加工中心加工铝合金,立铣刀、面铣刀怎么选择?
随着国家新能源车行业的蓬勃发展,铝合金的应用越来越多,在加工时遇到的也越来越多。今天就来讲一下铣削铝合金时立铣刀和面铣刀该怎么选择,由于铸造铝硅合金在铝合金加工中相对特殊,我们会单独拎出来说一说。
铝合金铣刀刀具材料选择
常用硬铝和锻造铝合金
常用硬铝和锻造铝合金的硬度只有150~196HB,断后伸长率为5%~30%,属于容易加工的金属材料。且导热性好,加工中心加工时大部分切削热由切屑带走,并从工件本身传导出去,因此刀具切削区的温度较低。粗铣时,在切削速度达到500m/min时,切削区温度大约在60~70℃。由于热导率高,切削区附近的温度只有40℃,对保证精加工时的尺寸精度非常有利。
立铣刀刀具材料
粗铣用YG6、YG8整体硬质合金刀具,精铣用超细晶粒YF06、ZUM103等整体硬质合金铣刀,精密铣削采用PCD金刚石涂层的硬质合金立铣刀。
加工中心刀具
面铣刀刀具材料
粗铣时选择细晶粒的YG3X、YG6X、YM051、YG600、YG610等,切削刃可以磨得比较锋利,精磨后应进行研磨,刀片前、后面应研磨后的表面粗糙度值应达到Ra0.1μm以下。
精铣铝合金应选择超细晶粒的硬质合金YF06、ZUM103、YM051、YM053、GU25UF。刃口应进行钝化,刃口钝圆半径3~5μm。
超精密铣削时,应选择单晶金刚石刀片,晶粒粒度应在0.5μm以下。
Sandvik公司铣刀片CT530-金属陶瓷刀片,不易产生积屑瘤,H10-细晶粒硬质合金刀片,切削刃锋利,GC1025-PCD硬质合金涂层刀片,适合粗铣。
铸造铝硅合金
铝硅合金在软的基体中散布着大量的SiC硬颗粒(比淬火后的轴承钢的硬度还要硬),基体硬度低需要采用大前角切削。但由于大量的SiC颗粒硬质点的存在,对刀具磨损严重,切削速度高了会加剧刀具的磨损,切削速度低了切削效率低,而且切屑极易粘到切削刃上,使切削加工变得困难,因此铝硅合金是比较难加工的材料,在铣刀刀具材料的选择上会有所不同。
立铣刀刀具材料
立铣刀采用PCD金刚石涂层超细晶粒硬质合金立铣刀。
面铣刀刀具材料
面铣刀铣削铝硅合金应选用聚晶金刚石刀片,聚晶金刚石刀片热导率比YG6X高10倍,切削时产生的切削热可以快速地传导出去,不会因为切削温度高而产生粘刀现象;线胀系数小,仅是硬质合金的1/7~1/5,金刚石受热后刀具尺寸精度几乎无任何变化,非常有利于精铣时尺寸精度的控制。
粗铣选择粗晶粒的金刚石刀片,晶粒尺寸在25~35μm,大晶粒的金刚石刀片硬度高,可抵抗铝硅合金中的SiC对刀具的冲击,刀具耐磨性高,刀片牌号为BT028、CD30。
半精铣时选择中等粒度的金刚石刀片,粒度为5~10μm,刀片牌号为BT010、CD10。
精铣时选择细晶粒度1~5μm。刀片牌号为BT005、CD03。
包装模具加工中心
金刚石刀片精磨后还须研磨:
粗铣刀片(粗粒度)前、后面的表面粗糙度值应达到Ra0.05~0.063μm,刃口钝圆半径1~2μm;
精铣刀片表面粗糙度值应达到Ra0.025~0.032μm,刃口钝圆半径0.2~0.5μm;
超精铣刀片表面粗糙度值应达到Ra0.0008~0.001μm,刃口钝圆半径0.01~0.02μm。
最后,如果是专门做铝合金板材加工但不需要超高精的情况,更建议大家使用专门的
铝加工中心(
F90精密加工中心,另有
MF系列非金属加工中心适配工程塑料)。这种设备可以算是广告行业或木工行业中升配上来,三轴机型中XY轴采用的是齿条传动,加工速度更快,在保证加工精度范围的基础上对通用加工中心做了配置优化,更适配工业领域的铜铝这类软金属以及PC、PA、POM、PEEK、电木板、FR4、千思板、抗倍特板之类非金属的CNC加工,购买价格和维护成本上会比通用加工中心低得多,很适合大批量快速加工。