U modernoj proizvodnji, aluminijske legure naširoko se koriste u automobilskoj, zrakoplovnoj, elektroničkoj i industriji opreme za automatizaciju zbog svojih prednosti kao što su niska gustoća, visoka specifična čvrstoća, dobra toplinska vodljivost i lakoća oblikovanja. Osobito u laganim strukturnim komponentama za nova energetska vozila, CNC glodanje aluminijskih dijelova se intenzivno koristi, često sadržavajući rupe s gustim navojem za sastavljanje, spajanje i funkcionalnu integraciju. Međutim, niska točka taljenja (približno 660 stupnjeva) i visoka plastičnost aluminijskih legura čine ih vrlo osjetljivima na probleme s kvalitetom kao što su lijepljenje alata, izgrađen-rub i defekti zuba tijekom strojne obrade navoja, što ozbiljno utječe na točnost sklapanja i pouzdanost proizvoda. Među tim pitanjima, izbor i primjena nareznica, kao najčešće korištenog alata za oblikovanje unutarnjih navoja, izravno određuju uspjeh ili neuspjeh procesa strojne obrade.
Osnovni izazovi narezivanja aluminijskih legura: na-poteškoće s uklanjanjem rubova i strugotina
Tijekom procesa rezanja aluminijskih legura, zbog lokalnih visokih temperatura i pritisaka, strugotine lako omekšaju i prianjaju na rezni rub nareznice ili bok zuba, tvoreći izgrađen-rub. Taj-izgrađeni rub ne samo da oštećuje cjelovitost površine navoja, uzrokujući "riblje-ljuske-poput bodlji" ili djelomično nedostajuće dijelove u profilu zuba, već se i povremeno odvaja tijekom naknadnog rezanja, ubrzavajući trošenje alata pa čak i uzrokujući krhotine. Istodobno, komadići aluminijske legure nalik su vrpci-ili su flokulirani, što ih čini teškim za lomljenje. Kod urezivanja slijepih rupa, oni lako začepe žljebove strugotine, što dovodi do loma nareznice.
Glavni uzrok ovih problema leži u neskladu između svojstava materijala i parametara procesa. Neodgovarajuća geometrija navoja, nedostatak premaza, pretjerano velike brzine rezanja ili nedovoljno podmazivanje pogoršavaju fenomen lijepljenja. Stoga, za rupe s navojem u CNC strojno obrađenim aluminijskim dijelovima, uobičajene zamke moraju se sustavno izbjegavati iz tri aspekta: dizajna alata, parametara procesa i pomoćnih mjera.
Tipični tabui u odabiru i primjeni slavine
Tabu 1: Korištenje-čeličnih ureznica za opću namjenu za strojnu obradu aluminijskih legura
Obični nareznici-od brzoreznog čelika imaju nisku tvrdoću i visok koeficijent trenja, što ih čini sklonima hladnom zavarivanju i prianjanju na aluminijske legure. Ispravan pristup je odabrati nareznice posebno dizajnirane za ne-željezne metale, kao što su polirani kobalt-koji-sadrži brzorezni čelik (M35) ili karbidne nareznice, i po mogućnosti koristiti premaze s niskim-koeficijentom trenja kao što su TiN ili TiCN za smanjenje prianjanja.
Tabu 2: Ignoriranje smjera spiralnih žljebova i zahtjeva za uklanjanje strugotine
Prilikom strojne obrade slijepih rupa u aluminijskim strojno obrađenim dijelovima, treba koristiti desne -zavojne nareznice (tj. "zavojne nareznice za uklanjanje strugotine") kako bi se osiguralo da se strugotine ispuštaju prema gore duž spiralnog smjera; ravne žljebove ili lijeve -zavojne nareznice poželjne su za prolazne rupe. Neispravna konfiguracija žljebova dovest će do nakupljanja strugotine, naglog povećanja momenta i konačnog loma navoja.
Tabu 3: Neispravne postavke parametara rezanja
While high-speed tapping can improve efficiency, excessively high linear speeds (>30 m/min) značajno će povećati temperaturu rezanja i stvoriti-izgrađeni rub. Preporuča se koristiti strategiju niske do srednje brzine (15–25 m/min), velikog posmaka (odgovarajući korak), zajedno s dovoljnim hlađenjem. Vrijedno je napomenuti da neki operateri pogrešno vjeruju da je "suho rezanje učinkovitije", ali to zapravo povećava rizik od zaglavljivanja slavine.
Tabu 4: Ignoriranje veličine dna rupe i kvalitete površine
Odstupanje u promjeru donje rupe s navojem veće od ±0,05 mm, ili hrapav zid rupe s neravninama, rezultirat će nejednakom silom na navoju, što dovodi do ne-opterećenja središta i loma navoja. Treba koristiti složenu bušilicu ili precizno razvrtalo kako bi se osigurale točne dimenzije dna rupe i glatka površina.
Tabu 5: Prisilno tapkanje ili nedostatak sinkrone kontrole
Kod narezivanja navoja na CNC opremi, ako brzina vretena i posmak Z-osi nisu sinkronizirani (ne-način krutog narezivanja navoja), to može lako uzrokovati pogreške nagiba ili zaglavljivanje navoja. Za preciznu obradu aluminija bitno je omogućiti funkciju sinkronog narezivanja (kruto narezivanje) s povratnom spregom enkodera vretena.
Preporuke za optimizaciju procesa
Kako bi se poboljšala kvaliteta navoja i vijek trajanja alata, mogu se poduzeti sljedeće mjere:
- Koristite ekstruzijske nareznice (nareznice bez strugotina) umjesto nareznica. Ovo je prikladno za aluminijske legure dobre plastičnosti (kao što su 6061 i 7075), što rezultira navojima veće čvrstoće bez problema s uklanjanjem strugotine.
- Upotrijebite namjensko ulje za točenje od aluminijske legure ili vodo{0}}topivu emulziju za ekstremni tlak kako biste poboljšali podmazivanje i hlađenje.
- Za duboke slijepe rupe koristite segmentirano narezivanje + ciklus uklanjanja strugotine kako biste izbjegli začepljenje strugotine.
- Redovito provjeravajte istrošenost slavine. Odmah ga zamijenite ako se aluminij zalijepi za bok zuba ili je slavina oštećena.
Sistemsko razmišljanje za visoko-kvalitetnu proizvodnju
Kako se udio prilagođenih-strojno obrađenih aluminijskih dijelova u vrhunskoj-opremi povećava, zahtjevi pouzdanosti za navojne spojeve postaju sve stroži. Poduzeća trebaju uspostaviti standardizirane operativne postupke od identifikacije materijala, odabira alata, provjere parametara do praćenja procesa. Na primjer, u kritičnim komponentama kao što su automobilska elektronička kontrolna kućišta i ladice za baterije, jedna neispravna rupa s navojem može dovesti do otpada cijelog dijela. Stoga bi inženjeri procesa trebali duboko razumjeti mehanizam interakcije između materijala, alata i opreme kako bi izbjegli zamke empirizma.
Ukratko, obrada rupa s navojem u aluminijskim legurama daleko je više od jednostavne operacije "narezivanja navoja"; uključuje sveobuhvatnu tehnologiju koja obuhvaća znanost o materijalima, mehaniku rezanja i kontrolu automatizacije. Samo izbjegavanjem tipičnih tabua primjene i kombiniranjem naprednih alata s inteligentnim procesima može se postići visoka dosljednost i pouzdanost strojno obrađenih aluminijskih dijelova uz osiguranje učinkovitosti.
kontaktirajte nas
Ako naiđete na probleme s kvalitetom navoja ili vijekom trajanja alata uCNC dijelovi za obradu aluminija, obratite nam se-mi ćemo vam pružiti profesionalnu analizu procesa i podršku za rješenja.
