CNC铝制原型快速指南

通过 | 2020年3月18日 | 博客, 高速加工, 快速成型

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铝制CNC原型可以带来很多好处。

从更简单的材料中逐步发展可以在更广泛的行业中开拓新的应用程序。作为CNC加工中最常用的材料之一,铝是用于原型制作的理想材料,而将其功能内部化无疑是值得考虑的。根据您的运营服务的行业以及所需的零件,这甚至可能是必需的。

深入了解铝,这里有很多令人眼花of乱的信息。为了轻松,完整地了解CNC铝制原型可能对您意味着什么,请遵循我们的CNC铝制原型指南和技巧。

铝加工哪些类型的产品?

大量产品都用铝加工而成,代表了各种各样的行业。

尽管有很多垂直市场都在加工铝以制造特定产品,但最流行的市场之一是电子行业。生产的产品范围包括工业控制外壳,散热器和框架,笔记本电脑或手机机身等…甚至看似很小的组件(例如音量按钮)也通常由铝制成,从而使产品比塑料具有更高的高端感。

模具制造商也依赖于铝制原型。当要求很小且模具的寿命无关紧要时,与用硬化钢制成的模具相比,制造铝制模具可以节省很多时间。铝也可用于碳纤维或热成型模具,这与建造注塑模具的昂贵过程相反。

航空航天和国防工业还采购以铝加工的零件,例如雷达板或结构部件的外壳。此外,汽车行业依靠铝加工来大量生产汽车部件,例如面板,内饰和硬件。

那才开始刮伤世界上铝制零件的表面。铝加工的产品种类繁多,因此很容易看到将CNC铝制原型引入内部的好处。

哪些类型的铝用于原型制作?

CNC铝制原型并非千篇一律。尽管有几个行业依靠铝制原型来制造特定产品的关键零件,但评估适用于该工作的最佳铝型材很重要。

6061被公认为是美国使用最广泛的铝种,可满足原型或生产需求。

为什么?

除了在机械加工或焊接时易于操作外,6061铝还是一种理想的制造材料。它可以被锻造或挤压,具有高的强度重量比,可以在商业上广泛使用并且价格合理。由于这些原因,许多行业在广泛的应用中更喜欢6061铝。

如果您的原型需要结构上越来越硬的铝,则可能需要增加7075铝。毫不奇怪,这种更坚固的铝是制造枪支和航空航天部件的首选。这也是因为7075尽管具有增强的强度,但仍然轻巧,与6061相当。

虽然这两个等级可以说是最常见的,但是6061的使用频率要比7075更高。幸运的是,这两个等级在DATRON的机器上都表现得非常出色。

较小的等级(如5052)与6061有一些相似之处,但较软。这使它们成为电子面板的理想选择,尤其是前面板工作,在零件加工后可能需要弯曲的情况。

甚至还有更低的等级,例如3000系列铝。 3000接近于纯铝,这意味着它非常柔软和胶粘。因此,使用典型的CNC机床进行加工更具挑战性。但是,在DATRON上铣削3000系列铝可以产生出色的结果。借助切削工具和设计用于处理此类材料的高速主轴,可以使这项工作变得更加容易。

另一种常见的铝牌号是MIC-6,专门设计用于要求紧密度要求平坦的场合。通常,这被称为工具板,非常适合在需要由铝制成的固定板而又不想铣削或磨平的情况下使用并且担心翘曲的情况(稍后会详细介绍)。 MIC-6具有正确的特性,可保持较高的平坦度。

最常用于原型的铝牌号最常用于原型的铝牌号

尽管有许多不同的铝系列可供选择(并且都是唯一必要的),但您会发现总体上偏爱使用6061进行CNC加工。

了解CNC铝制原型工艺

为了欣赏CNC铝制原型的过程,以逐步的方式逐步完成该过程很有帮助。让我们从最初的CAD / CAM过程开始,然后逐步完成。以下是我们的主要提示:

步骤1

设计可制造性的零件。看起来似乎很明显,但是在设计零件时仅考虑工程或美学考虑就太普遍了。确保您没有太深的特征,没有太严格的公差或无法制造的特征。请记住,您无法使用圆形工具在角落内切出正方形!

第二步

确定您将使用哪种等级的铝。研究您的选择,并确定最适合您的等级。利用有限元分析(FEA)软件(例如 Autodesk Fusion 360),以承受较大的力量。选择您的材料将影响以后的每个决定。

第三步

锁定铝牌号后,您就可以开始选择切削工具了。始终选择最短的工具来完成工作。使用手头较长的工具似乎比订购短头的工具更为方便,但是当成品用颤振痕覆盖时,您会后悔这一决定–这是明显的迹象。 工具偏斜.

在做出刀具决定之前,还要考虑您的CNC机床配置。一台典型的低RPM机器将受益于更高的排屑槽工具,但效率低,切削力大。对于高转速的CNC机器(例如DATRON),较低的排屑数工具(单笛,理想情况下)成为降低切削力并实现出色排屑的理想选择。

第四步

选择了众多工具之后,就可以讨论提要和速度了。对于不熟悉的人,了解提要和速度可能是一项艰巨的任务。

运行工具的速度太慢:冒着重新切屑并将工具粘到遗忘的风险。太快地运行工具:最好的情况是将立铣刀切成两半,最坏的情况是使主轴过载。

幸运的是,这里有大量的资源可供初学者使用。工具制造商提供进给和速度指南,以使您步入正轨。服务如 经过验证的剪切 根据您所使用的机器提供大量信息,这使设置提要和速度变得轻而易举。 DATRON甚至提供了全面的切割指南,该指南不仅基于您要制造的功能,还基于您的机器配置来提供信息。

第五步

为您要制作的作品选择合适的夹具。例如,真空台非常适合大型板材。较小或异形的零件可能需要气动或机械虎钳。复杂的多面零件可能最适合第4轴或第5轴。

第六步

选择合适的工具对于排屑很重要,但是使用足够的冷却系统可能更为关键。对于铝,雾化的蒸发冷却剂是一个很好的清洁选择,但是也可以使用泛滥的冷却剂,薄雾油或鼓风。无论使用哪种方式,都要确保切屑尽快从切割区域弹出。

排屑不良是造成工具过早磨损和破损的最常见原因,因此,必须提前解决它。

第七步

关于工具的最后一个技巧:铣削铝时,请考虑使用无涂层的工具。使用带涂层的工具似乎不费吹灰之力,但请注意:涂层会在锋利的切削刃上添加一层薄薄的材料,从而使表面变圆。这对于较硬的材料可能会很好,但是在切割较软等级的铝时,您会冒“咬”的危险。

当铝在圆形边缘上堆积时,由于工具不够锋利,因此很明显会发生磨损。它在切削刃处留下明显的铝污迹。这会导致刀具磨损加速,铣削效果差。工具越锋利,切削力和摩擦损失就越小。这样可以更有效地利用主轴的可用功率,从而延长了刀具寿命,缩短了循环时间,并改善了零件外观。

第八步

注意材料内部的固有应力。由于制造过程的不同,不同类型的铝在材料中会产生各自的应力。例如,与铸造的MIC-6相比,挤压的6061铝承受更高的内部应力。

当涉及到过程可靠性和保持最终公差时,这一点很重要。切入受压材料可能会导致变形,通常称为“弓形”或“土豆碎”。当铣削应力材料的一侧时,内力变得不均匀,从而导致其扭曲。明智地选择工具,材料,工作地点和策略将有助于减轻这些压力。

CNC铝制原型工艺CNC铝制原型工艺

在我们对原型制作过程的简要概述以及为支持每个步骤而提供的提示之间,希望您对将CNC铝制原型制作到内部的前景感到更有信心。当然,当您准备前进时,我们总是在这里回答任何问题并提供定制的指导。

内部CNC铝制原型的好处

选择在内部集成CNC铝制原型可以提供许多关键优势,这些优势远远超过了速度,并节省了通常由外包产生的成本。

首先,您将介绍在短时间内返工零件的功能;实际上,您可能可以避免完全制作一个全新的零件。

以电子行业为例,考虑将电子产品外壳外包的情况。经过三周的等待时间,您将收到与设计中指定的一样的时间。

但是,当然,您的设计团队需要对特定功能的公差进行调整,而电子工程师则需要为新的微芯片增加一个口袋。为了进行此调整,您显然需要再次发送该零件以进行重新加工。根据交货时间的不同,您可能需要至少再等待三周。你有那样的时间吗?

现在,假设您内部有CNC铝制原型。您可以使用机器探针简单地注册功能,将刀具路径更新为最新模型,并在内部通知时立即解决内部请求。最终,您可能会避免完全创建一个新零件,因为铝很容易返工。

此外,节省成本和灵活性对于DATRON的机器都至关重要。

“生产一次性定制铝面板的灵活性来自DATRON机器的速度和真空工作台夹具的快速设置。”–首席机械师Ilya Pasumanskiy,DataPro

当您将CNC铝制原型带入内部时,DATRON机床是专门围绕其加工铝的能力而制造的,因此这些优势将变得更加明显。只要零件尺寸和形状符合正确的规格,DATRON的机器应从头开始设计—就像我们的切割线—在CNC铝制原型方面非常出色。

我们希望我们的CNC铝制原型快速指南为您提供考虑将内部流程移动所需的信息。如果您还有其他疑问,欢迎与我们联系。

关于达创

高速CNC加工的主轴转速超过60,000 RPM。制造小型或复杂零件时,每个阶段都需要速度和精度。 DATRON AG工程师不仅发明了更快,更精确的CNC机床。他们从头到尾重新诠释和优化了您的整个加工流程。

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