آسیاب CNC آلومینیوم چیست؟
فرز CNC (کنترل عددی رایانه) فرز یکی از متنوع ترین و پرکاربردترین فرآیندهای تولید در صنعت مدرن است. این شامل استفاده از ماشین های کنترل شده با رایانه برای حذف مواد از یک قطعه کار جامد ، تولید انواع اشکال ، اندازه ها و اتمام ها است. در صورت ترکیب با آلومینیوم ، فرز CNC به روشی بسیار کارآمد و دقیق برای ایجاد قطعات آلومینیومی سبک ، بادوام و مناسب برای کاربردهای مختلف در صنایع مانند هوافضا ، خودرو ، الکترونیک و تولید تبدیل می شود.
در این مقاله ، ما روند فرز CNC را برای آلومینیوم با جزئیات ، از جمله مزایا ، چالش ها و ملاحظات اصلی برای تولید قطعات آلومینیومی با کیفیت بالا بررسی خواهیم کرد.
1. آسیاب CNC چیست؟
MILLING CNC یک فرآیند تولیدی تفریحی است که از برش های چرخشی برای حذف مواد از قطعه کار استفاده می کند. قطعه کار بر روی یک سکوی متحرک نصب شده است و دقیقاً در امتداد چندین محور توسط یک دستگاه CNC برای دستیابی به شکل مورد نظر قرار گرفته است. بر خلاف فرز سنتی ، که به ورودی دستی نیاز دارد ، فرز CNC توسط نرم افزار از پیش برنامه ریزی شده به صورت خودکار و هدایت می شود. این امر باعث می شود دقت ، تکرارپذیری و کارآیی بیشتری در فرآیند تولید باشد.
آسیاب های CNC به طور معمول دارای چندین محور حرکت هستند ، از دستگاه های محور 3- (حرکت در جهت x ، y و z) تا دستگاه های محور {1}} که امکان هندسه های پیچیده تر و برش های دقیق تر را فراهم می کنند.
2. چرا آلومینیوم آسیاب CNC؟
آلومینیوم یکی از متداول ترین فلزات در آسیاب CNC است و چندین مزیت اصلی را نسبت به سایر مواد ارائه می دهد و آن را به انتخابی برای تولید کنندگان تبدیل می کند. در زیر برخی از دلایل اصلی مورد علاقه آلومینیوم در آسیاب CNC آورده شده است:
الف سبک وزن
آلومینیوم به دلیل چگالی کم و خاصیت سبک وزن شناخته شده است. قطعات تولید شده از آلومینیوم به طور قابل توجهی سبک تر از آنهایی است که از فولاد یا فلزات دیگر ساخته شده است ، که به ویژه در صنایعی مانند هوافضا و خودرو مهم است ، جایی که کاهش وزن یک عامل مهم است.
ب. ماشینکاری عالی
آلومینیوم در مقایسه با فلزات سخت تر مانند فولاد یا تیتانیوم آسان تر است. طبیعت نرم و انعطاف پذیر آن امکان ماشینکاری سریعتر و عمر طولانی تر ابزار را فراهم می کند. دستگاه های فرز CNC به راحتی می توانند آلومینیوم را با حداقل سایش در ابزارهای برش کنترل کنند و منجر به کاهش هزینه های عملیاتی شوند.
ج. مقاومت در برابر خوردگی خوب
آلومینیوم به طور طبیعی یک لایه اکسید محافظ را بر روی سطح خود تشکیل می دهد ، که مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی ایجاد می کند و آن را برای کاربردهای در فضای باز یا دریایی ایده آل می کند. این مقاومت در برابر خوردگی زمانی افزایش می یابد که آلومینیوم آنودایز شده یا روکش شود ، که معمولاً در فرآیندهای فرز CNC انجام می شود.
د. تطبیق پذیری
آلیاژهای آلومینیوم در طیف گسترده ای از ترکیبات موجود هستند و خواص مختلفی مانند قدرت پیشرفته ، بهبود مقاومت در برابر سایش یا اتلاف بهتر گرما را ارائه می دهند. این تطبیق پذیری باعث می شود آلومینیوم برای انواع کاربردهای مختلف ، از اجزای پیچیده گرفته تا قطعات ساختاری سنگین ، مناسب باشد.
ه. مقرون به صرفه
در مقایسه با بسیاری از فلزات دیگر ، آلومینیوم نسبتاً ارزان و در دسترس است. مقرون به صرفه بودن آن ، همراه با سهولت ماشینکاری ، آن را به یک انتخاب جذاب برای تولید کنندگان تبدیل می کند که به دنبال تولید قطعات با کیفیت بالا و بدون هزینه تولید بالا هستند.
3. فرآیند فرز CNC برای آلومینیوم
فرآیند فرز CNC برای آلومینیوم شامل چندین مرحله کلیدی ، از طراحی گرفته تا ماشینکاری ، اتمام و پس از پردازش است. در زیر یک طرح کلی از فرآیند معمولی برای قطعات آلومینیومی آسیاب CNC آورده شده است:
الف طراحی و مدل سازی CAD
اولین قدم در آسیاب CNC ایجاد یک طراحی دقیق از قسمت است که با استفاده از نرم افزار CAD (طراحی رایانه ای) انجام می شود. این طرح ابعاد ، هندسه و ویژگی های قسمت را مشخص می کند. قطعات آلومینیومی اغلب به تحمل های محکم احتیاج دارند و نرم افزار CAD قبل از شروع فرآیند تولید ، این الزامات را برآورده می کند.
پس از اتمام طراحی ، مدل به نرم افزار CAM (تولید رایانه) منتقل می شود ، جایی که مسیرهای برش ، مسیرهای ابزار و سایر پارامترها تعریف می شوند. این مرحله ای است که دستگاه CNC برای اجرای عملیات فرز برنامه ریزی شده است.
ب. انتخاب مواد
مرحله بعدی انتخاب آلیاژ آلومینیوم مناسب برای پروژه است. انواع مختلفی از آلیاژهای آلومینیومی وجود دارد که هر کدام دارای خواص منحصر به فرد هستند. به عنوان مثال:
6061: قدرت خوب ، مقاومت در برابر خوردگی و جوشکاری را ارائه می دهد. این یکی از محبوب ترین آلیاژهای آلومینیومی است که در آسیاب CNC مورد استفاده قرار می گیرد.
7075: به دلیل مقاومت بالا و در برنامه های هوافضا شناخته شده است ، اگرچه ماشین سازی می تواند دشوارتر باشد.
2024: در برنامه هایی که نیاز به مقاومت بالا و مقاومت در برابر خستگی دارند استفاده می شود.
5083: عالی برای کاربردهای دریایی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی در آب دریا.
آلیاژ انتخاب شده به الزامات خاص بخشی که در حال تولید است بستگی دارد.
ج. تنظیم آسیاب CNC
پس از اتمام طراحی و انتخاب مواد ، مرحله بعدی تهیه دستگاه فرز CNC برای کار است. این شامل:
بستن قطعه کار: قطعه کار آلومینیوم به طور ایمن روی کارگاه کارخانه CNC نصب شده است. این کار با استفاده از گیره ها ، رذایل یا وسایل انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که قسمت در طی فرآیند برش در جای خود قرار می گیرد.
انتخاب ابزار: بسته به پیچیدگی قسمت ، اپراتور ابزارهای برش مناسب مانند آسیاب های انتهایی ، مته ها یا آسیاب های صورت را انتخاب می کند. انتخاب ابزار به عواملی مانند نوع برش ، ضخامت مواد و سطح سطح مورد نیاز بستگی دارد.
د. ماشینکاری قسمت
پس از تنظیم دستگاه ، روند فرز شروع می شود. دستگاه CNC از ابزارهای چرخشی برای حذف مواد از قطعه کار در الگوی مورد نظر استفاده می کند. دستگاه در امتداد محورهای مختلف (x ، y ، z و احتمالاً a و b) حرکت می کند تا شکل مورد نظر را ایجاد کند.
عملیات اصلی در طی فرآیند ماشینکاری شامل موارد زیر است:
روکش: سطح آلومینیوم برای ایجاد یک سطح صاف و یکنواخت صاف شده است.
سخت: اکثر مواد در این مرحله حذف می شوند تا قسمت به شکل نهایی خود نزدیک شود.
اتمام: این مرحله شامل برش های دقیق تر برای دستیابی به سطح سطح مورد نظر و ابعاد دقیق است. آسیاب CNC می تواند به تحمل محکم به اندازه ± 0}. 002 اینچ بسته به دستگاه و ابزار.
دستگاه فرز CNC مسیرهای ابزار برنامه ریزی شده را که بر اساس مدل CAM است ، دنبال می کند. ماشین های مدرن CNC می توانند به طور خودمختار اداره شوند و نیاز به مداخله حداقل انسان در طی فرآیند فرز دارند.
ه. عملیات پس از ماشین سازی
پس از ماشینکاری این قسمت ، برای پایان بخش آلومینیوم ممکن است مراحل اضافی پس از پردازش لازم باشد. این مراحل می تواند شامل موارد زیر باشد.
فروکش: این فرآیند لبه های تیز یا برس هایی را که در کنار ابزارهای برش به جا مانده است ، از بین می برد و اطمینان حاصل می شود که قسمت از آن ایمن است.
آنودایز یا روکش: Anodizing یک پس از درمان مشترک برای آلومینیوم است و یک لایه اکسید با دوام ایجاد می کند که مقاومت در برابر خوردگی را تقویت می کند و یک تزئینات تزئینی را فراهم می کند. از پوشش پودر یا نقاشی نیز بسته به کاربرد مورد نظر قسمت ممکن است استفاده شود.
بازرسی: این قسمت برای دقت با استفاده از ابزارهای اندازه گیری دقیق مانند کالیپر ، میکرومتر یا دستگاه های اندازه گیری مختصات (CMM) مورد بازرسی قرار می گیرد. تحمل ، پایان سطح و سایر مشخصات بررسی می شود تا اطمینان حاصل شود که این بخش از الزامات طراحی برخوردار است.
4. ملاحظات اصلی آلومینیوم فرز CNC
الف ابزارهای برش
انتخاب ابزار برش مناسب برای دستیابی به یک قسمت آلومینیومی با کیفیت بالا بسیار مهم است. برخی از عوامل کلیدی که باید در نظر بگیرند عبارتند از:
ماده ابزار: از ابزارهای کاربید معمولاً به دلیل سختی و مقاومت در برابر سایش برای آلومینیوم آسیاب CNC استفاده می شود. ابزارهای فولادی با سرعت بالا (HSS) نیز می توانند برای کاربردهای کمتر خواستار استفاده شوند.
هندسه ابزار: زاویه ، اندازه و شکل ابزار می تواند بر روند برش تأثیر بگذارد. ابزارهایی با لبه های تیز و زاویه های مناسب برای کاهش سایش ابزار و اطمینان از برش های صاف ضروری هستند.
ب. سرعت برش و سرعت خوراک
برای دستیابی به یک پایان بهینه و جلوگیری از سایش ابزار ، سرعت برش و سرعت خوراک به درستی تنظیم می شود. آلومینیوم در مقایسه با سایر فلزات مانند فولاد به سرعت برش سریعتر نیاز دارد ، اما برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و آسیب به ابزار ، میزان خوراک باید متعادل شود.
ج. حذف تراشه
حذف موثر تراشه برای جلوگیری از ایجاد مواد در اطراف ابزار برش بسیار مهم است که می تواند منجر به گرمای بیش از حد یا پایان سطح ضعیف شود. دستگاه های آسیاب CNC به طور معمول دارای سیستم های خنک کننده هستند که خنک کننده (مانند روغن یا مایعات مبتنی بر آب) را روی ناحیه برش اسپری می کنند تا تراشه ها را از بین ببرد و کنترل دما را حفظ کند.
د. سایش ابزار
اگرچه دستگاه آلومینیوم نسبت به سایر فلزات آسان تر است ، اما سایش ابزار هنوز مورد توجه است. با گذشت زمان ، لبه های برش ابزارها می توانند کسل کننده شوند و منجر به پایان سطح ضعیف یا عدم دقت بعدی شود. نگهداری و جایگزینی منظم ابزار برای اطمینان از تولید با کیفیت بالا ضروری است.
5. مزایای فرز CNC برای آلومینیوم
آسیاب آلومینیوم CNC مزایای بی شماری را ارائه می دهد ، از جمله:
با دقت بالا: دستگاه های CNC می توانند قطعاتی با تحمل های محکم ایجاد کنند و از دقت بالایی اطمینان حاصل کنند.
انعطاف پذیری: آسیاب CNC بسیار متنوع است ، قادر به تولید طیف گسترده ای از شکل ها و طرح های پیچیده ، از جمله آنهایی که جزئیات پیچیده یا هندسه های پیچیده دارند.
کارایی: دستگاه های فرز CNC می توانند به طور مداوم کار کنند ، زمان تولید را کاهش دهند و توان خود را افزایش دهند. اتوماسیون این فرآیند همچنین خطای انسانی را کاهش می دهد.
ثبات: پس از برنامه ریزی ، دستگاه های CNC می توانند همان قسمت را با مشخصات یکسان بازتولید کنند ، و از قوام در طول تولید بزرگ اطمینان حاصل کنند.
6. چالش های آلومینیوم آسیاب CNC
در حالی که آسیاب CNC مزایای بسیاری را ارائه می دهد ، چالش هایی وجود دارد که باید به آنها توجه کنید:
سایش ابزار: علیرغم قابلیت عملکرد نسبتاً آسان ، آلومینیوم در صورت عدم مدیریت صحیح ، هنوز هم می تواند باعث سایش سریع ابزار شود.
تغییر شکل کار: قطعات آلومینیومی نازک می توانند در هنگام ماشینکاری به دلیل تنش های باقیمانده ، پیچ و خم یا تغییر شکل دهند و نیاز به مراقبت های اضافی در فیکسچر و خنک کننده دارند.
هزینه راه اندازی: هزینه راه اندازی اولیه برای دستگاه های فرز CNC ، به ویژه آنهایی که دارای محورهای متعدد هستند ، می تواند زیاد باشد. با این حال ، این هزینه به طور معمول با مزایای بلند مدت اتوماسیون و دقت جبران می شود.
7. پایان
آلومینیوم آسیاب CNC یک روش بسیار کارآمد و دقیق برای تولید قطعات در صنایع مختلف است. مزایای آن ، از جمله سبک وزن ، ماشینکاری خوب و مقاومت در برابر خوردگی ، آن را به یک انتخاب محبوب برای تولید اجزای با کیفیت بالا تبدیل می کند. با درک فرآیند فرز CNC ، انتخاب مواد و ملاحظات کلیدی ، تولید کنندگان می توانند قطعات آلومینیومی را تولید کنند که ضمن بهینه سازی زمان و راندمان هزینه ، مشخصات دقیق را برآورده می کنند.
این که آیا شما با یک دسته کوچک از قطعات یا تولید در مقیاس بزرگ کار می کنید ، فرز CNC ابزاری ارزشمند برای تولید اجزای آلومینیومی است که هم کاربردی و هم مقرون به صرفه هستند.
Powerwinx یک ارائه دهنده خدمات متخصص آسیاب CNC است که متخصص در آلومینیوم است. با داشتن ماشین آلات پیشرفته و تکنسین های متخصص ، ما اجزای آلومینیومی با کیفیت و با کیفیت بالا متناسب با نیازهای خاص شما ارائه می دهیم. چه برای تولید کوچک یا بزرگ ، PowerWinx نتایج استثنایی را از نظر دقت ، دوام و مقرون به صرفه بودن تضمین می کند ، و ما را به یک شریک قابل اعتماد برای پروژه های فرز CNC تبدیل می کند.