I takt med att den globala efterfrågan på högpresterande termiska lösningar ökar, tillverkareansiktstryck för att optimerakylfläns i aluminiumproduktion.Traditionell höghastighetsfräsning dominerar branschen, men nya högeffektiva tekniker lovar produktivitetsvinster. Denna studie kvantifierar avvägningar mellan dessa metoder med hjälp av verkliga bearbetningsdata och adresserar en kritisk lucka i tillämpad forskning för kylkomponenter i elektronik.
Metodik
1.Experimentell design
●Arbetsstycke:6061-T6 aluminiumblock (150×100×25 mm)
●Verktyg:6 mm hårdmetallpinnfräsar (3-skärig, ZrN-belagd)
● Kontrollvariabler:
HSM: 12 000–25 000 varv/min, konstant spånbelastning
HEM: 8 000–15 000 varv/min med variabel inkoppling (50–80 %)
2. Datainsamling
● Ytjämnhet: Mitutoyo SJ-410 profilometer (5 mätningar/arbetsstycke)
● Verktygsslitage: Keyence VHX-7000 digitalmikroskop (flankslitage >0,3 mm = fel)
● Produktionshastighet: Cykeltidsspårning med Siemens 840D CNC-loggar
Resultat och analys
1.Ytkvalitet
● Metod: HSM HEM
● Optimalt varvtal: 18 000 12 000
●Ra (μm):0,4 0,7
HSM:s överlägsna finish (s< 0,05) korrelerar med minskad kantbildning vid höga hastigheter.
2.Verktygets livslängd
● HSM-verktyg gick sönder vid 1 200 linjära meter jämfört med HEM:s 1 800 meter
● Limslitage dominerade HSM-fel, medan HEM uppvisade slipmönster
Diskussion
1.Praktiska konsekvenser
●För precisionsapplikationer:HSM är fortfarande att föredra trots högre verktygskostnader
●Produktion i hög volym:HEM:s 15 % snabbare cykeltid motiverar polering efter bearbetning
2. Begränsningar
● Undantagna 5-axliga bearbetningsscenarier
● Testningen är begränsad till 6 mm verktyg; större diametrar kan påverka resultaten
Slutsats
HSM ger överlägsen ytfinish för premiumkylflänsar, medan HEM utmärker sig i massproduktion. Framtida forskning bör utforska hybridmetoder som kombinerar HSM-finbearbetning med HEM-grovbearbetning.
Publiceringstid: 1 augusti 2025
