Лучшие металлы для обработки на фрезерных станках с ЧПУ
В то время как обработка с ЧПУ позволяет обрабатывать металлы с хорошей точностью и повторяемостью, задачи обработки значительно различаются в зависимости от металла.
Прочность, текстура, содержание железа, содержание зерна, плотность и т. д. сильно влияют на способность станка с ЧПУ обрабатывать металлическую заготовку.
В зависимости от металла вам придется использовать специальные режущие инструменты, подходящий поток охлаждающей жидкости, определенные скорости и подачи.
Кроме того, в зависимости от области применения обработанная деталь может потребовать последующей обработки.
В этой статье рассматриваются лучшие металлы, которые можно фрезеровать на станках с ЧПУ, и оптимальные параметры обработки этих металлов.
Лучшие металлы для фрезерной обработки с ЧПУ
Ниже приведены некоторые из лучших и наиболее распространенных металлов, которые можно фрезеровать на станке с ЧПУ.
| Металлы | Обрабатываемость | Устойчивость к коррозии | Удельная прочность | Расходы |
|---|---|---|---|---|
| Алюминий | Высокая | Умеренная | Умеренная | Низкая |
| Латунь | Высокая | Низкая | Низкая | Низкая |
| Бронза | Умеренная | Высокая | Умеренная | Высокая |
| Титан | Низкая | Низкая | Высокая | Очень высокая |
| Нержавеющая сталь | Умеренная | Высокая | Умеренная | Умеренная |
| Медь | Высокая | Умеренная | Умеренная | Высокая |
Я рассмотрю их свойства, требования к обработке и области применения, чтобы помочь вам выбрать лучший металл для вашего проекта.
Алюминий
Алюминий — это первый металл, с которым большинство машинистов начинают работать на фрезерных станках с ЧПУ. Для сравнения, алюминий широко доступен и довольно экономичен.
Это наиболее широко используемый цветной металл, а также самый используемый металл после железа и стали.
Благодаря простоте обработки он используется во многих отраслях промышленности и даже может обрабатываться на настольных фрезерных станках с ЧПУ, совместимых с алюминием, которые больше всего подходят для любителей.
Чистый алюминий мягок и обладает высокой реакционной способностью при контакте с кислородом, образуя на своей поверхности слой оксида.
Чтобы сделать алюминий пригодным для коммерческого применения, в чистый алюминий добавляют такие элементы, как кремний, медь, магний, железо и т. д.
Как правило, конструкционные алюминиевые сплавы содержат 90-99% алюминия и обладают улучшенной обрабатываемостью.
Алюминиевые сплавы, используемые для фрезерования с ЧПУ
Есть несколько сплавов алюминия, которые предпочтительны для фрезерования с ЧПУ.
Алюминий 6061 (аналоги АВ, АД)
Относится к сплавам с уровнем прочности от среднего до высокого. Повышение прочности достигает за счет термического упрочнения. Алюминиевый сплав общего назначения, используемый в механической обработке благодаря его широкой доступности, низкой стоимости и коррозионной стойкости.
Он используется для изготовления велосипедных рам, компонентов самолетов и многого другого. 6061 обычно легко режется и обрабатывается.
Алюминий 7075
Алюминиевый сплав 7075 относится к дюралям и является заменителем и ближайшим аналогом более известного у нас сплава В95. Сплав 7075-Т6 является самым прочным алюминиевым сплавом в мире и имеет предел прочности на разрыв почти в 2 раза выше чем литейные алюминиевые и магниевые сплавы. Алюминий 7075 — это алюминий более высокого качества, который может выдерживать большую нагрузку, чем алюминий 6061. Он в основном используется в автомобильной и космической промышленности.
Аналоги сплавов алюминия советской и западной маркировкой.
Магний AZ31
Хотя это другой химический элемент, с точки зрения фрезеровки его можно отнести с алюминиевыми сплавами. Магний AZ31 до 35% легче, чем алюминиевые сплавы, сохраняя то же отношение прочности к весу (удельная прочность).
У него есть один существенный недостаток, AZ31 легко воспламеняется при определенных условиях. Поэтому фрезеровать AZ31 лучше с помощью какого-нибудь химически нейтрального жидкого хладагента.
Также AZ31 имеет плохую коррозионную стойкость. Тем не менее, вы можете легко анодировать его для защиты от коррозии.
Для сравнения, магний AZ31 дорог и используется для изготовления корпусов ноутбуков, корпусов камер и корпусов электроинструментов.
Конфигурация концевой фрезы для фрезерования алюминия
Концевая твердосплавная фреза с двумя или тремя канавками является лучшим выбором для фрезерования алюминия.
Поскольку алюминий является мягким металлом, стружка, образующаяся во время обработки, иногда может прилипать к фрезе, заставляя ее заполнять вырезанный карман, что постепенно снижает эффективность резания.
Вы можете преодолеть липкость, используя насадки с покрытием из нитрида титана-алюминия (AlTiN или TiAlN), нитрида циркония (ZrN) или диборида титана (TiB2), которые обеспечивают повышенную смазывающую способность режущей насадки.
СОЖ и смазка для фрезерования алюминия
Любителям может сойти с рук фрезерование алюминия с помощью охлаждающей жидкости со сжатым воздухом, которая распыляет крошечные капли охлаждающего материала.
Техника струйного охлаждения является лучшим вариантом для крупномасштабных операций с интенсивным трением, поскольку она эффективно удаляет застрявшую стружку из выемки.
Если стружка не удаляется регулярно, она может засорить канавки концевой фрезы, вызывая всевозможные проблемы (нагрев, поломка фрезы, неравномерное резание и т. д.).
Подачи и скорости для фрезерования алюминия
Общее правило заключается в том, что на фрезерном станке с ЧПУ более мягкие материалы режут быстрее, чем более твердые.
Поскольку алюминий является мягким металлом, его можно обрабатывать на станке с ЧПУ с более высокой скоростью.
Более подробно о примерном расчете скорости вы можете узнать из этой статьи.
Помните, что при резке крупногабаритными инструментами вам нужно резать на более низких оборотах. Диапазон скорости вращения шпинделя 15 000–25 000 об/мин — хороший выбор для резки алюминия.
Постобработка
После того, как алюминий обработан на станке с ЧПУ, может потребоваться дополнительная постобработка, такая как анодирование, нанесение покрытия, термообработка, пескоструйная обработка и т. д., в зависимости от требований вашего проекта.
Применение фрезерованного алюминия с ЧПУ
Благодаря высокому соотношению прочности к весу (~ 2800 фунтов на квадратный дюйм), коррозионной стойкости и низкой стоимости алюминия он используется в аэрокосмической, потребительской, медицинской и автомобильной промышленности.
Латунь
Латунь популярна благодаря своей средней твердости, высокой прочности на растяжение и коррозионной стойкости к соленой воде. C360 и C260 — два популярных латунных сплава.
Стоимость латуни немного выше, чем алюминия и стали, но она имеет высокие возвраты лома, которые компенсируют высокую первоначальную стоимость.
Конфигурация концевой фрезы для фрезерной обработки латуни с ЧПУ
| Свойства инструмента | Для фрезерования латуни |
|---|---|
| Фреза | Твердый карбид |
| Оптимальное количество флейт | 2 или 3 |
| Угол спирали | 30° |
| Угол точки | 90° |
| Покрытие | Нитрид титана (TiN) |
Для фрезерования латуни лучше всего подходит плоская или сферическая концевая фреза с цельной твердосплавной фрезой, имеющей две или три канавки с углом подъема спирали 30°.
С углом при вершине 90° он может легко погружаться в латунь, а дополнительные покрытия, такие как нитрид титана (TiN), подходят для более длительных высокоскоростных производственных циклов.
Подачи и скорости
Для диаметра фрезерования 0,375 дюйма рекомендуемая скорость вращения шпинделя для латуни составляет 20 000 об/мин. При таких настройках двухлезвийная насадка может выполнять фрезерование со скоростью ~61 дюймов в минуту, а трехлезвийная насадка может делать это со скоростью ~92 дюймов в минуту..
| Размер концевой фрезы (дюймы) | Скорость шпинделя (об/мин) | Максимальная глубина прохода (дюймы) | Скорость подачи (дюйм/мин) | Скорость погружения (дюйм/мин) |
|---|---|---|---|---|
| 1/8″ | 12000 | 0,003 дюйма | 7.874 | 0,656 |
| 1/16″ | 12000 | 0,003 дюйма | 7.874 | 0,656 |
| 1/32 дюйма | 12000 | 0,003 дюйма | 7.874 | 0,656 |
| 1/64″ | 12000 | 0,001 дюйма | 1,575 | 0,157 |
| 1/100″ | 12000 | 0,001 дюйма | 1,575 | 0,157 |
Охлаждающая жидкость и лубрикатор
Латунь очень легко обрабатывается и не требует охлаждающей жидкости при резке. Вы даже можете работать с ним без смазки.
По сравнению с безжидкостным фрезерованием, фрезерование латуни с масляной эмульсией происходит тише и дает хорошее качество поверхности.
Постобработка латуни
Фрезерованная латунь с ЧПУ обычно имеет чистый вид, хотя ее можно дополнительно отполировать (хонинговать, полировать и т. д.), Чтобы стереть битовую дорожку.
После того, как она хорошо отполирован, она становится похож на золото.
Применение фрезерованной латуни с ЧПУ
Латунь обладает уникальными свойствами, такими как коррозионная стойкость, высокая электропроводность и немагнитная природа.
В связи с этим он используется для изготовления фитингов для труб, электрических схем, часовых механизмов, предметов домашнего декора, эстетических экспонатов, музыкальных инструментов, гильз для боеприпасов и многого другого.
Кроме того, латунь не образует искр при ударе о другие металлы, и поэтому она используется для изготовления инструментов, используемых в потенциально взрывоопасных средах, таких как шахты.
Бронза
Бронза обладает хорошей коррозионной стойкостью из-за большого содержания цинка, олова и железа.
Некоторые сплавы бронзы, которые можно обрабатывать на станке с ЧПУ, включают оловянно-фосфорную бронзу (CDA 510), подшипниковую бронзу (C932), свинцово-фосфорную бронзу (CDA 544) и алюминиевую бронзу (CDA 614, 624, 630, 642, 954)..
Конфигурация концевой фрезы для фрезерной обработки бронзы с ЧПУ
| Свойства инструмента | Для фрезерования бронзы |
|---|---|
| Фреза | Твердый карбид |
| Оптимальное количество флейт | 2 или 3 |
| Угол спирали | 30° |
| Угол точки | 90° |
| Покрытие | Нитрид титана (TiN) |
Концевая фреза с цельной твердосплавной фрезой с двумя или тремя канавками под углом подъема спирали 30° является лучшим вариантом для фрезерования бронзы.
С углом при вершине 90° он может легко погружаться, а дополнительные покрытия, такие как TiN, подходят для более длительного высокоскоростного производства.
Хорошим выбором является концевая фреза со сферическим наконечником, она обеспечивает гладкие дорожки среза, и в большинстве случаев бронзовая резка или гравировка с ее помощью не требуют полировки.
Охлаждающая жидкость и лубрикатор
Вы можете использовать пастообразные или аэрозольные жидкие гели для смазывания поверхности бронзовой заготовки и зоны контакта режущего инструмента.
Использование охлаждающей жидкости не является существенным при фрезеровании с низкой нагрузкой.
Для крупномасштабного промышленного фрезерования бронзы необходимо охлаждение потоком. Он смазывает область контакта инструмента и материала и сводит к минимуму тепловое расширение бронзы.
Подачи и скорости
Для диаметра фрезерования 0,250 дюйма рекомендуемая скорость вращения шпинделя для латуни составляет 23 000 об/мин. При таких настройках двухлезвийная фреза может выполнять фрезерование со скоростью ~45,8 дюйма в минуту, а трехлезвийная — со скоростью ~68,7 дюйма в минуту.
| Граф флейты | Диаметр фрезерования (дюймы) | Скорость шпинделя (об/мин) | Скорость подачи (дюйм/мин) |
|---|---|---|---|
| 2 | 0,375 дюйма | 16000 | ~46 |
| 3 | 0,375 дюйма | 16000 | ~69 |
| 4 | 0,5 дюйма | 12000 | ~92 |
| 6 | 0,5 дюйма | 12000 | ~138 |
| 8 | 0,5 дюйма | 12000 | ~184 |
Постобработка Бронзы
Хотя бронза обладает хорошей коррозионной стойкостью, она образует тонкий поверхностный слой оксида при длительном воздействии атмосферы.
Если вам требуется устранение такого оксидного слоя, фрезерованная бронза с ЧПУ может быть покрыта защитными химическими веществами.
Применение фрезерованной бронзы с ЧПУ
Бронза нашла применение в морских трубах, ювелирных изделиях, подшипниках, втулках, скульптурах, музыкальных инструментах и т. д.
Титан
Среди всех металлов, которые можно фрезеровать на станках с ЧПУ, титан популярен благодаря своему высокому соотношению прочности и веса.
Он примерно на 45% легче стали, но обладает отличной прочностью, поэтому для фрезерования титана необходимо использовать специально разработанные инструменты.
Уникальные свойства титана делают его очень дорогим. Кроме того, вам необходимо приобрести специальные инструменты, что увеличивает стоимость обработки.
Популярными титановыми сплавами для работы на станках с ЧПУ являются титан класса 1-4, титан класса 5 (Ti 6-4, Ti-6AL-4V или Ti6Al4V) и титан класса 9.
Титан класса 2 обладает высокой коррозионной стойкостью, а титан класса 5 является самым прочным среди всех доступных титановых сплавов.
Конфигурация концевой фрезы для фрезерования титана с ЧПУ
| Свойства инструмента | Для фрезерования титана |
|---|---|
| Фреза | Твердый карбид |
| Оптимальное количество флейт | 2 или 4 |
| Угол спирали | 30° |
| Угол точки | 90° |
| Покрытие | Нитрид титана (TiN), Нитрид титана-алюминия (TiAlN) |
Титан трудно обрабатывать на станке с ЧПУ, и для достижения наилучших результатов требуются специальные инструменты.
Концевые фрезы с твердосплавной фрезой – лучший вариант для резки титана. Его износостойкость позволяет резать на высоких скоростях резания. Твердосплавные инструменты также более хрупкие и дороже, чем быстрорежущие.
С концевыми фрезами с двумя канавками вы можете добиться большего удаления стружки, а с четырьмя канавками вы можете резать титан с хорошим качеством и в условиях низкой вибрации.
Концевая фреза с покрытием из нитрида титана (TiN) помогает резать с минимальным трением, увеличивая срок службы инструмента.
Покрытие из нитрида титана-алюминия (TiAlN) позволяет свести к минимуму накопление тепла на концевой фрезе. Кроме того, это помогает быстрее рассеивать выделяемое тепло.
СОЖ и лубрикатор для фрезерной обработки титана с ЧПУ
Использование охлаждающих жидкостей для фрезерования титана имеет важное значение. Синтетические охлаждающие жидкости являются лучшим вариантом, поскольку они обеспечивают как охлаждение, так и смазку.
Также наилучший способ подачи СОЖ заливным способом, так как он эффективно удаляет стружку и обеспечивает постоянное охлаждение и смазку.
Подачи и скорости для фрезерования титана
С твердосплавной концевой фрезой 1/2 дюйма вы можете фрезеровать титан со скоростью подачи 12,6 дюйма в минуту, скоростью вращения шпинделя 2100 об/мин и глубиной резания 0,02 дюйма.
Ваши скорости подачи и скорости зависят от удаления стружки, которого вы хотите достичь.
Постобработка титана
Методы поверхностной закалки и анодирования в основном используются для титана, фрезерованного на станках с ЧПУ, чтобы защитить его от образования оксидного слоя и придать хорошую коррозионную стойкость.
Применение фрезерованного титана с ЧПУ
Уникальные свойства титана включают стойкость к высоким температурам, высокую коррозионную стойкость, низкую плотность и плохую электропроводность.
В связи с этим он является популярным выбором для изготовления биомедицинского оборудования, военной техники, деталей аэрокосмических двигателей, корпусов машин, теплообменников и т. д.
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь известна своей универсальностью и хорошим соотношением прочности и стоимости.
Как правило, нержавеющая сталь стоит умеренно дорого, но изменение цены зависит от вашего выбора сплава.
Сплавы из нержавеющей стали, используемые для фрезерования с ЧПУ
Нержавеющая сталь 303
Нержавеющая сталь 303 (SS303) обладает исключительными свойствами обработки среди всех других сплавов нержавеющей стали. Однако это происходит за счет снижения коррозионной стойкости.
Кроме того, это не лучший выбор для таких применений, как сварка, термообработка или холодное формование. Он в основном используется для изготовления гаек, болтов, шестерен и валов.
Нержавеющая сталь 304
Нержавеющая сталь 304 (SS304) лишена большинства недостатков SS303.
SS304 часто называют сталью морского класса из-за ее высокой коррозионной стойкости и легкой свариваемости.
Она используется для изготовления морской арматуры, автомобильных деталей, деталей морских судов, хирургических инструментов и медицинских имплантатов.
Другие
Нержавеющая сталь 15-5, 17-4, 18-8, 316, 416, 420, 440C и 410 — это другие сплавы нержавеющей стали, используемые при фрезеровании с ЧПУ.
Конфигурация концевой фрезы для фрезерной обработки нержавеющей стали с ЧПУ
| Свойства инструмента | Для фрезерования нержавеющей стали |
|---|---|
| Фреза | Карбид |
| Оптимальное количество флейт | 4 |
| Угол спирали | 30° |
| Угол точки | 90° |
| Покрытие | Нитрид титана (TiN), нитрид титана-алюминия-бора (AlTiBN) |
Нержавеющая сталь легко обрабатывается, но вам могут понадобиться специальные инструменты в зависимости от используемого сплава.
Оптимальным выбором концевой фрезы для фрезерования нержавеющей стали является твердосплавная фреза с «квадратной» режущей кромкой.
Покрытие из нитрида титана (TiN) помогает резать с минимальным трением и продлевает срок службы инструмента.
Благодаря покрытию из нитрида титана-алюминия-бора (AlTiBN) вы можете свести к минимуму накопление тепла на концевой фрезе, поскольку оно помогает быстрее рассеивать выделяемое тепло.
Охлаждающая жидкость и лубрикатор
Поток СОЖ является лучшим вариантом при фрезеровании нержавеющей стали. Он минимизирует температуру, а также смазывает контактные поверхности инструмента.
Следует отметить, что нержавеющая сталь имеет тенденцию к затвердеванию при фрезеровании в холодных условиях. Это заставляет его сопротивляться порезам.
Вы можете решить такие проблемы с помощью надлежащей подачи СОЖ и оптимальной скорости резания.
Подачи и скорости
Используя концевую фрезу из твердого сплава 1/2 дюйма, вы можете фрезеровать нержавеющую сталь со скоростью подачи ~ 26 дюймов в минуту, скоростью вращения шпинделя 15 000 об/мин и глубиной резания 0,01 дюйма.
В то время как двухзубая концевая фреза с диаметром инструмента 3/8 дюйма и скоростью вращения шпинделя 960 об/мин может обрабатывать нержавеющую сталь со скоростью 3,84 дюйма в минуту.
Постобработка нержавеющей стали
Фрезерованная на станке с ЧПУ нержавеющая сталь обычно покрывается порошковым покрытием или подвергается дробеструйной очистке.
Хотя нержавеющая сталь устойчива к коррозии, она по-прежнему восприимчива к химическим веществам, таким как хлор. Порошковое покрытие помогает улучшить его коррозионно-стойкие свойства по отношению к таким химическим веществам.
Применение фрезерованной нержавеющей стали с ЧПУ
К уникальным свойствам нержавеющей стали относятся высокая коррозионная стойкость, термостойкость и прочность.
Благодаря таким свойствам нержавеющая сталь используется в аэрокосмической промышленности, робототехнике, медицине, точных инструментах и многом другом.
Медь
Медь C110 и Медь C101 являются наиболее используемыми сплавами меди.
Стоимость меди обычно высока, но она имеет высокую возвратную стоимость лома, что компенсирует высокие первоначальные затраты.
Конфигурация концевой фрезы для фрезерования меди
| Свойства инструмента | Для фрезерования меди |
|---|---|
| Фреза | Карбид |
| Оптимальное количество флейт | 3 |
| Угол спирали | 30° |
| Угол точки | 90° |
| Покрытие | Алюминий Титан Нитрид Хрома (AlTiCrN), Диборид Титана (TiB2) |
Концевая фреза с твердосплавной фрезой, имеющей три канавки под углом спирали 30°, является лучшим вариантом для обработки меди.
Вы можете использовать концевые фрезы с покрытием из нитрида алюминия-титана-хрома (AlTiCrN) для высокоскоростных работ. Если вам требуется дальнейшее снижения трения, вы можете использовать фрезы с покрытием из диборида титана (TiB2).
Снижение скорости резания на 20 % увеличивает срок службы инструмента в 3 раза.
Охлаждающая жидкость и лубрикатор
Большинству любителей можно обойтись фрезерованием меди, используя охлаждающую жидкость со сжатым воздухом, которая распыляет крошечные капельки охлаждающей жидкости.
Для операций фрезерования с интенсивным трением лучше всего подходит метод охлаждения потоком. Эффективно смазывает и удаляет застрявшую стружку из кармана.
Подачи и скорости
Как правило, трехлезвийная коронка диаметром 0,125 дюйма может фрезеровать медь при скорости вращения шпинделя 46 000 об/мин и скорости подачи ~68,7 дюймов в минуту.
| Граф флейты | Диаметр фрезерования (дюймы) | Скорость шпинделя (об/мин) | Скорость подачи (дюйм/мин) |
|---|---|---|---|
| 2 | 0,375 дюйма | 16000 | ~46 |
| 3 | 0,375 дюйма | 16000 | ~69 |
| 4 | 0,5 дюйма | 12000 | ~92 |
| 6 | 0,5 дюйма | 12000 | ~138 |
| 8 | 0,5 дюйма | 12000 | ~184 |
Постобработка меди
Фрезерованная на станке с ЧПУ медь обычно выглядит чистой, но ее можно дополнительно отполировать, чтобы стереть вырезанные дорожки и получить гладкую поверхность.
Применение фрезерованной меди с ЧПУ
Медь известна своей высокой электро- и теплопроводностью.
Кроме того, сплав меди с такими материалами, как свинец, цинк и хром, улучшает ее обрабатываемость, не влияя на ее проводимость.
Эти свойства находят применение при изготовлении теплообменных труб, соединителей, бытовой электротехники, радиаторов и т. д.
Факторы, влияющие на фрезерование металлов на станке с ЧПУ
Прежде чем выбрать металл для вашего применения, вы должны учитывать его обрабатываемость, коррозионную стойкость, твердость, удельную прочность, тип концевой фрезы и т. д.
Эти факторы сильно влияют на возможности фрезерования металла на станке с ЧПУ.
Обрабатываемость
Обрабатываемость металла означает, насколько легко с ним работать. Как правило, твердые металлы, такие как титан, нелегко обрабатывать.
Американский институт чугуна и стали (AISI) провел несколько испытаний на нескольких металлах. AISI установила сталь 160 Brinell B1112 в качестве 100% эталона для сравнения с другими металлами.
Металлы с ценностью более 100% легко обрабатываются, а с ценностью менее 100% относительно тяжелее.
Ниже приведена таблица, показывающая обрабатываемость некоторых металлов по тестам AISI:
| Металл | Обрабатываемость |
|---|---|
| Углеродистая сталь | ~80% |
| Алюминий | ~380% |
| Алюминиево-магниевый сплав | ~480% |
| Нержавеющая сталь | ~45% |
Чтобы снизить стоимость обработки, старайтесь использовать металлы, которые легко поддаются обработке и не требуют специальных инструментов.
Примерами легко обрабатываемых металлов являются мягкая сталь, алюминий и латунь.
Обрабатываемость означает, насколько легко придать металлу форму, не ломая его. Как правило, с мягкими металлами, такими как латунь, легко работать.
Легко обрабатываемый металл всегда будет легко обрабатываться и не требует дополнительных инструментов, что экономит деньги.
Устойчивость к коррозии
Металлы, которые могут выдерживать условия окружающей среды, такие как переменная температура и химическое воздействие, всегда являются хорошим выбором.
В идеале лучше всего подходят металлы с высокой коррозионной стойкостью, но они могут быть дорогими.
Однако вы можете использовать несколько экономичных вариантов, таких как алюминий и углеродистая сталь, для лучшего соотношения цены и качества.
Также вы можете нанести краску или анодировать металл, чтобы защитить его от атмосферной коррозии.
Некоторые высококоррозионностойкие металлы — это титан, латунь и нержавеющая сталь 3016.
Отношение прочности к весу или удельная прочность
Вы должны учитывать соотношение прочности к весу или удельную прочность, когда хотите сделать прочные и легкие детали.
Однако стоимость такого металла очень высока, и его сложнее обрабатывать с помощью стандартных инструментов, что увеличивает стоимость.
Из списка металлов в этой статье титан имеет самое высокое отношение прочности к весу, за ним следуют алюминий и нержавеющая сталь.
Стоимость производства
Себестоимость производства в конечном итоге зависит от обрабатываемости и стоимости исходного металла. Для металлов, требующих специализированных режущих инструментов, стоимость производства всегда высока.
Я рекомендую вам использовать легкодоступные металлы, такие как алюминий или сталь, если вы хотите снизить себестоимость производства.
Кроме того, старайтесь использовать металл, который требует только чистовой обработки или минимальной последующей обработки, чтобы снизить себестоимость производства.
Алюминий и нержавеющая сталь — это металлы, которые обычно имеют более низкие производственные затраты в зависимости от используемого сплава.
Жесткость машины
При фрезеровании металлов станок может испытывать вибрации из-за физического режущего контакта между шпинделем и металлом.
По мере увеличения прочности металла станку будет все труднее обрабатывать такие металлы. Это еще больше увеличивает вибрацию.
Вибрация вызывает износ машины и со временем снижает ее производительность.
Использование тяжелого станка с хорошей жесткостью сведет к минимуму влияние вибрации и позволит эффективно фрезеровать металлы.
Количество осей
Способность станка с ЧПУ создавать сложные формы и конструкции увеличивается с увеличением количества доступных на нем осей.
В большинстве случаев, когда у вас есть 5-осевой станок, вам не нужно менять ориентацию заготовки, повторно регулируя прижим. Это экономит время и повышает производительность обработки.
Привод или механизм передачи
Приводные или передаточные механизмы, такие как ременный привод, цепной привод, ходовой винт или шарико-винтовая передача, обычно используются на фрезерных станках с ЧПУ для перемещения шпинделя вдоль каждой оси.
При фрезеровании металлов лучше всего использовать ходовой винт или шарико-винтовую передачу, поскольку они не имеют тенденции к растяжению, как ременная передача, и обеспечивают жесткое движение шпинделя.
Шпиндель
Шпиндель с регулируемой скоростью – лучший вариант для фрезерования металлов. Он помогает регулировать скорость вращения шпинделя в зависимости от металла, глубины резания, концевой фрезы и многих других факторов.
Шпиндель мощностью не менее 3,3 кВт и диапазоном скоростей от 2 000 до 30 000 об/мин — хороший выбор для обработки металлов.
Выводы
Выбор подходящего металла для фрезерования на станке с ЧПУ зависит от возможностей станка и области его применения.
Физические и химические свойства различных металлов определяют легкость их обработки.
Латунь можно использовать из-за ее эстетичного вида, высокой коррозионной стойкости и низкой обрабатываемости. Кроме того, из него можно делать вывески, логотипы и сантехнику.
Алюминий универсален благодаря умеренному соотношению прочности к весу и низкой стоимости. Вы можете использовать его при прототипировании и изготовлении деталей машин.
Титан — самый прочный и самый дорогой среди них, и вы можете использовать его для изготовления прототипов самолетов и других связанных с авиацией машин, где прочность является приоритетом.
Нержавеющая сталь обладает более высокой коррозионной стойкостью и может использоваться для изготовления деталей, которые вы собираетесь использовать в различных условиях окружающей среды.
Работа с металлами также сопряжена с рисками для безопасности, такими как перегрев и поломка долота, утечка охлаждающей жидкости и т. д.
Если у вас нет опыта работы с металлами на станке с ЧПУ, лучше поучиться у опытного станочника.
Часто задаваемые вопросы
Какой металл наиболее рентабельный для фрезерной обработки с ЧПУ?
Алюминий является наиболее экономичным и доступным металлом для фрезерной обработки с ЧПУ. Алюминий имеет хорошую обрабатываемость, хорошую прочность и относительно дешевле, чем другие металлы.
Какие металлы можно обрабатывать на станках с ЧПУ?
На станке с ЧПУ можно обрабатывать такие металлы как титан, сталь, магний, латунь, медь, нержавеющую сталь, алюминий, бронзу, золото, серебро и их сплавы.
Что такое отношение прочности к весу или удельная прочность материала?
Отношение прочности к весу или удельная прочность материала — это величина прочности, которую он обеспечивает на единицу веса. Чем выше значение этого отношения для материала, тем выше его прочность при меньшем весе. Например, углеродное волокно — материал с высокой удельной прочностью. Это означает, что он обеспечивает высокую прочность при легком весе.
Обработка других материалов
Возможно вам так же будет инсерскна статья о фрезерной обработке различных пород дерева или об обработки пластмасс разных видов. А статья об обработке разных материалов на лазерных ЧПУ будет интересна для новичков в ЧПУ обработке
