铝是当前机械加工中使用广泛的材料之一,铝合金更具备很多理想特性:可加工性强、强度高、抗腐蚀、可回收,并且在低温下保持其软度、延展性和强度。因此数控加工铝制零件在很多工业中不可或缺。
铝及铝合金的应用
航空航天:鉴于铝合金比强度高,许多飞机配件是由加工铝制造而成的
汽车制造:和航空工业类似,汽车工业中很多诸如传动轴和其他的组件也由铝制成
电气:数控加工铝制零件因其导电性高,常常用作日用电器的电子元件
食品/药品:铝制零件和大多数有机物均不发生反应,所以其在食品和制药工业中扮演着重要角色
体育:铝常用来制作运动器材,比如棒球棒和运动口哨
低温:铝在零度以下的温度依然可保持其机械性能,这让铝制零件在低温应用中备受欢迎
铝合金CNC加工方式
面对不同的铝合金零件,铝合金CNC加工方式有多种:车削加工、铣削加工、刨削加工、钻孔加工、磨削加工等。
机床高速电主轴
高速加工作为先进的加工制造技术,可以有效地提高机床的加工效率、缩短工件的加工周期,这就要求机床主轴适应高速加工的需求,德国SycoTec多角度对机床主轴4080 DC/40100 DC进行了优化:
1、轴承发热和振动
高速、高刚度的陶瓷球轴承,并集成了电机内部冷却及6个喷嘴对外部刀具的冷却
2、效率和性能
同步无刷直流电机,最高转速40000rpm,功率15000W/15500W,扭矩高达5Nm/8Nm
3、调速性能
配备了专业的高频变频装置
4、夹紧系统
采用HSK-E32主轴接口,锥面自动清洁
数控机床主轴刀具的材质
硬质合金是用作铝材数控加工切割工具的首选材料。因为铝属于软切割,所以很重要的一点就是切割铝材的工具不能是硬质的,但又要保有锋利切边的能力。硬质合金刀具就有这个能力,主要靠两点:合金晶粒尺寸和粘合剂比例。尽管晶粒尺寸更大,材质更坚硬,但是晶粒尺寸更小可以保证材料更有韧性,更耐冲击。晶粒更小可让钴达成精细的晶粒结构和材料强度。
然而,钴和铝在高温下反应,会在工具表面形成铝的积屑瘤。为减小这一反应,关键在于使用钴含量适宜(2~20%)的硬质合金刀具,与此同时还能维持所需的强度。硬质合金刀具通常能承受铝材数控加工的高速运作,比钢制刀具承受力更强。除了工具的材质,涂层也是切割效率中一个重要的因素。二氮化锆、二硼化钛和类金刚石涂层都是适合铝材数控加工的刀具涂层。
进给和速度
铝可以承受非常高的切割速度,因此应尽可能提铝合金的切割速度,降低积屑瘤形成的可能性,节省时间,降低零件温度,改善切屑断裂并改进精加工完成度。
进给速率的选择依赖于工件精加工程度、强度和刚度。
切削液
即便铝的加工性能再好,也永远不要在干燥状态下切割,因为这会促使积屑瘤的形成。合适的铝材数控加工切削液是油溶性乳液和矿物油。避免使用含有氯或是活性硫的切削液,这类元素会染污铝材。
速科德电机科技Kasite丨德国SycoTec亚太服务中心——为工业机器人(金属及复合材料加工),PCB分板(铝基板、铜基板切割),数控机床改造(提升加工效率),义齿加工(氧化锆、钛合金,CAD CAM),广告行业(非金属材料、柔性材料加工),陶瓷插芯(内外圆研磨),微孔加工提供高速主轴&机器人成套解决方案。
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