Обработка алюминия на фрезерном станке своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 09.09.2024

Можно ли обрабатывать алюминий на фрезе без СОЖ?

Алюминий один из самых популярных металлов, который используют в промышленности уже несколько сотен лет. Этот материал используется во многих сферах в машино и самолетостроении, строительстве и электроэнергетике. Он стал популярным из-за своих особых качеств, такое сочетание не имеют больше ни какие металлы. Он податливый, легок в обработке, имеет высокую тепло- и электропроводимость, легкий по сравнению с остальными металлами и слабо поддается коррозии. После шлифовочных работ изделия из этого металла уже имеют красивый вид без дополнительной обработки.

Фрезеровка алюминия

Обработка алюминия без СОЖ

В некоторых ситуациях использовать СОЖ нельзя, так как ее использование приведет к снижению качества обрабатываемой заготовки. Поэтому нужно выполнять сухую обработку. Но в таком случае нужно использовать особый режущий инструмент, а точнее с алмазоподобным покрытием (DLC). Она имеет большую стойкость к износу, наплавлению, налипанию стружки и имеет низкий коэффициент трения. Операции чернового фрезерования всегда должны выполняться без применения СОЖ.

Правильно. На каких оборотах фрезеруешь.

Сейчас придет новый аппарат с головой на 60 000. Буду пробовать на максимуме. Пока на 24 000. Но, для таких эксперементов нужен или VisualMill или PowerMill. Другие подачу на зуб не считают. А на глаз можно много фрез запороть.
?

Доброго дня.
Буду рад всем , кто сможет поделиться секретами мастерства.
Пытался фрезеровать алюминий на Реобиновском станке с Проксоновской головкой.
Липнет гад на фрезу.
Задушил жабу, взял фрезы от HAHN+KOLB специально по алюминию. Все равно вязнет.
Куда глядеть , что пробовать?
PS
Дюраль , безусловно , как по маслу. Но на то она и дюраль.

Прошу прощения, что все посты не читал, но могу сказать только одно (и это моё мнение): или обороты убовлять или смазки добавлять (рыфма прям) ?
Вообще-то ещё есть такой фактор : сколько граний у режущего инструмента … “лысый алюминий” обязательно надо смазывать ЛЮБОЙ жидкой смазкой и минимальные обороты реж. инструмента. … можно и на оборот - бешанные обороты и чут смазки - пусть даже густая но минимальная подача …
Спасибо за выслушивание столь молодого специалиста ?
В дагонку : керосин хуже свинного жира ! … Можно просто сало, но это при маленких оборотах (напрмер - нарезка резбы)

Принципиально важные отличия оборудования ЧПУ по алюминию от тех многих устройств, которые обрабатывают дерево или пластмассу, надо знать и учитывать в работе всем, кто их эксплуатирует.

Плюсы материала
Полезные советы всем, обрабатывающим алюминий
Применение соответствующего оборудования
Особенности работы с материалом
Обрабатываем алюминий для домашних нужд
Станок самостоятельной сборки
Заключение

Процесс фрезерования алюминия с использованием станков ЧПУ считается весьма рентабельным. Их используют в производстве деталей малыми партиями. Хотя, работая в автоматическом режиме, можно наладить выпуск больших объемов продукции, причем высокого качества. Точность размеров другим путём не досягаема.

Плюсы материала

Среди достоинств этого конструкционного материала, специалисты отмечают несколько.

прочностью;
легкостью;
устойчивостью к коррозии;
низкой теплопроводностью (этим обуславливается его применение в судостроительной отрасли);
высокой электропроводностью;
доступной стоимостью.

Очень важно соблюдать режим резки. Выход за его оптимальные пределы заканчивается быстрым износом фрезы. К тому же, у алюминиевых заготовок (или из его сплавов) есть свойство забивать канавки у режущих инструментов.

Главное, учесть нагрузку на ЧПУ станок, рассчитав оптимальную скорость, глубину резки, величину подачи, исходя из характеристик устройства.

Полезные советы всем, обрабатывающим алюминий

Чтобы правильно выполнять обработку этого материала, соблюдая меры безопасности, надо знать и выполнять 10 важных правил:

Качественная резка не любит спешки. Крупногабаритные изделия, например, автозапчасти, могут быть в работе долгое время.
Пользуйтесь онлайн-калькулятором или обычным, оптимизируя настройки и определяя скорость, с которой будет подаваться шпиндель. Это поможет установить нижнюю границу числа оборотов за минуту; поддерживать разнообразные фрезы для обработки алюминия, пользуясь фрезами цилиндрического, торцевого, червячного, концевого или конического типа.
Важно при расчете считаться с прочностью на изгиб, утончением стружки, различными мощностными режимами работы.
Применяйте фрезы, имеющие износостойкие покрытия. Материал их изготовления – твердые сплавы. Инструмент из кобальта, стальной и быстрорежущий не подходит. Лучше всего подойдет покрытие из диборида титана. Это исключает теплопередачу и налипание стружки. Их высокая стоимость окупится качеством обработанной детали.
Лучше использовать фрезы меньшего диаметра – до 6 мм, благодаря чему реально добиться увеличения числа оборотов за минуту.
Вовремя очищайте область обработки от стружечных отходов.
Контролируйте глубину процесса резки. Целесообразно сделать большее число проходов обрабатываемого материала, чем экономить время. Очистка глубоких отверстий – более сложный процесс.
Подачу смазочно-охлаждающей жидкости лучше выполнять под давлением посредством распыляющего устройства.
Недопустимо слишком быстрое уменьшение скорости подачи! Этот режим больше влияет на износ инструмента. В случае неспособности ЧПУ по алюминию быстро перемещать шпиндель по осям X и Y, лучше использовать фрезы, имеющие меньшее число зубьев – одно-, двузубые при большей ширине канавок.

ВАЖНО! Если у инструмента четыре или больше зубьев, для обработки заготовок из алюминиевого профиля он не подходит!

Надо избегать работы по полной мощности. На станках, которые эксплуатируются на пределе возможностей, инструмент быстрее разрушится, а качество, при такой обработке, будет страдать.

Применение соответствующего оборудования

Высокоточные детали, полученные в результате обработки алюминия на ЧПУ, поставляются на заводы, представляющие космическую, авиационную, военную промышленность. В последнее время создано немало доступных компактных моделей, которые приобретают автомастерские. Даже обработка при помощи хоббийного ЧПУ (4-осного), способствует созданию редких запчастей, по стоимости превышающих цену станка, затраты на покупку материала.

Когда обрабатывается алюминиевый профиль на автоматизированных устройствах, технология производства деталей хорошо отработана. Существует немало моделей в домашних мастерских, на промышленных предприятиях, – фрезеры ЧПУ, требующие знаний в сфере металлообработки, умения создавать коды по чертежам, задавая координаты деталей, их размеры, направления, по которым будут двигаться инструменты.

Сегодня доверие лишь к процессу автоматической обработки, исключающему даже малейшие ошибки относительно формы и размеров будущих изделий. Фрезерный станок с ЧПУ – весьма высокоточный, гарантирующий идеальную поверхность детали. Благодаря синхронизации движений фрезы, подбирается скорость, направление с тем, чтобы сократить время на выполнение станком данных операций, по сравнению с обычным методом.

Вакуумный стол – важная разработка в сфере крепления деталей. Корпусные и тонкостенные изделия удерживаются по типу присоски. А чтобы контролировать размеры деталей, используют электронные узлы. Среди последних разработок – датчики Renishaw для проведения бесконтактных измерений, которые используют в станке Hyundai Wia (Корея). Все это – новые требования к станку для алюминия, путь для ускорения технологического процесса, исключения брака.

Особенности работы с материалом

Важно обратить внимание на некоторые моменты:

повышенная пластичность алюминия усложняет любую его обработку. Главное требование технологов – соблюдение принятой последовательности;
неправильный подход к фрезеровке повышает риск порчи заготовок, в том числе, на этапе их креплений. Поэтому предпочтение отдается вакуумному способу фиксации;
материал имеет высокую чувствительность на вибрацию различного типа, она может способствовать появлению дефектов на поверхности;
особое внимание – к точности подбора режима фрезерования, балансировки цанги.

Современные 3d фрезерные станки, имеющие блок ЧПУ занимаются сложной обработкой профилей из алюминия на максимальных скоростях и с более высоким качеством. Можно создать объемные рельефы на металлической поверхности. При программировании всех операций по обработке материала, важно наладить контроль за техническими параметрами процесса.

Обрабатываем алюминий для домашних нужд

Сейчас 3D фрезеровка алюминиевой заготовки может выполняться не только на фрезерных станках с ЧПУ, но и ручным способом на домашнем оборудовании. Для многих важно использовать станок ЧПУ, работающий с алюминием, для производства нужных автозапчастей. Вместо того, чтобы покупать в магазине, они обрабатывают заготовки, производя нужные для дома или автомобиля вещи своими руками. Главное – соблюдать владей знанием технологии и учитывать особенности обработки.

Нужно иметь электроинструмент ручной фрезер, он есть у многих домашних мастеров. У него нет редуктора и коробки передач, но функционал устройства – на высоте.

До начала работ инструмент нуждается в точной настройке и регулировке. Большой плюс ручного фрезера – способность работать в двух плоскостях (вертикальная и горизонтальная), с минимальными физическими усилиями.

Гарантия качественных результатов – в соблюдении технологии процесса и полном контроле за его ходом. Если, фрезеруя алюминий, работать на небольших оборотах, можно устранить риск деформации металла.

Не менее важно освобождать обрабатываемую поверхность от опилок и придерживаться правил техники безопасности.

Станок самостоятельной сборки

Реально также своими руками собрать станок ЧПУ, обрабатывающий алюминий. Он также может работать по дереву, ДСП и МДФ, пластику, акрилу и карбону, то есть будет универсального назначения. Один из созданных вариантов имеет:

рабочее поле с размерами 850х650 и рабочую высоту по оси Z – 150 мм;
по всем осям ширина рельсовых направляющих HIWIN 15 мм;
двигатели марки NEMA 34;
шпиндель с воздушным охлаждением на 1,5 кВт;
винт TBI (шаг 5 по оси Z, и 10 по X, Y);
импульсные блоки питания (70 В для ШД, 24 в для ЧПУ);
плату Степмастер v2 для блока ЧПУ и программу управления Mach3.

Рабочий стол изготовлен из плиты МДФ толщиной 19 мм. Получилась жесткая, конструкция, на которой можно обрабатывать дюралевые и алюминиевые заготовки.

Некоторые умельцы работают над своим станком целый год, но полученный ними опыт позволит получить модель с нужными параметрами и, возможно, в будущем наладить собственное производство станков, не уступающих в качестве китайским образцам. Такое устройство, конструктивно напоминающее промышленные варианты, легко доработать, переделав под новые нужды.

Среди некоторых узких мест, которые удается решать умельцам, можно отметить:

достижение максимальной жесткости конструкции;
сведение к минимуму сварных операций;
применение в изготовлении устройства прокатной металлотрубы квадратного сечения 80 мм;
отливку станины из искусственного камня (у нее намного ниже вибрация, чем у чугунной).

Заключение

Задача по обработке алюминия на фрезерном станке – в числе сложных, но выполнимых на оборудовании с ЧПУ и без него. Важно лишь разобраться с выбором инструмента, оптимального режима и параметров резания, учитывать требования скорости обработки. Стоит прибегнуть к онлайн-калькулятору, чтобы при любых профилях заготовок уметь рассчитать нужную скорость для вращающегося шпинделя.

Раскрой и гравировка алюминия на фрезерном станке с ЧПУ.

В данной статье будет рассмотрен раскрой и гравировка алюминия на фрезерном станке с ЧПУ, рассмотрены возможные трудности и приведены режимы обработки. Приобрести фрезерный станок для раскроя алюминия можно в нашей компании. Для раскроя алюминия на фрезерном станке необходимо правильно выбрать фрезу и режим фрезерования. Для алюминия лучше всего подходят однозаходные фрезы, потому что у них такой угол лезвия, при котором алюминиевая стружка удаляется из зоны резания, а не прилипает к фрезе.

Рис.1. Однозаходная фреза диаметром 3мм.К примеру, у двухзаходной фрезы угол лезвия более тупой, что приводит к тому, что алюминий к такой фрезе может прилипать. Когда на лезвие прилипает алюминий, нагрузка на фрезу значительно увеличивается, что в итоге приводит к поломке инструмента.

Рис.2. Двухзаходная фреза диаметром 1 мм специальная для стали

При обработке алюминия, для снижения нагрева фрезы и снижения прилипания алюминия к фрезе, рекомендуется использовать систему охлаждения фрезы. Или, если станок не укомплектован такой системой, то периодически брызгать смазкой (например, WD-40) вручную в зону резанья.

Раскрой алюминия.

Для раскроя алюминия применяются однозаходные фрезы диаметром 3.175 и 6 мм. Режим фрезеровки выбирается следующий:Частота вращения шпинделя: 15000…18000 об/мин;Скорость подачи: 720…1200 мм/мин;Глубина за один проход: 0,2 — 0,5 мм.Если станок укомплектован шаговыми двигателями, то при скоростях подачи более 1000 мм/мин может появляться эффект потери шагов.Глубину раскроя рекомендуется задавать меньше толщины листа на 0.05…0.1 мм, для того чтобы детали оставались чуть закрепленными в листе. Если деталь будет полностью выкроена, то она может сместиться и сломать фрезу.

Рис.3. Раскрой детали завершен, деталь держится на тонком слое алюминия

Гравировка алюминия.

Если гравировка выполняется однозаходной фрезой диаметром 2 или 3 мм, то все что было сказано выше про раскрой алюминия, справедливо и для гравировки. Но если необходима более высокая детализация, то необходима фреза с меньшим диаметром. И в этом случае возникают следующие трудности.Во-первых, однозаходную фрезу с диаметром меньше 2 мм найти в продаже трудно. Тогда приходится использовать двухзаходные фрезы.Во-вторых, так как от диаметра фрезы зависит скорость подачи и глубина гравировки за один проход, то при использовании двухзаходных фрез диаметром 0,8 — 1,2 мм, производительность резки снижается.Например, для двухзаходной фрезы диаметром 1 мм, режим гравировки алюминия будет следующий:Частота вращения шпинделя: 18000 об/мин;Скорость подачи: 200 мм/мин;Глубина за один проход: 0,1 мм.

Рис.4. Изделия полученное гравировкой двухзаходной фрезой диаметром 1 мм и раскроем однозаходной фрезой диаметром 3 мм

Таким образом, сложность и время гравировки алюминия значительно возрастает, если необходимо использовать двухзаходные фрезы с малым диаметром.В данной статье были рассмотрены раскрой и гравировка алюминия, описаны основные трудности при обработке данного металла на фрезерном станке и были даны рекомендации о том, какие фрезы и какие режимы применять при раскрое и гравировки алюминия.

Читайте также: