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CNC-Bearbeitungsprozesse von Aluminium

Sie können Aluminium mit einer Reihe der heute verfügbaren CNC-Bearbeitungsverfahren bearbeiten.Einige dieser Prozesse sind wie folgt.

CNC-Drehen
Beim CNC-Drehen dreht sich das Werkstück, während das Einschneidwerkzeug entlang seiner Achse stationär bleibt.Je nach Maschine führt entweder das Werkstück oder das Schneidwerkzeug gegeneinander Vorschubbewegungen aus, um einen Materialabtrag zu erreichen.

CNC-Fräsen
CNC-Fräsvorgänge werden am häufigsten bei der Bearbeitung von Aluminiumteilen verwendet.Bei diesen Operationen wird ein Mehrpunkt-Schneiden entlang seiner Achse gedreht, während das Werkstück entlang seiner eigenen Achse stationär bleibt.Der Schneidvorgang und anschließend der Materialabtrag werden durch die Vorschubbewegung entweder des Werkstücks, des Schneidwerkzeugs oder beider kombiniert erreicht.Diese Bewegung kann in mehreren Achsen ausgeführt werden.

CNC-Bearbeitungsprozesse von Aluminium
Sie können Aluminium mit einer Reihe der heute verfügbaren CNC-Bearbeitungsverfahren bearbeiten.Einige dieser Prozesse sind wie folgt.

CNC-Drehen
Beim CNC-Drehen dreht sich das Werkstück, während das Einschneidwerkzeug entlang seiner Achse stationär bleibt.Je nach Maschine führt entweder das Werkstück oder das Schneidwerkzeug gegeneinander Vorschubbewegungen aus, um einen Materialabtrag zu erreichen.

CNC-Drehen
CNC-Drehen
CNC-Fräsen
CNC-Fräsvorgänge werden am häufigsten bei der Bearbeitung von Aluminiumteilen verwendet.Bei diesen Operationen wird ein Mehrpunkt-Schneiden entlang seiner Achse gedreht, während das Werkstück entlang seiner eigenen Achse stationär bleibt.Der Schneidvorgang und anschließend der Materialabtrag werden durch die Vorschubbewegung entweder des Werkstücks, des Schneidwerkzeugs oder beider kombiniert erreicht.Diese Bewegung kann in mehreren Achsen ausgeführt werden.

CNC-Fräsen
CNC-Fräsen
Einstecken
Taschenfräsen, auch Taschenfräsen genannt, ist eine Form des CNC-Fräsens, bei der eine Hohltasche in ein Teil gefräst wird.

Gegenüberstellung
Das Plandrehen bei der spanenden Bearbeitung beinhaltet das Erzeugen einer flachen Querschnittsfläche auf der Oberfläche eines Werkstücks entweder durch Plandrehen oder Planfräsen.

Plandrehen
CNC-Bohren
Beim CNC-Bohren wird ein Loch in ein Werkstück gebohrt.Bei diesem Vorgang bewegt sich ein rotierendes Mehrpunkt-Schneidwerkzeug einer bestimmten Größe in einer geraden Linie senkrecht zu der zu bohrenden Oberfläche, wodurch effektiv ein Loch erzeugt wird.

Werkzeuge für die Aluminiumbearbeitung
Es gibt mehrere Faktoren, die die Auswahl eines Werkzeugs für die CNC-Bearbeitung von Aluminium beeinflussen.

Werkzeugkonstruktion
Es gibt verschiedene Aspekte einer Werkzeuggeometrie, die zu ihrer Effizienz bei der Aluminiumbearbeitung beitragen.Eine davon ist die Flötenzahl.Um Schwierigkeiten bei der Spanabfuhr bei hohen Geschwindigkeiten zu vermeiden, sollten Schneidwerkzeuge für die Aluminium-CNC-Bearbeitung 2-3 Spannuten haben.Eine höhere Anzahl von Spannuten führt zu kleineren Spantälern.Dies führt dazu, dass die großen Späne, die von Aluminiumlegierungen erzeugt werden, stecken bleiben.Bei geringen Schnittkräften und prozesskritischer Spanabfuhr sollten Sie 2 Spannuten verwenden.Verwenden Sie für ein perfektes Gleichgewicht zwischen Spanraum und Werkzeugstärke 3 Spannuten.

Werkzeugnuten (harveyperformance.com)
Helixwinkel
Der Schrägungswinkel ist der Winkel zwischen der Mittellinie eines Werkzeugs und einer geraden Tangente entlang der Schneide.Dies ist ein wichtiges Merkmal von Schneidwerkzeugen.Während ein höherer Schrägungswinkel die Späne schneller von einem Teil entfernt, erhöht er die Reibung und Wärme beim Schneiden.Dies kann dazu führen, dass die Späne während der Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitung von Aluminium mit der Werkzeugoberfläche verschweißen.Andererseits erzeugt ein niedrigerer Schrägungswinkel weniger Wärme, entfernt jedoch möglicherweise die Späne nicht effektiv.Für die Bearbeitung von Aluminium eignet sich ein Drallwinkel von 35° oder 40° zum Schruppen, während ein Drallwinkel von 45° zum Schlichten am besten geeignet ist.

Schrägungswinkel (Wikipedia.com)
Freiwinkel
Der Freiwinkel ist ein weiterer wichtiger Faktor für die einwandfreie Funktion eines Werkzeugs.Ein zu großer Winkel würde dazu führen, dass sich das Werkzeug in das Werkstück eingräbt und klappert.Andererseits würde ein zu kleiner Winkel Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück verursachen.Freiwinkel zwischen 6° und 10° sind am besten für die CNC-Bearbeitung von Aluminium geeignet.

Werkzeugmaterial
Hartmetall ist das bevorzugte Material für Schneidwerkzeuge, die bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium verwendet werden.Da Aluminium weichschneidend ist, ist bei einem Schneidwerkzeug für Aluminium nicht die Härte wichtig, sondern die Fähigkeit, eine rasiermesserscharfe Schneide beizubehalten.Diese Fähigkeit ist in Hartmetallwerkzeugen vorhanden und hängt von zwei Faktoren ab, der Hartmetallkorngröße und dem Bindemittelverhältnis.Während eine größere Körnung zu härterem Material führt, garantiert eine kleinere Körnung ein zäheres und schlagfesteres Material, was eigentlich die von uns geforderte Eigenschaft ist.Kleinere Körner benötigen Kobalt, um die feine Kornstruktur und die Festigkeit des Materials zu erreichen.

Kobalt reagiert jedoch bei hohen Temperaturen mit Aluminium und bildet eine Aufbauschneide aus Aluminium auf der Werkzeugoberfläche.Der Schlüssel ist, ein Hartmetallwerkzeug mit der richtigen Menge an Kobalt (2-20 %) zu verwenden, um diese Reaktion zu minimieren und gleichzeitig die erforderliche Festigkeit beizubehalten.Hartmetallwerkzeuge können den hohen Geschwindigkeiten, die mit der CNC-Bearbeitung von Aluminium verbunden sind, normalerweise besser standhalten als Stahlwerkzeuge.

Neben dem Werkzeugmaterial ist die Werkzeugbeschichtung ein wichtiger Faktor für die Schneideffizienz von Werkzeugen.ZrN (Zirkoniumnitrid), TiB2 (Titandi-Borid) und diamantähnliche Beschichtungen sind einige geeignete Beschichtungen für Werkzeuge, die bei der Aluminium-CNC-Bearbeitung verwendet werden.

Vorschübe und Geschwindigkeiten
Die Schnittgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich das Schneidwerkzeug dreht.Aluminium kann sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten standhalten, daher hängt die Schnittgeschwindigkeit für Aluminiumlegierungen von den Grenzen der verwendeten Maschine ab.Die Geschwindigkeit sollte so hoch sein, wie es bei der Aluminium-CNC-Bearbeitung praktikabel ist, da dies die Möglichkeit der Bildung von Aufbauschneiden verringert, Zeit spart, den Temperaturanstieg im Teil minimiert, den Spanbruch verbessert und die Endbearbeitung verbessert.Die genaue verwendete Drehzahl variiert je nach Aluminiumlegierung und Werkzeugdurchmesser.

Die Vorschubgeschwindigkeit ist die Strecke, die das Werkstück oder Werkzeug pro Umdrehung des Werkzeugs zurücklegt.Der verwendete Vorschub richtet sich nach dem gewünschten Finish, der Festigkeit und der Steifigkeit des Werkstücks.Schruppschnitte erfordern einen Vorschub von 0,15 bis 2,03 mm/U, während Schlichtschnitte einen Vorschub von 0,05 bis 0,15 mm/U erfordern.

Schneidflüssigkeit
Aluminium trotz Bearbeitbarkeit niemals trocken schneiden, da dies die Bildung von Aufbauschneiden begünstigt.Die geeigneten Kühlschmierstoffe für die Aluminium-CNC-Bearbeitung sind öllösliche Emulsionen und Mineralöle.Vermeiden Sie Schneidflüssigkeiten, die Chlor oder aktiven Schwefel enthalten, da diese Elemente Aluminium verfärben.


Postzeit: 04.01.2022