Pemesinan Bahagian Aluminium CNC
Pemesinan bahagian aluminium CNC ialah salah satu proses pembuatan yang paling banyak diamalkan dalam industri moden, memanfaatkan kebolehmesinan aluminium yang sangat baik, ringan dan sifat mekanikal serba boleh. Proses ini melibatkan pengalihan bahan daripada stok aluminium menggunakan{1}}alat pemotong terkawal komputer untuk menghasilkan komponen ketepatan untuk aplikasi daripada elektronik pengguna kepada struktur aeroangkasa.
Ciri-ciri Bahan dan Kebolehmesinan
Aluminium mempamerkan kebolehmesinan yang luar biasa berbanding kebanyakan logam kejuruteraan. Kekerasannya yang agak rendah mengurangkan daya pemotongan dan kehausan alatan, membolehkan kadar penyingkiran bahan yang tinggi. Kekonduksian haba aluminium adalah kira-kira tiga kali ganda daripada keluli, yang menghilangkan haba dengan cekap dari zon pemotongan dan mengurangkan kerosakan haba pada kedua-dua alat dan bahan kerja. Walau bagaimanapun, sifat yang sama ini boleh menyebabkan kimpalan cip pada permukaan alat jika parameter pemotongan yang tidak betul atau aplikasi penyejuk yang tidak mencukupi digunakan. Modulus keanjalan rendah aluminium menghasilkan pesongan yang lebih besar di bawah daya pemotongan, memerlukan strategi pegangan kerja dan laluan alat yang teliti untuk ciri berdinding nipis-. Bahan ini cenderung menghasilkan cip mulur berterusan yang boleh membentuk reben panjang melainkan geometri pecah cip yang betul digunakan.
Aloi aluminium biasa untuk pemesinan CNC termasuk 6061-T6, yang menawarkan keseimbangan kekuatan, rintangan kakisan dan kebolehmesinan yang sangat baik untuk aplikasi struktur umum. 7075-T6 memberikan kekuatan unggul-ke-nisbah berat untuk komponen aeroangkasa dan berprestasi tinggi. 2024-T4 memberikan struktur rintangan kakisan{5}}yang baik{59} dan rintangan kakisan yang baik kebolehbentukan untuk aplikasi marin dan kimia. Aloi tuangan seperti A356 dan A380 digunakan untuk komponen yang memerlukan geometri kompleks dan kebolehtuangan yang baik diikuti dengan pemesinan ketepatan.
Pemilihan Alat Pemotong
Alat karbida lebih disukai untuk pemesinan aluminium kerana keupayaannya untuk mengekalkan tepi tajam pada kelajuan pemotongan tinggi. Karbida tidak bersalut selalunya lebih baik daripada alatan bersalut untuk aluminium kerana salutan boleh meningkatkan geseran dan menggalakkan-pembentukan tepi terbina. Permukaan alat yang digilap atau dikisar khas mengurangkan lekatan bahan. Alat bersalut-berlian memberikan rintangan haus yang luar biasa untuk-aloi aluminium tuang silikon tinggi yang melelas kepada karbida konvensional.
Geometri alat memerlukan pengoptimuman khusus untuk aluminium. Sudut rake positif yang tinggi antara 15 dan 25 darjah mengurangkan daya pemotongan dan menggalakkan aliran cip dari bahan kerja. Sudut kelegaan yang besar menghalang gosokan dan mengurangkan penjanaan haba. Seruling yang lebar dan sangat digilap dengan ruang cip yang mencukupi menampung cip besar yang dihasilkan pada kadar penyingkiran yang tinggi. Tepi pemotong yang tajam dengan pengasah atau penyediaan tepi yang minimum adalah penting; tepi yang sedikit bulat sebenarnya boleh meningkatkan prestasi dengan mengurangkan pembentukan burr dalam beberapa aplikasi kemasan.
Strategi Pemotongan Parameter
Pemesinan aluminium biasanya menggunakan kelajuan pemotongan tinggi antara 300 hingga 1000 meter seminit untuk operasi kasar, dengan kelajuan penamat kadangkala melebihi 2000 meter seminit pada-spindle berkelajuan tinggi. Kadar suapan secara amnya agresif, dengan setiap-suapan gigi 0.1 hingga 0.3 milimeter biasa untuk pengilangan akhir. Kedalaman potongan harus menggunakan panjang seruling penuh apabila boleh, terutamanya dengan laluan alat-kecekapan tinggi moden. Gabungan kelajuan tinggi dan suapan tinggi menghasilkan ciri kadar penyingkiran bahan yang tinggi yang menjadikan pemesinan aluminium menarik dari segi ekonomi.
Pemindahan cip adalah kritikal kerana jumlah bahan yang dikeluarkan yang tinggi. Melalui-sistem penyejuk alat atau letupan udara kerap diperlukan, terutamanya dalam operasi poket dan rongga dalam. Bahan penyejuk banjir pada tekanan dan isipadu tinggi membantu membuang cip dari zon pemotongan dan menghalang pemotongan semula. Sesetengah aplikasi mendapat manfaat daripada pelinciran kuantiti minimum atau pemesinan kering apabila laluan pemindahan cip dibuka dan kelajuan pemotongan adalah sederhana.
Strategi dan Teknik Pemesinan
Teknik pemesinan-tinggi amat berkesan untuk aluminium. Ini melibatkan penggunaan kelajuan gelendong yang tinggi dengan kedalaman paksi pemotongan yang agak ringan tetapi kadar suapan yang tinggi. Daya jejarian rendah yang terhasil meminimumkan pesongan dan getaran, membolehkan pemesinan dinding nipis dan ciri halus yang cekap. Strategi pengilangan trochoidal atau dinamik mengekalkan sudut penglibatan alat yang berterusan, membenarkan beban cip yang konsisten dan membenarkan penggunaan panjang seruling penuh untuk operasi slotting dan poket dalam.
Untuk operasi penamat, pengilangan panjat biasanya lebih disukai kerana ia menghasilkan kemasan permukaan yang lebih baik dan mengurangkan pembentukan burr berbanding pengilangan konvensional. Penggunaan-pengisar hujung bola berdiameter besar atau alat tong untuk kemasan separuh-dan kemasan permukaan berkontur boleh mengurangkan masa kitaran dengan ketara berbanding kilang bebola kecil. Pemesinan rehat secara automatik menyasarkan baki bahan yang belum dipotong selepas alat yang lebih besar, memastikan penyingkiran bahan sepenuhnya tanpa pemotongan udara yang berlebihan.
Pemesinan dinding-nipis memerlukan pertimbangan khusus kerana kekukuhan aluminium yang rendah. Pengasaran progresif yang meninggalkan stok seragam untuk kemasan mengurangkan herotan. Urutan pemesinan simetri mengimbangi tegasan dalaman. Hantaran kemasan ringan dengan alatan tajam pada kelajuan tinggi menghasilkan kemasan permukaan yang boleh diterima tanpa pesongan dinding yang berlebihan. Kaedah pegangan kerja vakum atau pelekat boleh memberikan sokongan seragam untuk komponen nipis yang pengapit konvensional akan herot.
Pendekatan Pegangan Kerja
Ragum mesin standard dengan muka rahang aluminium melindungi permukaan siap daripada kerosakan rahang keluli. Cucuk vakum digunakan secara meluas untuk plat aluminium rata dan komponen kepingan, memberikan daya pengapit yang seragam tanpa herotan. Lekapan pneumatik atau hidraulik membolehkan pemuatan dan pemunggahan pantas untuk kuantiti pengeluaran. Rahang lembut yang dimesin untuk dipadankan dengan geometri bahagian memberikan lokasi dan sokongan yang tepat. Untuk tuangan atau penyemperitan kompleks, lekapan tersuai dengan pin pengesan dan pad pengapit memastikan kedudukan boleh berulang.
Kemasan Permukaan dan Pertimbangan Kualiti
Pemesinan aluminium boleh mencapai kemasan permukaan yang sangat baik apabila parameter dan perkakas yang betul digunakan. Kelajuan penamat pada julat keupayaan atas dengan kedalaman potongan yang ringan dan kadar suapan yang tinggi selalunya menghasilkan permukaan-seperti cermin pada aloi tidak-haba-yang boleh dirawat. Walau bagaimanapun, pembentukan tepi terbina-boleh merendahkan kemasan permukaan jika kelajuan terlalu rendah atau penyejuk tidak mencukupi. Pembentukan burr di tepi dan pintu keluar adalah cabaran yang berterusan; alatan tajam, sudut penglibatan pemotong yang betul, dan proses deburring mesti diuruskan.
Ketepatan dimensi memerlukan perhatian terhadap pengembangan haba. Pekali pengembangan haba aluminium yang tinggi bermakna variasi suhu semasa pemesinan atau antara pemesinan dan pemeriksaan boleh menjejaskan dimensi yang diukur dengan ketara. Suhu penyejuk yang konsisten dan membenarkan bahagian mencapai keseimbangan terma sebelum pemeriksaan akhir adalah amalan yang baik. Pesongan bahan kerja daripada daya pengapit atau daya pemotongan mesti dipertimbangkan, terutamanya untuk bahagian nipis.
Siaran-Operasi Pemesinan
Deburring kerap diperlukan selepas pemesinan aluminium. Kaedah mekanikal termasuk memberus, berguling, dan letupan media. Deburring kimia menggunakan larutan alkali boleh mengeluarkan burr halus daripada geometri kompleks. Pecah tepi atau chamfering selalunya dinyatakan untuk mengelakkan tepi tajam dan meningkatkan keselamatan pengendalian.
Rawatan permukaan meningkatkan penampilan dan prestasi. Anodisasi menghasilkan lapisan oksida yang keras dan tahan karat{1}} tersedia dalam pelbagai warna untuk aplikasi hiasan dan berfungsi. Salutan penukaran kromat menyediakan perlindungan kakisan tanpa perubahan dimensi yang ketara. Pengecatan dan salutan serbuk menawarkan kemasan kosmetik yang tahan lama. Pasif meningkatkan rintangan kakisan untuk komposisi aloi tertentu.
Aplikasi dan Industri
Industri aeroangkasa bergantung secara meluas pada pemesinan aluminium CNC untuk komponen struktur rangka udara, rusuk sayap, rangka fiuslaj dan mekanisme permukaan kawalan yang nisbah kekuatan-ke-berat adalah yang terpenting. Aplikasi automotif termasuk blok enjin, kepala silinder, perumah transmisi dan komponen penggantungan. Industri elektronik menghasilkan sink haba, penutup dan komponen casis yang memanfaatkan kekonduksian haba aluminium dan sifat perisai elektromagnet. Pengeluar peralatan perubatan mesin aluminium untuk perumah instrumen, bingkai peralatan pengimejan dan komponen alat pembedahan. Produk pengguna terdiri daripada bingkai basikal dan peralatan sukan kepada badan kamera dan casis telefon pintar.
