Concepto de diseño de molinos de extremos de carburo para aluminio

Introducción

Al diseñar molinos de extremos de carburo para aluminio, es esencial considerar de manera integral la selección del material, la geometría de la herramienta, la tecnología de recubrimiento y los parámetros de mecanizado.Estos factores aseguran un mecanizado eficiente y estable de las aleaciones de aluminio mientras se prolonga la vida útil de las herramientas.

1Selección del material

1.1Substrato de carburo:El carburo de tipo YG (por ejemplo, YG6, YG8) se prefiere debido a su baja afinidad química con las aleaciones de aluminio, lo que ayuda a reducir la formación de borde acumulado (BUE).

1.2Las aleaciones de aluminio de alto contenido de silicio (8% ∼12% Si):Se recomiendan herramientas recubiertas de diamante o de carburo de grano ultrafino sin recubrir para evitar la corrosión de las herramientas inducida por el silicio.

1.3Mecanizado de alto brillo:Se sugieren molinos de extremos de carburo de tungsteno de alta rigidez con pulido de borde de precisión para lograr un acabado de superficie similar a un espejo.

2Diseño de la geometría de la herramienta

2.1Número de flautas:Un diseño de 3 flautas se utiliza comúnmente para equilibrar la eficiencia de corte y la evacuación de las virutas.Kennametal KOR5) se puede elegir para aumentar la tasa de alimentación.

2.2Ángulo de la hélice:Se recomienda un ángulo de hélice grande de 20°-45° para mejorar la suavidad de corte y reducir las vibraciones.Así que se requiere un equilibrio entre la nitidez y la rigidez.

2.3Ángulos de los rastrillos y de los relevos:Un ángulo de rastrilla más grande (10° ≈ 20°) reduce la resistencia al corte y evita la adhesión del aluminio.para equilibrar la resistencia al desgaste y el rendimiento de corte.

2.4El diseño de la garganta de la viruta:Las amplias y continuas flautas en espiral aseguran una rápida evacuación de las fichas y minimizan el pegado.

2.5Preparación del borde:Los bordes de corte deben mantenerse afilados para reducir la fuerza de corte y evitar la adhesión; el chanfrado adecuado mejora la resistencia y evita la rotura de los bordes.

3Opciones de recubrimiento recomendadas

3.1Sin revestimiento:Si el revestimiento contiene aluminio, puede reaccionar con la pieza de trabajo, causando delaminación o adhesión del revestimiento, lo que lleva a un desgaste anormal de la herramienta.Los molinos de extremos sin revestimiento son rentables, extremadamente afiladas y fáciles de volver a moler, por lo que son adecuadas para la producción a corto plazo, la creación de prototipos o aplicaciones con requisitos moderados de acabado superficial (Ra > 1,6 μm).

3.2Carbono similar al diamante (DLC):El DLC es a base de carbono, con una apariencia similar al arco iris, que ofrece una excelente resistencia al desgaste y propiedades antiadhesión, ideal para el mecanizado de aluminio.

3.3Revestimiento de TiAlN:Aunque el TiAlN proporciona una excelente resistencia a la oxidación y el desgaste (3 ∼4 veces más de vida que el TiN en acero, acero inoxidable, titanio y aleaciones de níquel),generalmente no se recomienda para el aluminio porque el aluminio en el recubrimiento puede reaccionar con la pieza de trabajo.

3.4Revestimiento con AlCrN:Es químicamente estable, no pegajoso y adecuado para el titanio, el cobre, el aluminio y otros materiales blandos.

3.5El revestimiento de TiAlCrN:Un revestimiento de estructura gradiente con alta dureza, dureza y baja fricción.

Resumen:Evite recubrimientos que contengan aluminio (por ejemplo, TiAlN) al mecanizar aluminio, ya que aceleran el desgaste de la herramienta.

4Consideraciones clave

4.1Evacuación del chip:Las virutas de aluminio tienden a pegarse; se requieren diseños de flauta optimizados (por ejemplo, bordes ondulados, ángulos de rastrillo grandes) para una evacuación suave.

4.2Método de enfriamiento:

4.2.1 Se prefiere el enfriamiento interno (por ejemplo, Kennametal KOR5) para reducir la temperatura de corte y eliminar las virutas.

4.2.2 Utilizar fluidos de corte (emulsiones o refrigerantes a base de aceite) para reducir la fricción y el calor, protegiendo tanto la herramienta como la pieza de trabajo.

4.2.3 Asegurar un flujo de refrigerante suficiente para cubrir la zona de corte.

4.3Parámetros de mecanizado

4.3.1Cortado a alta velocidad:Las velocidades de corte de 1000 ∼ 3000 m/min mejoran la eficiencia al tiempo que reducen la fuerza de corte y el calor.

4.3.2Tasa de alimentación:El aumento de la alimentación (0,1 a 0,3 mm/diente) aumenta la productividad, pero se debe evitar la fuerza excesiva.

4.3.3Profundidad de corte:Por lo general, 0,5 ∼2 mm, ajustados según las necesidades.

4.3.4Diseño antivibración:La hélice variable, el espaciamiento desigual de la flauta o las estructuras del núcleo cónicas pueden suprimir la charla (por ejemplo, KOR5).

Conclusión

Los principios básicos de diseño de los molinos de extremos de carburo para aluminio son:baja fricción, alta eficiencia de evacuación de las astillas y rendimiento antiadhesiónLos materiales recomendados incluyen el carburo de tipo YG o el carburo de grano ultrafino sin revestimiento.Para acabados de alto brillo o aleaciones de aluminio de alto contenido de silicioEn la práctica, el rendimiento se puede maximizar combinando los parámetros de mecanizado adecuados (por ejemplo, alta velocidad,El proceso de refrigeración de la atmósfera es muy complejo..g., líquido de refrigeración interno).