Обработка цветных металлов

18 августа 2025

Гирин Кирилл

Цветные металлы отличаются от черных прочностью, вязкостью, теплопроводностью и прочими показателями. Для их обработки требуются особые режимы, обеспечивающих эффективное удаление материала при сохранении свойств. Подобрать такие поможет информация от специалистов «РИНКОМ».

В материале:

Способы воздействия
Фрезерование
Популярные вопросы

Способы воздействия

При механической обработке цветных металлов и сплавов применяются резцы, сверла и фрезы. Каждая категория оснастки имеет свои особенности взаимодействия.

Обработка точением

Токарные станки для обработки цветных металлов нередко используются на производстве. Их эксплуатация предусматривает:

Применение острых резцов с большими передними углами.
Высокие скорости резания и подачи для меди и алюминия, низкие – для титана и прочих твердых металлов.
Активное применение СОЖ.
Использование резцов из твердых сплавов или соответствующих пластин.

Марка твердого сплава подбирается с учетом металла и требований технологической карты. Так, для меди оптимальны пластины из стали ВК8 и Т5К10, для титана – ТТ7К12.

Перечень применяемых резцов весьма обширен.

Тип резцов	Изображение	Тип резцов	Изображение	Тип резцов	Изображение
Проходные прямые		Подрезные		Расточные упорные
Проходные отогнутые		Проходные широкие		Отрезные
Проходные упорные		Расточные		Резьбовые
Фасонные		Круглые фасонные		Призматические фасонные

Технология обработки цветных металлов требует особого внимания к стружке. Она является индикатором правильности подбора режима.

Тип стружки	Описание	Изображение
Ступенчатая	Стружка, характерная для алюминия и его сплавов, образующаяся на средних скоростях.
Стружка надлома	Стружка, свойственная твердым и хрупким материалам, например, сплавам титана.
Элементная	Крупная стружка, сопровождающая обработку заготовок умеренной прочности на повышенных скоростях.
Слитая	Стружка от мягких материалов вроде меди. Выделяют ленточные и спиральные решения, причем последние наиболее опасны. Значительная длина и ширина элементов увеличивает риск их намотки на движущиеся части станка.	Ленточная	Спиральная
Слитая

Чтобы обеспечить качественную эвакуацию стружки, нужно использовать оснастку с подходящим стружколомом.

Сверление

Каждая группа материалов имеет свои особенности сверления.

Алюминий

Алюминий и его сплавы хорошо поддаются обработке, хотя наиболее мягкие марки типа АД1 могут налипать на инструмент. Для эффективного проведения процедур рекомендуется:

увеличить скорость резания до 50 – 100 м/мин;
нарастить подачу с целью дробления стружки;
использовать сверла с углом заточки 90–118°;
применять оснастку с полированными канавками для лучшей эвакуации стружки.

В качестве инструмента подойдут сверла из быстрорежущей стали с покрытием TiN и Ti.

Рис. 1 Фрезерование с поворотом заготовки

Медь и латунь

Медные и латунные заготовки также отличаются мягкостью. Это приводит к «залипанию» сверла и сопутствующим проблемам. В случае с медью стоит уменьшить подачу и выбрать оснастку с углом заточки 130–140°. При работе с латунью помогут высокие скорости и сверла HSS.

Рис. 2 Сверление меди

Титан

Сплавы титана обладают повышенной твердостью, усложняющей обработку. Контактирующий с ними инструмент подвергается наклепу и быстро изнашивается. Оптимизировать процедуру позволяет снижение скорости вращения и подачи, использование твердосплавной оснастки и большого количества СОЖ.

Рис. 3 Сверление титана

Виды сверл и их заточка

Обычно, механическая обработка цветных металлов выполняется 6 видами сверл:

Тип сверла	Назначение	Изображение	Тип сверла	Назначение	Изображение
Коническое	Обработка тонколистовых заготовок. Диаметр отверстия увеличивается по мере погружения.		Корончатое	Подготовка крупных сквозных отверстий.
Спиральное	Подготовка отверстий установленного диаметра малой и средней глубины.		Центровочное	Создание центровочных отверстий.
Перовые	Создание глубоких ступенчатых отверстий		Специальное	Для решения особых задач

При работе со спиральными сверлами уделяется внимание заточке. От нее зависит точность операций, интенсивность налипания материала и прочие особенности процесса. Выделяют 5 способов обработки инструмента.

Тип заточки	Описание	Вид справа	Вид спереди
Одинарная	Классическая заточка с углом между режущими кромками в 118 – 120 градусов. Рекомендуемый диаметр сверла – до 12 мм.
Одинарная с подточкой кромки	Оптимизированный вариант предыдущей заточки, уменьшающий длину режущей кромки. Это снижает нагрузку и износ.
Одинарная с поперечной кромкой и ленточкой	Дополнительное уменьшение ширины режущей части и получение заднего угла, еще больше облегчающего процесс.
Двойная с подточкой поперечной кромки	Подготовка 4 режущих и 1 поперечной кромки для увеличения стойкости инструмента и повышения скорости обработки.
Двойная с подточкой поперечной кромки и ленточки	Дополнительное облегчение сверлильных операций.

Способ заточки сверла прописывается в технологической карте с учетом выполняемых процедур.

Фрезерование

В обработке цветных и черных металлов активно участвуют фрезы. Процесс имеет широкую вариативность, позволяет изготавливать сложные компоненты и автоматизировать базовые операции.

Фрезерование алюминия

При фрезеровании алюминия рекомендуется использовать фрезы с острыми кромками. Для черновой обработки подойдет инструмент на 2 – 4 зуба, для чистовой – элементов должно быть больше.

Рекомендуемые режимы фрезерования сплавов Д16, АМг и АД31 представлены в таблице.

Параметр	Черновое фрезерование	Чистовое фрезерование
V, м/мин	200–800	300–1000
f, мм/зуб	0,05–0,3	0,02–0,1
t, мм	1–10	0,1–2
Охлаждение	Воздух, эмульсия или без охлаждения при высоких скоростях

Оптимальный материал изготовления оснастки – твердый сплав.

Рис. 4 Фрезерование алюминия

Фрезерование меди и латуни

Медные и латунные заготовки также являются мягкими. Для эффективной работы с ними применяются твердосплавный и быстрорежущий инструмент, работающий в следующих режимах.

Параметр	Черновое фрезерование	Чистовое фрезерование
V, м/мин	100–400	150–600
f, мм/зуб	0,05–0,2	0,02–0,1
t, мм	1–5	0,1–1
Охлаждение	Эмульсия или масло

Аналогично алюминиевым заготовкам, для качественной обработки деталей требуется инструмент с острыми кромками и малым углом.

Рис. 5 Фрезерование латуни

Фрезерование титана

Титановые сплавы демонстрируют высокую прочность, поэтому для них подходит только твердосплавная оснастка. Чтобы избежать наклепа и сохранить высокую точность, рекомендуется придерживаться малой глубины резания и перечисленных режимов.

Параметр	Черновое фрезерование	Чистовое фрезерование
V, м/мин	30–80	50–120
f, мм/зуб	0,05–0,2	0,02–0,1
t, мм	0,5–5	0,1–2
Охлаждение	Эмульсия или масло

Снизить износ инструмента позволяет покрытие TiAlN и AlCrN.

Рис. 6 Фрезерование титана

Применяемая оснастка

При обработке лома цветных металлов и цельных заготовок используется следующая оснастка.

Тип фрезы	Изображение	Тип фрезы	Изображение	Тип фрезы	Изображение	Тип фрезы	Изображение
Цилиндрическая		Снарядная		Остро-коническая		Борфреза для внутреннего удаления заусенцев
Цилиндро-сферическая		Поконковая		Угловая		Мини-борфреза
Сферическая		Борфреза для внутренних поверхностей		Борфреза для пластичных сплавов		Малая борфреза
Каплевидная		Коническая зенковая		Однозубая		Рашпильная борфреза
Грибовидная		Кругло-коническая		Борфреза для наружного удаления заусенцев		Ротационный напильник

Для повышения эффективности точения, сверления и фрезерования цветных металлов следует использовать качественный твердосплавный инструмент. Приобрести его поможет наш каталог.