Ključne tačke procesa za CNC strug za struganje aluminijuma

Prilikom tokarenja aluminijuma na CNC strugu, nekoliko kritičnih tačaka procesa mora se pažljivo upravljati kako bi se osigurao kvalitet obrade, efikasnost i sigurnost operatera. Relativna mekoća i duktilnost aluminijuma čine ga brzim i popustljivim za rezanje u poređenju sa čelikom ili titanijumom, ali ta ista mekoća uvodi sopstveni skup izazova - od kojih je najznačajnija duga, kontinuirana, traka-poput strugotina koje se mogu omotati oko alata, radnog komada ili čak vretena ako se ne upravlja. Sljedećih pet područja - odabir alata, optimizacija parametara rezanja, primjena rashladne tekućine, kontrola strugotine i radna sigurnost - čine integrirani sistem. Ako bilo koji od njih pogrešno shvatite, to stvara probleme kod drugih, tako da ih treba smatrati jedinstvenom, koordiniranom strategijom, a ne pet nezavisnih kontrolnih lista.

Budući da je aluminij niske tvrdoće, on se plastično deformira umjesto da se čisto lomi, što znači da ima tendenciju da proizvodi kontinuirane, žilave strugotine tokom tokarenja. Iz tog razloga, namjenski aluminijski-umetci za rezanje trebaju biti prioritet (obično po cijeni od oko 10 JPY po umetku). Ovi umetci su obično projektovani posebno za materijale od obojenih metala: imaju oštriju geometriju reznih ivica, visoko polirano lice i često pozitivan nagibni ugao koji smanjuje otpor rezanja i posmičnu deformaciju u strugotini. Glatkije lice je posebno važno jer aluminijum ima jaku tendenciju prianjanja na površine alata - grubo ili istrošeno lice povećava površinu kontakta i trenje, promovišući formiranje-gore ivice (BUE), što zauzvrat degradira završnu obradu površine i ubrzava habanje alata.

Zahtjevi za kvalitetom rubova jednako su važni kao i sam tip umetka. Rezna ivica mora uvijek ostati oštra i glatka; otupljena ili okrnjena ivica uzrokuje da se strugotina sabije i povuče, a ne da se čisti, što povećava trenje između strugotine i površine obratka i povećava rizik od površinskog grebanja, stvrdnjavanja površinskog sloja aluminija, pa čak i ivica ivica pod opterećenjem. Operateri bi trebali uspostaviti rutinu vizuelnog pregleda rubova umetka - pod povećanjem ako je moguće - i proaktivne zamjene umetaka umjesto čekanja da se na dijelovima pojave vidljivi površinski defekti. Neprevučeni, polirani karbidni ili PCD (polikristalni dijamant) umetci su obično favorizovani za aluminijum, posebno zato što minimiziraju prianjanje i trenje koje obloženi čelični-umetci mogu da uvedu.

Kontrola brzine rezanja (brzine vretena):Preporučena brzina rezanja je veća ili jednaka 500 metara u minuti (kao praktična konverzija, za prečnik obratka od 100 mm, brzina vretena bi trebala biti veća ili jednaka 1500 o/min). Osnovni princip je da veće brzine rezanja ne samo da poboljšavaju efikasnost uklanjanja materijala već i promovišu lom strugotine kroz veliku-brzinu smicanja - strugotina se odsiječe dovoljno brzo da se lomi, a ne uvija u dugu kontinuiranu traku. Suprotno tome, ako je brzina vretena preniska, djelovanje smicanja postaje usporeno, strugotine se izdužuju, a rizik od zaplitanja strugotine naglo raste. Vrijedi napomenuti da će stvarna optimalna brzina donekle varirati ovisno o specifičnoj leguri aluminija (npr. 6061 vs. 7075 naspram legure lijevanog aluminija), geometriji umetka i krutosti mašine, tako da cifru od 500 m/min treba tretirati kao praktičnu osnovnu liniju za podešavanje, a ne kao apsolutnu konstantu.

Odabir dubine rezanja (jedan-zahvat X-osi):Preporučena dubina reza je 3-5 mm po strani, sa praktičnim minimumom od najmanje 2 mm. Obrazloženje je da adekvatno velika dubina reza povećava silu rezanja koja djeluje na korijen strugotine, što promoviše čistije lomljenje strugotine. Kontraintuitivno, previše plitka dubina rezanja proizvodi tanke, tanke strugotine kojima nedostaje krutost da se sami slome - ovi fini čipovi su zapravo skloniji omotavanju i zapetljavanju od debljih, značajnijih strugotina. Brzinu pomaka treba optimizirati u tandemu sa dubinom rezanja, budući da dva parametra zajedno određuju debljinu strugotine i oblik poprečnog-presjeka, od kojih oba snažno utiču na to da li se strugotina savija, lomi ili traka.

Pozicioniranje spreja:Rashladna tečnost mora biti usmjerena precizno na vrh alata, osiguravajući da je zona rezanja temeljito i kontinuirano preplavljena, a ne samo prskana u opštoj blizini.

Funkcija rashladne tečnosti:

hlađenje:Sprečava omekšavanje vrha alata pod toplotom trenja, što smanjuje sklonost materijala da se razmazuje ili zavari na ivicu rezanja.

podmazivanje:Smanjuje trenje između strugotine i vrha alata, smanjujući rizik od lomljenja ruba uzrokovanog kompresijom strugotine o reznu ivicu.

Evakuacija čipa:Protok rashladne tečnosti fizički ispira strugotine iz zone rezanja, sprečavajući nakupljanje na radnom komadu ili alatu koji bi inače ometao naredne prolaze.

Rizik od neadekvatnog hlađenja:Loša pokrivenost rashladnom tečnošću dovodi do sljepljivanja i zbijanja materijala na vrhu alata, au težim slučajevima može izazvati lom vrha alata. Osim neposrednog oštećenja alata, nedosljedno hlađenje također može uzrokovati lokaliziranu toplinsku ekspanziju obratka tokom obrade, suptilno utječući na tačnost dimenzija na uskim-obilježjima tolerancije - što je faktor koji vrijedi uzeti u obzir kada se proizvode precizne aluminijske komponente. Koncentraciju rashladne tečnosti i brzinu protoka takođe treba periodično provjeravati i prilagođavati, budući da obrada aluminija često ima koristi od rashladnih tekućina koje su posebno formulirane (ili dodane) kako bi se oduprle prirodnoj sklonosti metala ka nagrizanju i prianjanju.

Osnovni uzrok problema:Budući da je aluminij niske tvrdoće, neprekidne trake{0}}poput strugotina se lako formiraju tokom okretanja, što dovodi do nekoliko problema nizvodno:

Grebanje radnog predmeta:Čipovi koji se omotavaju oko površine obratka mogu izgrebati gotovu obrađenu površinu.

Oštećenje alata:Kompresija strugotine na reznu ivicu ubrzava habanje ili uzrokuje lomljenje/lom.

Sigurnosne opasnosti:Dugačke strugotine mogu zaplesti udove rukovaoca ili zahvatiti pokretne komponente mašine - što je zaista ozbiljna opasnost s obzirom na to koliko brzo se mogu formirati duge aluminijumske trake.

rješenja:

Dizajn alata:Odaberite umetke sa žljebovima-razbijača strugotine ili specijalizirane geometrije rubova dizajnirane da promovišu lom strugotine dok se materijal savija sa grabljive površine.

Podešavanje parametara:Kombinujte veće brzine rezanja i veće dubine rezanja sa udarom rashladne tečnosti kako biste postigli pouzdano lomljenje strugotine.

Upravljanje evakuacijom čipa:Osigurajte da kanali za prijenos strugotine ostanu čisti i neometani, sprječavajući nakupljanje strugotine koje bi moglo ponovo{0}}dostati u kontakt s alatom ili radnim komadom. U proizvodnim pogonima, periodično pauziranje da se očisti posuda za strugotine ili transporter - umjesto da se trunke nakupljaju dok ne ometaju kretanje - pomaže u održavanju dosljednog toka strugotine i smanjuje mogućnost ponovnog{4}}rezanja već-formiranog strugotina, što može narušiti završnu obradu površine.

Zaštita opreme:Instalirajte uređaje za zaštitu/zadržavanje strugotine kako biste spriječili izbacivanje strugotine prema van tokom -brzine rezanja.

Lična zaštita:Operateri moraju nositi zaštitne naočale i rukavice kako bi spriječili kontakt strugotine s kožom ili očima; dugu ili široku odjeću treba izbjegavati u blizini rotacionog vretena.

Hitan odgovor:Ako dođe do zaplitanja strugotine, stroj se mora odmah zaustaviti i koristiti namjenske alate za uklanjanje zaplitanja - nikada nemojte pokušavati očistiti strugotine rukom dok je vreteno u pokretu ili golim rukama, jer aluminijski strugotine mogu biti iznenađujuće oštre uprkos mekoći materijala.

Prilikom tokarenja aluminija na CNC strugu, kvalitet, efikasnost i sigurnost zavise od koordinisane optimizacije četiri međusobno povezana područja: odabira alata, parametara rezanja, primjene rashladne tekućine i kontrole oblika strugotine. Osnovni cilj je postići pouzdano lomljenje strugotine bez zaplitanja. Odabirom namjenskih aluminijskih-reznih umetaka sa oštrim, glatkim, dobro-održavanim ivicama, povećanjem brzine rezanja i dubine rezanja za promoviranje čistog lomljenja strugotine i preciznim usmjeravanjem rashladne tekućine na zonu rezanja, mašinisti mogu značajno poboljšati i efikasnost obrade i kvalitet površine, istovremeno čuvajući sigurnost operatera. Budući da ove varijable stupaju u interakciju -, promjena dubine rezanja utiče na debljinu strugotine, što utiče na to koliko efikasno rashladna tečnost može doći do vrha alata, što utiče na trošenje alata, a time i na oštrinu ivice -, najbolja je praksa tretirati podešavanje parametara kao iterativni proces: napraviti jedno po jedno podešavanje, promatrati oblik strugotine i završnu obradu, a ne simultano mijenjati više varijabli u skladu s tim.