مفهوم طراحی آسیاب های پایینی کربید برای آلومینیوم

مقدمه

هنگام طراحی آسیاب های پایان کاربید برای آلومینیوم، ضروری است که به طور جامع انتخاب مواد، هندسه ابزار، تکنولوژی پوشش و پارامترهای ماشینکاری را در نظر بگیرید.این عوامل اطمینان از ماشینکاری کارآمد و پایدار از آلیاژ های آلومینیوم در حالی که افزایش عمر ابزار.

1انتخاب مواد

1.1زیربنای کربید:کاربید نوع YG (به عنوان مثال، YG6، YG8) به دلیل وابستگی شیمیایی پایین خود با آلیاژ های آلومینیوم، که به کاهش تشکیل لبه ساخته شده (BUE) کمک می کند، ترجیح داده می شود.

1.2آلیاژهای آلومینیومی دارای سیلیکون بالا (8٪ ٪ 12٪ Si):برای جلوگیری از خوردگی ابزار ناشی از سیلیکون، ابزارهای پوشش داده شده با الماس یا کاربید ذرات بسیار نازک غیر پوشش داده شده توصیه می شود.

1.3ماشینکاری با درخشش بالا:آسیاب های پایانی کربید وولفستم با سختی بالا با پولیش دقیق لبه پیشنهاد می شود تا به یک سطح شبیه آینه برسد.

2طراحی هندسه ابزار

2.1تعداد فلوت ها:طراحی سه فلوت معمولاً برای تعادل کارایی برش و تخلیه تراشه استفاده می شود. برای ماشینکاری خشن آلیاژ های آلومینیوم هوافضا، یک آسیاب پایینی 5 فلوت (به عنوان مثال(Kennametal KOR5) می تواند برای افزایش میزان تغذیه انتخاب شود..

2.2زاویه هلیکس:زاویه هلیکس بزرگ 20° ≈ 45° برای بهبود صافی برش و کاهش لرزش توصیه می شود. زاویه های بیش از حد بزرگ (> 35°) ممکن است قدرت دندان را تضعیف کند،بنابراین تعادل بین شدت و سفتی مورد نیاز است.

2.3زاویه های ریک و کمک:یک زاویه ریز بزرگتر (10 ° ≈ 20 °) مقاومت برش را کاهش می دهد و از چسبندگی آلومینیوم جلوگیری می کند. زاویه های تسکین به طور کلی 10 ° ≈ 15 ° هستند که بسته به شرایط برش تنظیم می شوند.برای تعادل مقاومت لباس و عملکرد برش.

2.4طراحی چیپ گللت:فلوت های مارپیچی گسترده و پیوسته، تخلیه سریع تراشه ها و به حداقل رساندن چسبندگی را تضمین می کنند.

2.5آماده سازی لبه:لبه های برش باید برای کاهش نیروی برش و جلوگیری از چسبندگی تیز باقی بمانند؛ چیمفر مناسب باعث افزایش قدرت و جلوگیری از پاره شدن لبه می شود.

3گزینه های پوشش توصیه شده

3.1بدون پوشش:در بسیاری از موارد ، آسیاب های پایان آلومینیوم پوشش داده نشده اند. اگر پوشش حاوی آلومینیوم باشد ، ممکن است با قطعه کار واکنش نشان دهد و باعث از هم پاشیدن یا چسبیدن پوشش شود و منجر به فرسایش غیر طبیعی ابزار شود.آسیاب های پایانی بدون پوشش مقرون به صرفه هستند، بسیار تیز و آسان برای دوباره خرد کردن ، آنها را برای تولید کوتاه مدت ، نمونه سازی یا کاربردهایی که نیاز به پایان سطح متوسط دارند (Ra > 1.6 μm) مناسب می کند.

3.2کربن مانند الماس (DLC):DLC مبتنی بر کربن است، با ظاهر رنگین کمان مانند، ارائه مقاومت در برابر لباس و خواص ضد چسبندگی عالی برای ماشینکاری آلومینیوم.

3.3پوشش TiAlN:اگر چه TiAlN مقاومت اکسیداسیون و لباس بسیار خوبی را ارائه می دهد (34 برابر عمر طولانی تر از TiN در فولاد، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و آلیاژ های نیکل).به طور کلی برای آلومینیوم توصیه نمی شود زیرا آلومینیوم در پوشش می تواند با قطعه کار واکنش نشان دهد..

3.4پوشش AlCrN:از نظر شیمیایی پایدار است، چسبنده نیست و برای تیتانیوم، مس، آلومینیوم و سایر مواد نرم مناسب است.

3.5پوشش TiAlCrN:پوشش ساختاری شیب دار با سفتی بالا، سختی و اصطکاک کم. در عملکرد برش از TiN برتر است و برای آسیاب آلومینیوم مناسب است.

خلاصه:از پوشش هایی که حاوی آلومینیوم هستند (به عنوان مثال، TiAlN) در هنگام ماشینکاری آلومینیوم اجتناب کنید، زیرا باعث فرسایش ابزار می شود.

4ملاحظات اصلی

4.1تخليه تراشه:تراشه های آلومینیومی تمایل به چسبیدن دارند؛ طرح های فلوت بهینه شده (به عنوان مثال لبه های موج دار، زاویه های بزرگ ریک) برای تخلیه صاف مورد نیاز است.

4.2روش خنک کننده:

4.2.1 ترجیح خنک سازی داخلی (به عنوان مثال، Kennametal KOR5) برای کاهش دمای برش و شستشو دور تراشه.

4.2.2 استفاده از مایعات برش (امولسیون یا مایعات خنک کننده مبتنی بر روغن) برای کاهش اصطکاک و گرما، حفاظت از ابزار و قطعه کار.

4.2.3 اطمینان حاصل شود که جریان خنک کننده کافی برای پوشش منطقه برش وجود دارد.

4.3پارامترهای ماشینکاری:

4.3.1برش سریع:سرعت برش 1000~3000 m/min باعث افزایش بهره وری در حالی که کاهش نیروی برش و گرما می شود.

4.3.2نرخ تغذیه:افزایش خوراک (۰٫۱-۰٫۳ میلی متر در هر دندان) باعث افزایش بهره وری می شود، اما باید از استفاده از نیروی بیش از حد اجتناب شود.

4.3.3عمق برش:به طور معمول 0.5 ∼ 2 میلی متر، با توجه به الزامات تنظیم شده است.

4.3.4طراحی ضد لرزش:هلیکس متغیر، فاصله نابرابر فلوت، یا ساختارهای هسته ای مخروطی می تواند چت را سرکوب کند (به عنوان مثال، KOR5).

نتیجه گیری

اصول اصلی طراحی آسیاب های پایان کاربید برای آلومینیوم عبارتند از:اصطکاک کم، کارایی بالا تخلیه تراشه و عملکرد ضد چسبندگیمواد توصیه شده شامل کاربید نوع YG یا کاربید غلیظ غلیظ غیر پوشانده می شود. هندسه ها باید تیز بودن را با سفتی متعادل کنند و پوشش ها باید از ترکیبات حاوی آلومینیوم اجتناب کنند.برای فرش های بسیار درخشان یا آلیاژهای آلومینیومی بسیار سیلیکونیدر عمل، عملکرد را می توان با ترکیب پارامترهای مناسب ماشینکاری (به عنوان مثال، سرعت بالا،فرسایش صعود) با استراتژی های خنک کننده موثر ((به عنوان مثال، مایع خنک کننده داخلی).