Фрезерная обработка алюминия на заказ

Скорость съёма решает цену, но зубья липнут

Алюминий — самый быстрый материал на фрезерном участке: мягкий, теплопроводный, держит огромную подачу. Дюрали Д16Т и АК4 мы гоним на шпинделе до 12 000 об/мин и выше — это высокоскоростная обработка, при которой минутный съём в разы выше, чем по стали. Чем быстрее снимаем металл, тем дешевле выходит нормо-час, поэтому на алюминии цена начинается от 1 100 ₽.

Главный враг здесь — налипание стружки на режущую кромку. Алюминий «намазывается» на зубья фрезы, кромка перестаёт резать и рвёт поверхность. Решение — острые полированные фрезы с большим передним углом и малым числом зубьев Z2–Z3: между зубьями остаётся широкая канавка, стружка вылетает и не успевает свариться с инструментом. Добавляем обдув сжатым воздухом или СОЖ-туман, чтобы выносить стружку из кармана.

Тонкостенные корпуса «дышат»

Корпуса РЭА и оптомеханика — это стенки 1,5–2 мм и требование к плоскостности. Под усилием фрезы тонкая стенка отжимается и «дышит»: снимешь всё за один проход — деталь выгнет, отпустишь — вернётся с погрешностью. Поэтому такие корпуса режем в несколько проходов с малой глубиной и малым отжимом, оставляя финишный проход на 0,2–0,3 мм, когда деталь уже разгружена от внутренних напряжений.

• Зеркальная поверхность Ra 0,2–0,4 мкм без полировки — острая фреза, чистовой проход с малой подачей на зуб
• 5 осей за одну установку — сложные корпуса, радиаторы, оптомеханика без переустановов и накопления погрешности
• Припуск под анодирование — закладываем 5–15 мкм на сторону, чтобы размер сошёлся после покрытия
• В95 высокопрочный, 6061 средней прочности — под каждый свой режим, стабильная подача против вибрации

Геометрия и контроль партии

Сложную геометрию — карманы, рёбра радиаторов, наклонные бобышки — закрываем на 5-осевом центре C500 за одну установку: деталь не перебазируется, поэтому соосность и взаимное расположение элементов держатся в пределах ±0,005–0,01 мм. Простые плиты и панели идут на вертикальных центрах V-8, V-85, VMC855 и CNV-1100 в три оси, резьбу и крепёжные отверстия добиваем на сверлильно-резьбонарезных T-6. Под мелкую серию подбираем станок так, чтобы цикл и цена были минимальны.

Первую деталь серии меряем на КИМ Hexagon и согласуем протокол до запуска партии — это страхует от брака на объёме. Под анодирование и хроматирование считаем размер с припуском заранее, чтобы готовая деталь после ванны попала в поле допуска. Расчёт стоимости и срока по вашему чертежу — за 3 рабочих дня.

Глубокие карманы и пазы: трохоида вместо полного паза

Прорезать глубокий паз или карман в алюминии фрезой на всю ширину и глубину нельзя: стружке некуда выходить, она набивается в паз, налипает на зуб и сваривается с уже налипшей — фреза перегревается и ломается. Поэтому глубокие пазы снимаем трохоидально: фреза идёт по дуге и срезает узкую полосу шириной 5–15% диаметра, но на полную глубину. Нагрузка на зуб ровная, стружка тонкая и вылетает свободно, а режущая кромка работает по всей длине — стойкость выше, и один инструмент проходит паз, который «полным резом» убил бы несколько фрез.

Для глубоких карманов берём длинную концевую фрезу с большим углом винтовой канавки и полированной поверхностью канавки — стружка выбрасывается вверх и не рециркулирует в кармане, где алюминий особенно любит закусывать. Врезаемся в тело по спирали или рампой, а не вертикально. Рёбра между карманами — силовой набор корпуса, оребрение радиатора — оставляем стоять и снимаем вокруг них ступенями сверху вниз, оставляя у основания припуск на жёсткость, чтобы тонкое высокое ребро не отжало и не сломало. Дно кармана добираем отдельным чистовым проходом, когда основной объём уже снят и деталь разгружена.

• Трохоида на полную глубину — узкая полоса 5–15% диаметра, ровная нагрузка на зуб
• Высокий угол винтовой канавки — стружка идёт вверх, не рециркулирует в глубоком кармане
• Врезание по спирали — без удара вертикально в тело заготовки

Как держим плиту и корпус, чтобы не увело

Крупная плита из Д16Т или АМг после проката несёт внутренние напряжения. Снимаешь металл с одной стороны — баланс напряжений нарушается, и плита выгибается «пропеллером» уже после обработки, когда допуск по плоскостности вроде бы выдержан на станке. Особенно заметно это на плитах во всё поле стола 1100×600 мм: там даже малый прогиб выходит за допуск. Поэтому крупные плиты фрезеруем в два этапа: сначала черновой съём с припуском, деталь отлёживается и отпускает напряжение, потом чистовой проход в размер по разгруженной заготовке. Съём стараемся вести симметрично с двух сторон, чтобы не копить перекос.

Само усилие зажима деформирует тонкий корпус или лист: пережал — стенку замнёт, отпустил — деталь уведёт после раскрепления. Плоские тонкие детали держим распределённо — вакуумным прижимом по всей площади; объёмные корпуса ставим на оправку с упором по торцу. Усилие не собирается в точке, стенка не складывается, и после снятия деталь сохраняет плоскостность. Базы под чистовой проход выставляем уже на разгруженной детали.