Deel) tuleb arvutada järgmiste võrrandite abil:

 

Väline kasv seina kohta (δvälja)=Tfilm×0.50

 

Sisemiste puuride jaoks: Deel=Dlõplik+(2×δvälja)

 

Väliste võllide jaoks: Deel=Dlõplik−(2×δvälja)

 

Kus Tfilm tähistab anodeeritud katte kogupaksust.

 

Dazao eel{0}}töötlemise puuraugu diagramm (sihtmärk: H7 Fit∅28.000mm)

Anodeerimise tüüp

Kindlaks määratud kile paksus (

TfilmTfilm​)

Väline kasv / sein (

δ väljaδvälja​)

Puuri töötlemise sihtmärk (

DpreDeel​)

Viimane postitus-Anodeerimise ava suurus (

DfinaalDlõplik​)

Ei anodeeri

0μm

0,000 mm

∅28,010 mm

∅28,010 mm

II tüüp Selge

12μm±2μm

0,003 mm

∅28,016 mm

∅28,010 mm

II tüüp must

20μm±3μm

0,005 mm

∅28,020 mm

∅28,010 mm

III tüüpi kõva mantel

40μm±5μm

0,010 mm

∅28,030 mm

∅28,010 mm

III tüüp kõva + PTFE

50μm±5μm

0,0125 mm

∅28,035 mm

∅28,010 mm

 

Mikrokeevituse lõhenemise ja sügavate taskulaastude pakkimise vältimine

Juhtumi kirjeldus

 

45 mm sügavuse tasku (L/D suhe=7.5:1) suurel{0}}freesimisel Al6061-s, kasutades 6 mm

standardne 4-lõõriline otsfrees, mis töötab 12 000 p/min, tööriista purunemine toimus iga 12–15 detaili järel. Õõnsuste külgseintel oli näha sügavaid kriimustusjälgi, tugevat lõhenemist ja sulatatud alumiiniumi, mis oli keevitatud tööriistade soontesse.

 

Algpõhjuse analüüs

 

1. Flöödi helitugevuse piirang:4-flöödi otsaveskil on kitsad flööditorud. Sügaval taskus ei saa alumiiniumlaastud evakueeruda, põhjustades laastude uuesti lõikamist.

2. Termiline pehmendamine:Hõõrdetemperatuur tõusis kiiresti üle 250 kraadiC. Plastiline alumiinium sulas ja keevitas volframkarbiidist tööriistatorudele, moodustadesBuilt{0}}Up Edge (BUE)mis lõikurist kinni haaras ja napsas.

 

Dazao inseneriprotokoll

 

1. Tööriistade ümberkujundamine:Standarditud 3-lööviga, 45-kraadise spiraaliga otsfreesiga, millel on peegel-poleeritud sooned ja teemandilaadne süsinik (DLC) kate (hõõrdetegur μ<0.1).

2. Dünaamiline trohhoidne töörada:Loobutud täis{0}}laiusest pilust. Rakendatud dünaamilise freesimise tööriistarajad, mis säilitavad radiaalse haarde (ae) 12% tööriista läbimõõdust (0,72 mm) ja täistelje sügavusest (ap) 2,0 × D (12,0 mm).

3. Kõrgsurve{1}}jahutusvedeliku kohaletoimetamine:Paigaldatud 70{1}}barne läbiv tööriist taimeõli uduga (MQL), et laastud ülespoole ja sügavatest õõnsustest välja puhuda. Tööriista eluiga pikenenud850%nulli mikro{0}}keevitusvigadega.

Comparison of tool galling on 4-flute cutter versus clean 3-flute DLC end mill for CNC milling aluminum

 

Elastsest deformatsioonist ületamine kinnitusklambriga

Juhtumi kirjeldus

 

Standardse hüdraulilise kruustangiga freesitud õhukesed-seinalised rõngakomponendid (120 mm OD × 114 mm läbimõõt × 30 mm kõrgus, seina paksus 3,0 mm) läbisid kinnitatuna ümaruskontrolli (vähem kui 0,010 mm või sellega võrdne). Pärast kinnitamist-paisusid rõngad elastselt ovaalseks, näidates ümardusviga0,14 mm.

 

Lahendus

Vahetatud 2-punktilised mehaanilised kruustangidtäieliku-kontuuriga 360-kraadise piruka-kujulised pehmed lõuadtöödeldud nii, et see sobiks tooriku välisprofiiliga. Vähendatud hüdrauliline kinnitusmoment 45N⋅m-lt 12N⋅m-le, kombineerituna vaakumkinnitusplaadiga viimaste kattekäikude jaoks. Ümaruse viga vähendati 0,008 mm-ni.

 

Lõiketööriistade valik ning kiiruste ja etteande optimeerimine

Optimeeriminecnc-freesi alumiiniumi kiirused ja ettenihkednõuab tööriista geomeetria, karbiidsubstraadi valiku, kattekihi ja lõikedünaamika vastastikust mõju mõistmist.

 

Lõppveski flöödi geomeetria ja DLC-katte nõuded

Flöödiarvu valik

 

· 2 flöödiga otsafreesid:Flöödi suuõõne suurim maht. Ideaalne raskete süvisfreesimise, pilude lõikamise ja jämetöötluse jaoks pehmetel sortidel (Al5052, Al6061), kus laastu maht on suur.

 

· 3 flöödiga otsafreesid:Esindab optimaalset tasakaalu alumiiniumdetailide freesimiseks. Pakub 50% suuremat südamiku tugevust kui 2-flöödi konstruktsioonid, säilitades samas piisava laastu vaba ruumi kiireks dünaamiliseks freesimiseks.

 

· 4 flöödiga otsafreesid:Piiratud ülikergete{0}}viimistlustoimingutega (aeVähem kui 2%D) kõrge -räni või suure{2} kõvadusega sulamites (Al7075). Väikese laasturuumi tõttu vältige üldist töötlemist.

 

Heliksi nurga dünaamika

 

· Standardne 30 kraadine spiraal:Tekitab suuremaid radiaalseid jõude, õhutades õhukeseseinalistes osades{0}}linaid.

· Kõrge 45 kraadi / 55 kraadi spiraali:Muudab radiaalsed lõikejõud aksiaalseteks jõududeks, tõstes laastud sujuvalt mööda flööte ja parandades külgseina viimistlust.

· Muutuv spiraal (nt 38 kraadi / 41 kraadi / 45 kraadi):Lõikab lõikamise ajal harmoonilise resonantsi sageduse, kõrvaldades pikkadel üleulatustel esinevad värinad.

 

Kattetehnoloogiad

 

· Katmata poleeritud karbiid:Mikroteraline volframkarbiid, mis on poleeritud peegelpinnani (Ra<0.05μm) prevents aluminum adhesion.

· Teemant{0}}nagu süsinik (DLC): Amorphous carbon coating providing extreme hardness (Vickers>5000HV) ja madala hõõrdeteguriga (~0,05). Suurepärane kuiv- või MQL-töötluseks.

· Tsirkooniumnitriid (ZrN):Pakub kõrget termilist stabiilsust ja hoiab ära servade kogunemise.

· Katmise keeld: Ärge kunagi kasutage alumiiniumi peal TiAlN või AlTiN kaetud tööriistu. Katte alumiiniumisisaldus jagab keemilist afiinsust alumiiniumist toorikuga, kiirendades mikro-keevitust ja tööriistade hävimist.

 

Matemaatilised valemid söötmise ja materjali eemaldamise kiirendamiseks

1. Lõikekiirus (Vc, meetrit minutis):

 

Vc=(π⋅D⋅n)/1000


Kus D on tööriista läbimõõt millimeetrites ja n on spindli kiirus rpm-des.

 

2. Spindli kiirus (n, RPM):

 

n=(Vc⋅1000)/(π⋅D)

 

3. Toitekiirus (Vf, mm minutis):

 

Vf=n⋅z⋅fz


kus z on flöötide arv ja fzon ettenihe hamba kohta (mm/hammas).

 

4. Materjali eemaldamise määr (MRR, cm3/min):

 

MRR=(ap⋅ae⋅Vf)/1000


Kus apon aksiaalne lõikesügavus (mm) ja aeon radiaalne lõikelaius (mm).

 

Kiirused ja etteanded Tööparameetrite maatriks

Järgmine võrdlusmaatriks kehtib mikroteralise karbiidi tööriistade töötlemise kohtaAl6061-T651jaAl7075-T6üleujutusvedeliku või MQL tingimustes.

Operatsioon

Tööriista läbimõõt (D, mm)

Flöötide arv

Katmine

Vc

(m/min)

Spindli kiirus (n

, RPM)

Sööt / hammas (

fz, mm)

Radiaalne lõige (ae​)

Aksiaalne lõikamine (ap)

Siht-MRR (cm3/minc)

Raske töötlemata pilu

12.0

2

Katmata poleeritud

450

12,000

0.08

1.00×D

(12 mm)

0.50×D

(6 mm)

518

Dünaamiline freesimine

10.0

3

DLC-kattega

750

23,800

0.12

0.15×D

(1,5 mm)

2.00×D

(20 mm)

257

Kiire{0}}seina viimistlus

10.0

3

DLC-kattega

900

28,600

0.05

0.02×D

(0,2 mm)

1.50×D

(15 mm)

12.8

Näo freesimine (kärbselõikur)

50.0

4

PCD lisad

1,200

7,600

0.15

0.75×D

(37,5 mm)

0,80 mm

182

Deep Micro{0}}tasku

3.0

2

DLC-kattega

300

31,800

0.02

0.20×D

(0,6 mm)

0.30×D

(0,9 mm)

0.68

High Speed CNC Milling Aluminum Chip Evacuation

 

Kolme telje versus viie teljega alumiiniumi freesimise otsustusmudel

3-teljelise ja samaaegse valimine5-teljeline alumiiniumfreesiminemäärab kinnitusdetailide maksumuse, seadistuste arvu, geomeetrilise täpsuse ja lõpliku osa hinna.

 

Kinemaatilised erinevused ja tööriista üleulatuv vibratsioonifüüsika

 

· 3-teljeline freesimine:Lõikeriist liigub mööda lineaarseid telgesid (X,Y,Z). Väga tõhus lamedate plaatide,-ühepoolsete õõnsuste ja prismakujuliste geomeetriate jaoks.

Piirang: mitmepoolsete osade keerukate funktsioonide töötlemiseks on vaja mitut seadistust ja pehmeid lõugasid, mis põhjustavad nullpunkti positsioneerimise vigu (±0,02 mm kuni ±0,05 mm ümberpööramise kohta).

 

· 3+2 telje indekseerimine:Pöördteljed (A/B/C) asetavad töödeldava detaili fikseeritud kaldenurga alla, võimaldades standardseid 3-teljelisi lõikeliigutusi. Lühendab oluliselt seadistamise aega.

 

· Samaaegne 5-teljeline freesimine:Kõik viis telge liiguvad samaaegselt CNC juhtimise all. Kriitiline kosmosesõidukite tiivikute, orgaaniliste kõverate, sügava nurga all olevate õõnsuste ja tihedate mitme-pinna tegeliku asendi tolerantside jaoks. Keeruliste prismaliste osade jaoks, võimendaminekohandatud 5-teljelised CNC freesimisteenusedvälistab kumulatiivsed kinnituste virnastamise vead.

 

Kolme telje ja viie telje tehnilised vahetusmaatriksid

Valikukriteeriumid

3-teljeline CNC freesimine

3+2 Teljeindeksi freesimine

Samaaegne 5-teljeline CNC freesimine

Seadistuste arv (6-poolne kast)

6 seadistust (6 kinnitust/pööramist)

2 Seadistused

1 seadistamine ("Tehtud ühes")

Tõeline positsiooni täpsus

±0,050 mm

±0,015 mm

±0,005 mm

Tool Stick{0}}out Leng

Long (L/D>6:1 nõutav)

Keskmine (L/D∼4:1)

Lühike (L/D väiksem või võrdne 3:1 kallutades)

Vibratsioon ja vestlus

Suur risk sügavates taskutes

Mõõdukas risk

Minimaalne (jäigad lühikesed tööriistad)

Kinnituse esialgne maksumus

Madal kinnitusvahendi kohta; Kõrge kogusumma

Mõõdukas

Madal (universaalne tõrkepunkt / null{0}}punkt)

Masina tunnitasu

35–55 dollarit tunnis

60–85 dollarit tunnis

95–150 dollarit tunnis

Kõige sobivam geomeetria

Lamedad plaadid, lihtsad sulgud

Mitme{0}}poolsed prismaatilised plokid

Töörattad, kosmosesõiduki ribid, meditsiinilised implantaadid

 

Tootmismaht Crossover Economics

Keeruliste mitmepoolsete alumiiniumkomponentide-mahuliseks tootmiseks (1–50 tükki)5-teljeline alumiiniumfreesimineon üldiselt odavam kui 3-teljeline freesimine.

 

While the hourly rate for a 5-axis machine is higher, eliminating 4 to 5 custom milling fixtures and cutting setup times from 12 hours to 1.5 hours offsets the higher machine rate. Conversely, for high-volume orders (>2000 tükki), annab automatiseeritud mitme-õõnsusega 3-teljeliste hauakivide väljatöötamine sageli madalaima ühikuhinna.

 

Tootmisvõime reeglid ja tolerantsi kontroll

Konstruktsioonide optimeerimine valmistatavuse jaoks vähendab töötlemisaega, välistab kohandatud tööriistade kasutamise ja vähendab defektide arvukohandatud alumiiniumi freesimineprojektid.

 

Sisenurga raadiused ja sügavuse kuni raadiuse piirangud

 

· Terava nurga viga:Sisemisi vertikaalseid 90-kraadiseid ruutnurki pole tavapärase freesimisega võimalik toota. Disainerid peavad määrama sisemise filee raadiuse.

 

· Võrdse{0}}raadiuse viga:Sisenurga raadiuse (R) seadistamine täpselt lõikeriista raadiusega (r) võrdseks sunnib lõikurit hoogu peatama, koheselt suunda muutma ja lõikuri kaare külge 180 kraadi. See põhjustab tugevaid värinajälgi ja tööriista vibratsiooni.

 

· 1,1-kordse raadiuse reegel:Määrake alati sisenurga raadiusvähemalt 10% suuremkui lõikuri nimiraadius (R suurem või võrdne 1,1 × r). 10 mm läbimõõduga tööriista (r=5mm) jaoks kujundage sisenurga raadius R, mis on suurem või võrdne 5,5 mm. See võimaldab tööriista teekonnal pidevalt ilma pausi tegemata pühkida.

 

· Sügavuse{0}}ja{1}}raadiuse suhe:Hoidke tasku sügavus H väiksem või võrdne 5 × R. Kui taskud on sügavamad kui 50 mm, suurendage nurga raadiust väärtusele R, mis on suurem või võrdne 8 mm, et mahutada jäikade, suure{4}}läbimõõduga otsafreesi.

 

Seina minimaalse paksuse juhised õhukese seina komponentide jaoks

Kuigi alumiinium pakub kõrget tugevuse{0}}ja-massi suhet, painduvad õhukesed toetamata seinad lõiketööriista radiaaljõudude mõjul (Fr), põhjustades kitsenemisvigu ja harmoonilist värinat.

 

· Toetamata vertikaalsed seinad:Säilitage seina minimaalne paksus, mis on suurem või võrdne 0,8 mm kõrgusega kuni 20 mm.

· Kõrged sügavad seinad:Seinakõrguse korral, mis ületab 50 mm, hoidke seina paksus 1,5% × kõrgus või suurem.

· Aluspõranda paksus:Säilitage põranda paksus, mis on suurem kui 1,0 mm või sellega võrdne sügavate taskute vahel, et vältida vibratsiooni{1}}põhjustatud põranda lõdisemist vastamisi sõitmise ajal.

 

Pinna kareduse võime ja järeltöötluse standardid

Pinna karedus (Ra)

Töötlemisprotsess

Tehniline rakendus

Kulude kordaja

Ra3,2 μm (125 μin)

Kiire{0}}dünaamiline töötlemine

Mitte{0}}kattuvad sisepinnad, vabataskud

1,0 × (alustase)

Ra1,6 μm (63 μin)

Standardne kaubanduslik viimistlus

Üldkonstruktsioonilised kinnituspinnad, nähtavad kaaned

1.2×

Ra0,8 μm (32 μin)

Täpne viimistluspass (fzväiksem või võrdne 0,03 mm)

Hüdraulilised tihenduspinnad, O-rõngasooned, laagripesad

1.6×

Ra0,4 μm (16 μin)

PCD Diamond Fly-Lõikamine / Mikro-poleerimine

Optilised peeglid, kõrg{0}}vaakumtihendusäärikud

2.5×

CMM inspection of precision CNC milled 7075 aluminum component at Dazao Machinery laboratory

 

Tootmiskulude jaotus ja tarnijate kvaliteediaudit

Selle taga olevate kulutegurite mõistminecnc-töödeldud alumiiniumkomponendidvõimaldab hankejuhtidel optimeerida tootmiseelarveid kvaliteeti ohverdamata.

 

CNC-ga töödeldud alumiiniumkomponentide peamised kulujuhid

 

1. Ostu--le{2}}suhe (materjali kasutamine):

 

Ostu---lennu suhe=(toores tooriku mass)/(valmisosa mass)

 

Kui detail vajab 10 kg plokki, et saada 1 kg valmisosa (suhe 10:1), muutub 90% ostetud materjalist laastudeks. Kui alumiiniumijäätmeid saab ringlusse võtta ligikaudu 15% ulatuses tooraine väärtusest, siis kõrge materjali eemaldamise suhe suurendab esialgseid materjalikulusid ja töötlemistsükli aegu.

 

2. Tööpingi tunnitasu:

· Standardne 3-teljeline vertikaalne töötlemiskeskus (VMC): 35–55 dollarit tunnis.

· Kiire-4-teljeline horisontaalne töötlemiskeskus (HMC): 65–90 dollarit tunnis.

· Premium samaaegne 5-teljeline töötluskeskus (nt Hermle / DMG MORI): $ 95–150 $/h.

 

3. Tolerantsi kulu kordaja:
Tolerantside karmistamine kaubanduslikust standardist ISO 2768-m (± 0,05 mm) kuni täpsustolerantsideni (± 0,005 mm) põhjustab kulude eksponentsiaalset kasvu.

 

Tarnija kvaliteedikontrolli kontroll-loend ja CMM-i kontroll

Kui hinnata analumiiniumi freesimisteenuspakkuja, hankemeeskonnad peaksid auditeerima tarnijaid järgmiste kvaliteedi- ja varustusvõimaluste suhtes:

 

DAZAO MASINATE KVALITEEDI AUDITI KONTROLLLOEND:

· MATERIAL INTEGRITY ->Otsese optilise emissiooni spektromeetria (OES) kontrollimine

· EQUIPMENT FLEET ->Kiired{0}}võllid (20 000–30 000 p/min) koos TSC-ga

· METROLOGY LAB ->Temperatuuri-juhitav CMM-ruum (20 kraadi ± 0,5 kraadi)

· PROCESS CONTROL ->Eeltöötlemise anodeerimise kompensatsiooni matemaatilised-algoritmid

· QUALITY CERT ->ISO9001:2015 ja IATF16949:2016 sertifikaat

 

1. Materjali kontrollimise võimalused

Kas rajatisel on kohapealne-optiline emissioonispektromeetria (OES), et kontrollida toormaterjali keemilist koostist ja tuvastada enne lõikamist võltsitud või mittespetsiifilised alumiiniumsulamid?

 

2. Spindli kiirus ja jahutusvedeliku infrastruktuur

Kas tehases kasutatakse suure -kiirusega spindleid (20 000–30 000 p/min), mis on varustatud suure-survega-spindli jahutusvedelikuga (TSC suurem kui 70 baari või sellega võrdne) ja MQL-i udusüsteemidega, mis on vajalikud suure-tõhusa alumiiniumkiibi evakueerimiseks?

 

3. Metroloogiaseadmed

Kas metroloogialabor on termiliselt kontrollitud (20C±0.5C)? Kas tarnija kasutab 3D-koordinaatmõõtmismasinaid (CMM) skaneerimissondidega, mis suudavad kontrollida tegelikku asukohta, profiili täielikku läbijooksu ja pinna karedust kuni -mikronilise eraldusvõimeni?

 

Järeldus ja inseneri tegevuskava

Täpsusalumiiniumist cnc freesiminetugineb termiliste, keemiliste ja mehaaniliste muutujate hoolikale juhtimisele. Sobitades alumiiniumi temperatuuri (nt pingestabiilsuse määramine 6061-T651), võttes arvesse anodeeritud kile kasvu varajases konstruktsiooniarvutustes, võttes kasutusele 3-fliidiga DLC-kattega tööriistad ning järgides rangeid DFM-i nurga- ja seinapaksuse juhiseid, saavad insenerimeeskonnad toota suure jõudlusega osi madalama ühikuhinnaga.

 

TOOTMISEEL-TEHNIKA KONTROLLLOEND:

· Valitud materjali temper (T651 määratud raskete taskuplaatide jaoks).

· Internal vertical corner radii sized to R >= 1.1x lõikuri raadius.

· Anodeerimise kasvu jaoks kohandatud täppisavad (rakendatud on 50/50 reegel).

· Wall thickness verified (>=0.8mm for short walls, >=1.5% kõrgusest kõrgete seinte puhul).

· Valitud on kolmekordse DLC-kattega tööriistad ja dünaamilised freesimisrajad.

· Kaubanduslikud tolerantsid (ISO 2768-m) on määratletud, kui tihedaid kinnitusi pole vaja.

 

Enne tootmistööriistade kasutuselevõttu saate oma insenerikavandeid hinnataLaadige üles oma CAD-mudel automaatseks DFM-i ülevaatuseksotse meie tehnilisele meeskonnale.

upload your CAD model for an automated DFM review

 

Korduma kippuvad küsimused alumiiniumi CNC freesimise kohta

 

 

01.Milline on optimaalne spindli pöörlemiskiirus alumiiniumi Al6061 freesimiseks?

Spindli optimaalsed kiirused sõltuvad tööriista läbimõõdust ja töötüübist. 10 mm karbiidist otsafreesi puhul lõikekiirused (Vc) vahemikus 600–900 m/min. See tähendab19 000 kuni 28 500 pööret minutis. Kiire-viimistlus väiksemate tööriistadega töötab sageli spindli maksimaalsel võimsusel (kuni 30 000 p/min).

02.Miks peaksin CNC freesimiseks valima Al6061-T651 Al6061-T6 asemel?

Al6061-T651 läbib pärast lahusega kustutamist mehaanilist venitamist (1,5%–3%), mis leevendab sisemisi jääkpingeid. Standardne Al6061-T6 säilitab kõrge sisemise karastuspinge. Tugevalt jahvatatud materjal viib T6 need pinged tasakaalust välja, põhjustadestõsine osa kummardus ja lõime moonutamine.

03.Kuidas muudab anodeerimine CNC-freesitud alumiiniumdetailide kriitilisi mõõtmeid?

Anodeerige oksiidkatted (Al2O3) kasvada50% aluspinna sissepoole ja 50% algsest pinnast väljapoole. 40 μm tüüp III kõvakattega anodeeritud anodeeritud anodeeritud anodeerimine toimub väljapoole 20 μm iga pinnaseina kohta, vähendades sisemist ava läbimõõtu 0,040 mm ja suurendades võlli välisläbimõõtu 0,040 mm võrra.

04.Miks on 3 flöödiga otsfreesid alumiiniumi freesimisel paremad kui 4 flöödiga otsfreesid?

Alumiinium vajab laastude kiireks eemaldamiseks suuri torutorusid. A3-lõõriline otsfrees pakub 50% suuremaid laastude vahega torusidkui 4-löövriistad, säilitades samas suurema südamiku jäikuse kui 2-löövilised tööriistad. 4-kahjuvad alumiiniumist sageli kiibi pakkimise ja mikrokeevitamise tõttu.

05. Mis on täppis-CNC-freesitud alumiiniumdetailide minimaalne seinapaksus?

Alumiiniumi standardne minimaalne toetamata seinapaksus on0,8 mm for wall heights under 20 mm. For tall structural walls (>50 mm kõrgusel), säilitage seina paksus 1,5% või suurem seina kõrgusest. Spetsiaalsete vaakumseadmete ja kergete viimistlusvahendite kasutamine võimaldab minimeerida seinu0,5 mm.

06.Miks tuleb alumiiniumkomponentide freesimisel vältida TiAlN katteid?

Titanium Aluminum Nitride (TiAlN) katted sisaldavad alumiiniumi. Kiirel-lõikamisel põhjustab hõõrdekuumus tooriku alumiiniumi keemilise sideme kattes oleva alumiiniumiga. See keemiline afiinsus põhjustab kiiretülesehitatud-serv (BUE), tööriistade lõhkumine ja tööriistade hävitamine. Kasutage selle asemel DLC-d või katmata tööriistu.
Küsi pakkumist