ماشینکاری CNC برای اکستروژن آلومینیوم: راهنمای دقیق و فرآیند

مزایای اصلی اکستروژن های آلومینیومی ماشینکاری CNC

ماشینکاری CNC فرآیند ثانویه قطعی برای تبدیل اکستروژن های استاندارد آلومینیوم به اجزای عملکردی با دقت بالا است که ارائه می دهد. تحمل ابعادی به اندازه ± 0.005 اینچ (± 0.127 میلی متر) که اکستروژن به تنهایی نمی تواند به آن دست یابد. در حالی که اکستروژن یک شکل کارآمد نزدیک به شبکه را فراهم می کند، عملیات CNC مانند فرز، حفاری، و ضربه زدن برای افزودن ویژگی های پیچیده، اطمینان از اتصال مونتاژ و برآوردن مشخصات مهندسی حیاتی ضروری است.

این ترکیب از ضایعات کم مواد اکستروژن با آزادی هندسی تولید تفریق کننده استفاده می کند. برای تولید با حجم بالا بیش از حد 1000 واحد ، این رویکرد ترکیبی معمولاً هزینه کل قطعه را کاهش می دهد 30% تا 50% در مقایسه با ماشینکاری بیلت جامد، عمدتاً به دلیل کاهش زمان چرخه و هزینه کمتر مواد خام.

آلیاژهای آلومینیومی بهینه برای ماشینکاری اکستروژن

انتخاب آلیاژ صحیح بسیار مهم است زیرا ماشین کاری بین درجات اکستروژن به طور قابل توجهی متفاوت است. انتخاب نادرست می‌تواند منجر به پوشش ضعیف سطح، سایش بیش از حد ابزار، یا ایجاد سوراخ‌هایی شود که نیاز به تخلیه ثانویه پرهزینه دارد.

چرا 6061-T6 استاندارد صنعت باقی می ماند؟

با وجود جایگزین های تخصصی، 6061-T6 بیش از 70 درصد از پروژه های اکستروژن ماشینکاری شده را تشکیل می دهد به دلیل خواص متعادل آن. این استحکام کافی را برای اکثر کاربردهای صنعتی ارائه می دهد در حالی که تشکیل تراشه قابل پیش بینی و پاسخ عالی به آندایزینگ را حفظ می کند. برای مغازه‌هایی که سرعت ماشینکاری خالص را بر استحکام ترجیح می‌دهند، 2011 نرخ خوراک را تا سقف مجاز می‌داند 20 درصد بالاتر نسبت به 6061، اما فاقد قابلیت جوش و مقاومت در برابر خوردگی کمتری است.

استراتژی های تثبیت حیاتی برای پروفایل های دیواره نازک

اکستروژن های آلومینیومی به دلیل داشتن دیواره های نازک و پروفیل های باز، ذاتاً مستعد انحراف و لرزش در حین ماشینکاری CNC هستند. بستن نامناسب علت اصلی عدم دقت ابعاد و علائم پچ پچ است. ماشینکاری موفقیت آمیز به جای گیره های عمومی به طراحی فیکسچر اختصاصی نیاز دارد.

• وسایل تو در تو: فک های نرم یا صفحات فرعی سفارشی که با مشخصات خارجی اکستروژن مطابقت دارند از خرد شدن جلوگیری می کنند و نیروی گیره را به طور مساوی در تمام طول توزیع می کنند.
• سنبه های داخلی: برای پروفیل های توخالی، قرار دادن سنبه نگهدارنده یا گیره داخلی در حال گسترش از فروریختن دیوار هنگام اعمال نیروهای برش جانبی جلوگیری می کند.
• چاک های خلاء: ایده آل برای اکستروژن های سطح صاف که در آن گیره های مکانیکی مسیر ابزار را مسدود می کنند. برای نگهداری سطوح بزرگ بدون اعوجاج موثر است.
• پشتیبانی های پایانی: برای از بین بردن ارتعاش هارمونیک، همیشه از هر دو انتهای اکستروژن های طولانی حمایت کنید. دامنه های پشتیبانی نشده بیش از 12 اینچ خطر پچ پچ را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.

دستورالعمل های طراحی برای کاهش هزینه های ماشین کاری

کارایی هزینه در ماشینکاری CNC برای اکستروژن آلومینیوم در مرحله طراحی تعیین می شود. تغییرات کوچک در مدل CAD می تواند به طور چشمگیری زمان چرخه را کاهش دهد و تنظیمات غیر ضروری را حذف کند.

اندازه و عمق سوراخ را استاندارد کنید

هر قطر سوراخ منحصر به فرد نیاز به یک تغییر ابزار جداگانه و تأیید تنظیم دارد. محدود کردن طرح ها به 3-4 اندازه مته استاندارد هر قطعه می تواند زمان ماشینکاری را 15٪ کاهش دهد. علاوه بر این، از سوراخ‌های عمیق با نسبت ابعاد بیش از حد خودداری کنید 10:1 ; اینها به چرخه‌های حفاری تخصصی و مته‌های تفنگی نیاز دارند که هزینه را به طور تصاعدی افزایش می‌دهند.

ویژگی ها را با جهت اکستروژن تراز کنید

در صورت امکان، ویژگی های ماشینکاری شده را موازی یا عمود بر محور اکستروژن قرار دهید. این اجازه می دهد تا چندین بخش در یک آرایه خطی ثابت شوند و در یک برنامه پیوسته ماشین کاری شوند. ویژگی های زاویه دار که به محورهای چرخشی یا صفحات زاویه سفارشی نیاز دارند اضافه می شوند 50 تا 150 دلار در هر راه اندازی در نصب و برنامه نویسی سربار.

تلورانس های واقعی را مشخص کنید

فقط تلورانس های محکم را روی سطوح جفت گیری کاربردی اعمال کنید. یک تحمل اکستروژن استاندارد است ± 0.010 اینچ ; مشخص کردن ± 0.001 اینچ در ویژگی‌های غیر بحرانی باعث کاهش سرعت تغذیه، بازرسی اضافی و به طور بالقوه EDM یا عملیات سنگ‌زنی می‌شود. تلورانس‌های دقیق را منحصراً برای صندلی‌های بلبرینگ، سوراخ‌های پین و سطوح آب‌بندی رزرو کنید.

ملاحظات تکمیل سطح و پس از پردازش

کیفیت سطح نهایی اکستروژن های آلومینیومی ماشینکاری شده به پارامترهای برش و عملیات تکمیل بعدی بستگی دارد. درک این رابطه از دوباره کاری پرهزینه جلوگیری می کند و ثبات زیبایی شناختی را تضمین می کند.

• پارامترهای برش: از آسیاب های انتهایی کاربید تیز با زوایای چنگک بالا و فلوت های صیقلی که به طور خاص برای آلومینیوم طراحی شده اند استفاده کنید. در حال دویدن در 12000 دور در دقیقه با بار تراشه مناسب، یک روکش آینه مانند (Ra 32 µin یا بهتر) تولید می کند.
• آماده سازی آندایزینگ: اگر آندایز کردن نوع II یا III مورد نیاز است، قبل از ماشینکاری از انفجار تهاجمی خودداری کنید. سطوح ماشینکاری شده باید تمیز باقی بمانند. آندایز کردن علائم ابزار را تکرار می کند، بنابراین در حین برش، نه بعد از آن، به پایان مورد نظر برسید.
• مدیریت حفره: الزامات درمان لبه را به وضوح مشخص کنید. سوراخ‌زدایی با چرخش برای هندسه‌های ساده کار می‌کند، اما می‌تواند لبه‌های حساس را گرد کند. سوراخ کردن دستی گوشه های تیز را حفظ می کند اما هزینه کار را افزایش می دهد. سوراخ‌زدایی حرارتی برای معابر داخلی پیچیده غیرقابل دسترس برای ابزار دستی ایده‌آل است.
• پوشش پودری: قبل از پوشش، تمام سوراخ‌ها و صورت‌های ماشین‌کاری دقیق را بپوشانید. ضخامت پوشش پودری معمولاً اضافه می کند 0.002-0.004 اینچ در هر طرف، که برای حفظ تناسب مونتاژ نهایی باید در ابعاد ماشینکاری قبل از پوشش در نظر گرفته شود.