Алюміній 7075 – це високо{1}}міцний сплав, який широко використовується в аерокосмічній, оборонній та високо-автомобільній промисловості завдяки чудовому співвідношенню-до-ваги, яке можна порівняти з багатьма сталями. Фрезерування з ЧПУ є основним виробничим процесом для створення складних точних компонентів із цього матеріалу. Цей посібник містить вичерпний огляд стандартних процедур, параметрів і міркувань для успішної обробки алюмінію 7075, гарантуючи якість деталей, точність розмірів і ефективність процесу для професійних інженерів і спеціалістів із закупівель.
Характеристика матеріалу та підготовка заготовки
Алюміній 7075 (зазвичай відповідає таким стандартам, як ASTM B209/AMS 4117) — це сплав на основі цинку- серії 7xxx. Його часто постачають у відпуску T6 (термічно-оброблений і штучно зістарений) для досягнення максимальної міцності. Основні властивості включають високу міцність на розрив (до 570 МПа або 83 ksi) і хорошу стійкість до втоми. Однак він має нижчу стійкість до корозії порівняно з іншими сплавами, такими як 6061, що може вимагати подальшого анодування або іншої обробки поверхні.
Перед обробкою важливо правильно підготувати деталь. Сировина повинна бути надійно закріплена, щоб мінімізувати вібрацію, яка може спричинити стукіт і неточності розмірів. Для складної геометрії рекомендуються спеціальні зажимні пристосування або лещата. Встановлення надійної точки відліку (базова точка) на деталі має важливе значення для програми ЧПК для точного визначення системи координат.
Вибір інструменту та геометрія
Вибір різальних інструментів має першорядне значення для ефективного фрезерування.
- Матеріал інструменту:Суцільні твердосплавні кінцеві фрези є стандартним вибором. Вони мають вищу твердість, жорсткість і термостійкість порівняно з -швидкорізальною сталлю (HSS). Для подовження терміну служби інструменту та підвищення продуктивності інструменти з твердосплавними або полікристалічними алмазними (PCD) наконечниками з алмазним -покриттям використовуються у великому-виробництві.
- Геометрія інструменту:Позитивний передній кут, як правило, є кращим, оскільки він зменшує зусилля різання та утворює тоншу стружку, що забезпечує більш гладку поверхню. Високий кут нахилу спіралі (близько 38 градусів -45 градусів) сприяє ефективному видаленню стружки. Три-кінцеві фрези часто забезпечують оптимальний баланс між кліренсом стружки та міцністю для напівчистової та чистової обробки алюмінію.
- Покриття:Антипригарні покриття, такі як нітрид титану алюмінію (AlTiN) або подібні варіанти, можуть допомогти запобігти прилипанню алюмінію до ріжучих кромок, зменшуючи-зростання кромки (BUE) і покращуючи термін служби інструменту.
Параметри та стратегії обробки
Оптимізація параметрів різання має вирішальне значення для досягнення бажаного балансу між швидкістю зняття металу, довговічністю інструменту та обробкою поверхні.
- Швидкість різання (Vc):Алюміній 7075 можна обробляти на високій швидкості поверхні. Для твердосплавних кінцевих фрез швидкість зазвичай коливається від 200 до 400 метрів за хвилину (м/хв) або від 650 до 1300 поверхневих футів за хвилину (SFM) для чорнової обробки та може бути збільшена для чистової обробки.
- Швидкість подачі (fz):Подача на зуб має вирішальне значення для формування стружки. Занадто низька подача може спричинити натирання та зміцнення, тоді як надто висока подача збільшує тиск на інструмент. Часто зустрічається діапазон від 0,05 до 0,15 мм на зуб. Слід підтримувати товщину стружки, щоб забезпечити ефективне відведення тепла разом із стружкою.
- Глибина різання (Ap) і ширина різання (Ae):Для чорнової обробки ефективна велика осьова глибина різання (до 1 діаметра інструменту) з помірним радіальним кроком (30-50% діаметра інструменту). Для фінішної обробки використовується невелика осьова глибина різання (0,1-0,5 мм) і радіальний крок 5-10% діаметра інструменту для досягнення високоякісної обробки поверхні.
- Відкачування охолоджуючої рідини та стружки:Настійно рекомендується-заливати охолоджуючу рідину під високим тиском. Він виконує три основні функції: розсіювання тепла, змащування різу та, що найважливіше, видалення стружки із зони різання. Ефективне видалення стружки має життєво важливе значення для запобігання повторному -різанню стружки, яке може пошкодити поверхню заготовки та призвести до передчасної поломки інструменту.
Специфічні фрезерні операції
- Чорнова обробка:Мета – максимальне видалення матеріалу. Використовуйте надійні інструменти з потужним ядром і застосовуйте трохоїдальні або адаптивні стратегії очищення в програмному забезпеченні CAM. Ці стратегії підтримують постійне навантаження та зачеплення інструменту, зменшуючи удари та утворення тепла.
- Оздоблення:Метою є точність розмірів і чудова обробка поверхні. Використовуйте гострі, спеціальні кінцеві фрези. Усюди, де це можливо, слід використовувати висхідне фрезерування (-фрезерування), оскільки воно забезпечує чистіший розріз, кращу обробку поверхні та довший термін служби інструменту порівняно зі звичайним фрезеруванням.
Гарантія якості та пост{0}}обробка
Перевірка після-механічної обробки є обов’язковою. Критичні розміри необхідно перевіряти за допомогою каліброваного обладнання, такого як координатно-вимірювальні машини (CMM), оптичні компаратори або прецизійні штангенциркулі та мікрометри. Шорсткість поверхні слід виміряти профілометром, щоб переконатися, що вона відповідає встановленим вимогам (наприклад, Ra < 1,6 мкм). Для багатьох застосувань партнерство з досвідченимифрезерування алюмініюзабезпечує доступ до сучасного обладнання з ЧПК, перевірених стратегій обробки та суворих протоколів контролю якості, що гарантує відповідність кінцевих деталей усім технічним специфікаціям. Нарешті, видалення задирок і очищення є важливими етапами після-обробки для видалення гострих країв і залишків обробки перед тим, як деталі будуть випущені для використання або подальшої обробки поверхні.
Успішне фрезерування алюмінію 7075 з ЧПУ вимагає систематичного підходу, що включає правильний вибір інструменту, оптимізовані параметри обробки, ефективне охолодження та суворий контроль якості. Дотримання цих усталених промислових практик забезпечує виробництво високо-компонентів цілісності, які використовують увесь потенціал цього високо-ефективного сплаву, що робить його надійним процесом для вимогливих інженерних застосувань.