Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Алюминиевые сплавы широко применяются в современной промышленности благодаря сочетанию низкой плотности, высокой коррозионной стойкости и отличных технологических свойств. Дуралюмины удовлетворительно обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состояниях, но плохо в отожженном состоянии.
Данные сплавы имеют удовлетворительную прочность, хорошую пластичность и высокую коррозийную стойкость. С ростом содержания магния, существенно увеличивается прочность АМг. Сплавы АМг относятся к термически неупрочняемым материалам и характеризуются повышенной вязкостью, что создает определенные трудности при механической обработке.
Важно: Из всех сплавов алюминия, данный сплав является самым вязким, что требует особого подхода к выбору режимов резания и геометрии инструмента.
Для механической обработки на фрезерных и токарных станках, чаще всего используют марки дюрали Д16 либо Д16Т. Д16Т лучше всего подходит для механической обработки на фрезерных и токарных станках. Дуралюмин Д16Т проходит термическую обработку (закалку и искусственное старение), что значительно улучшает его обрабатываемость резанием.
Высокопрочный сплав В95 имеет предел прочности 560-600 Н/мм2, хорошо обрабатывается резанием и сваривается точечной сваркой. Этот сплав отличается наилучшей обрабатываемостью среди рассматриваемых материалов.
С одной стороны, это обусловлено меньшими нагрузками при снятии стружки, с другой - высоким коэффициентом теплопроводности алюминия, благодаря которому тепло из зоны резания хорошо отводится вместе со стружкой, не вызывая перегрева инструмента.
Иногда при обработке алюминия можно столкнуться и с негативными эффектами. Первый – высокая вязкость некоторых сплавов. В этом случае существует тенденция к формированию длинной стружки, которая наматывается на инструмент и забивает канавки.
1. Налипание материала на режущую кромку инструмента 2. Наматывание длинной стружки на инструмент 3. Забивание стружечных канавок 4. Образование нароста на передней поверхности резца
При обработке алюминия и его сплавов, чем больше скорость резания, тем ниже шероховатость. Увеличение скорости резания способствует уменьшению глубины и степени наплавки, а подачи и глубины резания – к их увеличению.
Главной причиной чрезмерного загрязнения фрез алюминиевой стружкой является неправильные режимы обработки. Для успешного предотвращения налипания необходим комплексный подход.
Алюминий не любит в принципе низких скоростей из за того и налипание есть. на профессиональных станках скорость на твердом сплаве 900 м/мин на быстрорезе конечно поскромнее около 60 м/мин.
Формула: V = π × D × n / 1000
где V - скорость резания (м/мин), D - диаметр инструмента (мм), n - частота вращения (об/мин)
Пример: Для фрезы диаметром 10 мм при 12000 об/мин: V = 3,14 × 10 × 12000 / 1000 = 377 м/мин
Для уверенного отведения стружки и предотвращения забивания нужны канавки с большим относительным размером. Для алюминия желательно использовать инструменты с зеркальной полировкой, чтобы предотвратить прилипание материала к режущей кромке.
При обработке мягких металлов, таких как алюминиевые сплавы, углы заточки необходимо выбирать большими. Это позволяет снизить вероятность сколов и деформации материала.
Угол переднего отклонения в таких случаях может составлять от 15° до 25°, а угол заднего — от 5° до 10°. Для более мягких сплавов типа АМг рекомендуется увеличивать передний угол до 30°.
Для обработки алюминия и пластмасс наоборот делается чуть острее. Инструмент – максимально остро заточенный.
1. Передняя поверхность должна иметь зеркальную полировку 2. Режущая кромка максимально острая 3. Радиус при вершине минимальный для чистовой обработки 4. Большие стружечные канавки для лучшего отвода стружки
При обработке алюминиевых сплавов в качестве СОЖ, применяют керосин методом намазывания (кисточка), масляный туман, водная эмульсия. Важно обеспечить постоянное присутствие СОЖ в зоне резания.
При фрезеровании Д16Т, лучше всего использовать непрерывную подачу СОЖ либо систему охлаждение инструмента масляным туманом. При операциях с небольшими съемами за проход, Д16Т можно обрабатывать "на сухую".
AL2 позволяет обрабатывать любые сплавы алюминия (Д16, АДЗЗ, АД35, В95 и другие), а также легированные и нелегированные стали, чугун, титан, медь и ее сплавы.
Чем тверже алюминиевый сплав, тем он легче обрабатывается. Очень хорошо обрабатывается сплав В96, В95, хорошо Д16т, хуже Д16, Д16ат, АМг6, ещё хуже АМг5, АМг3, плохо АМг2, АМц.
При обработке АМГ на фрезерных станках с ЧПУ либо на токарных станках с ЧПУ, оператор может сталкиваться с проблемой забивания канавок инструмента стружкой. Для обработки АМГ необходимо более тщательно подбирать режимы резания: подачи и скорость вращения.
Обработка Д16Т фрезой Ø12 мм: - Скорость резания: 300 м/мин - Частота вращения: n = 1000 × V / (π × D) = 1000 × 300 / (3,14 × 12) = 7957 об/мин - Подача на зуб: 0,1-0,15 мм/зуб - Минутная подача: Fмин = fz × z × n = 0,12 × 2 × 7957 = 1910 мм/мин
Качество обработки алюминиевых сплавов определяется несколькими ключевыми факторами: шероховатостью поверхности, точностью размеров, отсутствием дефектов в виде вырывов и наростов.
Формы стружки – один из критериев качественной обработки алюминия. В идеале, стараются получить короткую стружку - цилиндрическую, спирально-свитую или просто спиральную.
Регулярный контроль состояния режущего инструмента позволяет предотвратить ухудшение качества обработки. Основными признаками износа являются увеличение усилий резания, ухудшение шероховатости поверхности и появление налипания материала на инструмент.
Рекомендация: Периодическая очистка инструмента от налипшего материала значительно продлевает его срок службы и поддерживает качество обработки на высоком уровне.
Лучше всего обрабатывается сплав В95, затем Д16Т. Эти сплавы имеют оптимальное сочетание прочности и обрабатываемости. Сплав В95 отличается высокой прочностью (560-600 Н/мм²) и отличной обрабатываемостью резанием, а Д16Т благодаря термической обработке имеет улучшенные технологические свойства.
Для предотвращения налипания необходимо: использовать высокие скорости резания (не менее 200-300 м/мин для Д16), применять инструмент с зеркальной полировкой, обеспечивать постоянную подачу СОЖ, использовать острую заточку с большими передними углами (20-30°), выбирать инструмент с большими стружечными канавками.
Для алюминиевых сплавов рекомендуется использовать: водные эмульсии концентрацией 3-8% для общей обработки, полусинтетические СОЖ (2-6%) для универсального применения, минеральные масла для тяжелых режимов обработки В95, керосин для ручной обработки. Важно обеспечить постоянную подачу СОЖ в зону резания.
Оптимальные углы заточки: для мягких сплавов АМг - передний угол 20-30°, задний 8-12°; для средних сплавов Д16 - передний угол 15-25°, задний 6-10°; для твердых сплавов В95 - передний угол 10-20°, задний 5-8°. Большие передние углы обеспечивают легкое резание мягких материалов.
Сплавы АМг являются самыми вязкими среди алюминиевых сплавов, что приводит к образованию длинной стружки, которая наматывается на инструмент и забивает канавки. Они имеют повышенную пластичность и склонность к налипанию на режущую кромку. Требуется тщательный подбор режимов резания и обязательное применение СОЖ.
Да, Д16Т можно обрабатывать "на сухую" при операциях с небольшими съемами за проход, либо периодически опрыскивая вручную зону резания. Однако для фрезерования рекомендуется использовать непрерывную подачу СОЖ или систему охлаждения масляным туманом для получения лучшего качества поверхности.
Рекомендуемые скорости резания: для точения чернового АМг 80-150 м/мин, Д16 200-350 м/мин, В95 300-500 м/мин; для фрезерования АМг 100-300 м/мин, Д16 300-600 м/мин, В95 500-900 м/мин; для сверления АМг 30-80 м/мин, Д16 80-150 м/мин, В95 120-250 м/мин. Высокие скорости минимизируют налипание.
Для алюминиевых сплавов рекомендуется использовать фрезы с небольшим количеством зубьев (1-3 зуба), чтобы обеспечить большие стружечные канавки для эффективного отвода стружки. Большее количество зубьев уменьшает размер канавок, что приводит к забиванию стружкой и ухудшению качества обработки.
Отказ от ответственности: Данная статья носит ознакомительный характер и предназначена для получения общих знаний о обработке алюминиевых сплавов. Автор не несет ответственности за возможные последствия применения изложенной информации. Перед началом работ обязательно консультируйтесь со специалистами и изучайте техническую документацию производителей оборудования и инструмента.
При подготовке статьи использованы актуальные нормативные документы: ГОСТ 4784-2019 "Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки", ГОСТ 17232-2023 "Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов", ГОСТ 25762-83 "Обработка резанием. Термины, определения и обозначения", ГОСТ 12.3.025-80 "Обработка металлов резанием. Требования безопасности", современные технические руководства производителей режущего инструмента и СОЖ, справочники по обработке цветных металлов 2024-2025 гг., актуальные исследования в области технологии машиностроения.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.