Alumínium előtolások és sebességek: fordulatszám, forgácsterhelés és SFM diagramok CNC maráshoz

Az alumínium könnyű anyagként ismert, és legtöbbször kiérdemli ezt a hírnevet. Gyorsan vág, gyorsan elvezeti a hőt a forgácsolóélről, és ritkán igényli azt az óvatos megközelítést, amit az edzett acél megkövetel. Ez a hírnév elrejti a történet másik felét: az alumínium ragacsos, másodpercek alatt lerakódik egy tompa peremre, és boldogan körbeteker egy hosszú, szálas forgácsot a vágó körül, amíg a hornyok szilárdan össze nem tömörülnek, és a szerszám elpattan.

Csangcsouban, a kínai szerszámgyártó klaszter közepén tömör keményfém marókat köszörülünk, és az alkalmazási asztalunkat elérő kérdések nagy része szinte azonosan hangzik: milyen fordulatszám, milyen előtolás, hány horony, és miért tört el az utolsó maró? Ez az útmutató ugyanazokkal a számokkal és ugyanazzal az érveléssel válaszol ezekre a kérdésekre, amelyeket minden héten a gépműhelyek elé teszünk.

A négy szám minden alumínium vágás mögött

Az előtolás és a sebesség nem egyetlen beállítás. Ez négy érték, amelyek egymástól függenek, és az egyik megváltoztatása mindig mozgatja a többit.

• Vágási sebesség (SFM vagy m/min): milyen gyorsan halad át a vágóél az anyagon. Az alumínium nagyon nagy felületi sebességet tolerál, mert olyan hatékonyan vezeti el a hőt a szélektől.
• Orsó fordulatszám (RPM): az a forgás, amelyet a gép ténylegesen produkál, a vágási sebesség és a szerszám átmérője alapján.
• Fogankénti előtolás vagy forgácsterhelés (mm/fog vagy in/fog): az az anyagvastagság, amelyet az egyes hornyok egy menetben eltávolítanak. Ez a szám határozza meg, hogy a szerszám vág-e vagy dörzsölődik.
• Táblázat előtolás (mm/perc vagy IPM): a gép programozott útja, fordulatszámból, forgácsterhelésből és hornyok számából számítva.

A két irányító képlet elég rövid ahhoz, hogy megjegyezzük. Az orsó fordulatszáma megegyezik a vágási sebesség szorozva 3,82-vel, elosztva a szerszám átmérőjével hüvelykben vagy metrikus egységekben, a m/percben megadott vágási sebességet szorozva 1000-zel, és osztva a milliméterben megadott átmérő 3,14-szeresével. A táblázat előtolása egyenlő az orsó fordulatszámával, szorozva a fogankénti előtolással és a hornyok számával.

Két szabály fontosabb az alumíniumban, mint szinte bármely más anyagban. Először is, a forgácsnak elég vastagnak kell lennie ahhoz, hogy a hőt elvigye a vágástól; a nagyjából 0,02 mm/fog forgácsterhelés azt jelenti, hogy az él dörzsöli, polírozza a felületet, és ahelyett, hogy eltávolítaná az anyagot, felhalmozódott él keletkezik. Másodszor, a forgácseltávolítás ugyanolyan fontos, mint maguk a számok, mert a puha alumíniumforgácsok meglepő gyorsasággal hegesztenek egy forró élhez.

Alumínium előtolások és sebességek: Ötvözet szerinti alapvonali diagram

Az alábbi táblázat praktikus kiindulópont a bevonat nélküli, polírozott keményfém szármarókhoz, amelyek alumíniumban futnak légfúvással vagy könnyű hűtőfolyadékkal. A fogoszloponkénti előtolás 12 mm-es vágót feltételez, mérsékelt sugárirányú kapcsolással.

Kezelje a diagramot kiindulási pontként, nem pedig plafonként. A szerszám átmérője jobban megváltoztatja a forgácsterhelést, mint bármi más: a 3 mm-es maró nem tudja elviselni ugyanazt a fogterhelést, mint egy 12 mm-es maró, ezért a fogankénti előtolást kicsiny szerszámoknál lejjebb, nagyoknál felfelé skálázzuk. Az öntött és újraolvasztott anyagok megérdemlik a termékcsalád konzervatív végét, mert a kemény zárványok és a porozitás bünteti a gyors, agresszív vágást.

Az RPM és az előtolási sebesség kiszámítása lépésről lépésre

Az aritmetika elég rövid ahhoz, hogy a gépi vezérlésnél elvégezze, és kevesebb mint egy percet vesz igénybe.

1. Válassza ki az ötvözet vágási sebességét a fenti táblázatból vagy a szerszámbeszállító adataiból, és jegyezze fel az egységeket.
2. A forgácsolási sebesség átalakítása orsósebességgé: A fordulatszám: SFM szorozva 3,82-vel osztva a hüvelykben megadott átmérővel, vagy m/perc szorozva 1000-zel osztva a milliméterben megadott átmérő 3,14-szeresével.
3. Ellenőrizze az eredményt a gép maximális orsófordulatszámához viszonyítva. Ha a számított fordulatszám meghaladja a gép határértékét, lépjen vissza a határértéktől, és ellenőrizze, hogy a forgácsterhelés továbbra is a minimum felett marad.
4. Válasszon fogankénti előtolást az ajánlott sávon belül. Kezdje középen, ne alul, mert a szalag alján kezdődik a dörzsölés.
5. Számítsa ki a táblázat előtolását az RPM, a fogankénti előtolás és a fuvolaszám szorzásával, majd töltse be az értéket a programba.

Kidolgozott példaként egy 12 mm-es háromhornyú vágó 6061-ben 200 m/perc sebességgel nagyjából 5300 ford./perc fordulatot ad. Fogankénti 0,08 mm-nél az asztali előtolás 5300 szorozva 0,08 szorozva 3-mal, vagyis körülbelül 1270 mm/perc. Az angolszász egységekben egy fél hüvelykes kéthornyú vágó 700 SFM fordulatszámmal körülbelül 5350 fordulat/perc fordulatszámmal, és 0,005 hüvelyk foganként körülbelül 53 IPM előtolást eredményez.

Ha üzletében acél, rozsdamentes vagy titán is működik, akkor a mi marási forgácsolási sebesség táblázat egyetlen referenciaoldalon gyűjti össze az adott anyagok RPM-, SFM- és előtolási sebesség-referenciáit.

A végmalom illesztése a munkához

A számok csak olyan vágóval működnek, amely túléli őket. Alumíniumban a fuvolaszám, a spirálszög és az él-előkészítés dönti el, hogy a számított teljesítményből mennyit ér el.

Hány fuvola alumíniumhoz?

A két horony továbbra is a legbiztonságosabb választás hornyoláshoz, süllyesztéshez és mély zsebekhez, mivel a széles nyelőcső gyorsan eltávolítja a puha forgácsot, és kevés esélyt hagy a bepakolásra. A három horony a legjobb általános célú kompromisszum: az erősebb mag nagyobb asztali előtolást tesz lehetővé azonos forgácsterhelés mellett, ami pontosan az, amire a gyártási nagyolásnak szüksége van. Négy vagy több fuvola tartozik a nagy teljesítményű gépekhez és a könnyű sugárirányú bevonatú befejező műveletekhez, ahol a forgácstér kevésbé számít, mint a felület minősége és a fémeltávolítási sebesség.

2 horonyvég maró alumínium megmunkáláshoz • A speciális késkialakítás a fejlett polírozási és passziválási technológiával kombinálva hatékonyan megakadályozza a vibrációt és megoldja a forgácsok letapadásának problémáját. • High-pe... Termék megtekintése →

Alumínium sorozatunk lefedi ennek a tartománynak mindkét végét, kéthornyos geometriával a résekhez és kis gépekhez, valamint három hornyos kialakítással az olyan üzletek számára, amelyek a forgácstávolság elvesztése nélkül kívánják megnövelni az előtolási sebességet.

Helix szög, élgeometria és bevonatok

Az alumínium éles, polírozott vágóélt és magas, jellemzően 40-45 fokos spirálszöget jutalmaz, mivel a meredekebb csavarvonal kiemeli a forgácsot a vágásból, ahelyett, hogy a fal mentén húzná. A hullámos szélű vagy hullámos vágóélek csökkentik a vágási ellenállást és rövidebb darabokra törik a forgácsot, ami jelentősen segít a mély zsebekben és a nyúlós indulatokban. A bevonatok gondozást igényelnek: a hagyományos titán-alumínium-nitrid affinitást mutat az alumíniumhoz, és elősegíti a peremképződést, míg a polírozott bevonat nélküli keményfém, cirkónium-nitrid vagy egy speciális, alacsony súrlódású bevonat sokkal jobban teljesít.

3 fuvolahullámos szélű maró alumínium maráshoz • A speciális késkialakítás a fejlett polírozási és passziválási technológiával kombinálva hatékonyan megakadályozza a vibrációt és megoldja a forgácsok letapadásának problémáját. • High-pe... Termék megtekintése →

A fuvolaszámok és az alumínium munkához igazodó geometria egymás melletti összehasonlításához csapatunk gyakorlati útmutatót írt. végmaró kiválasztási útmutató alumíniumhoz hogy ugyanazokat a döntéseket járja végig a szerszámos kiságy oldaláról.

Vágásmélység: Radiális versus axiális kapcsolódás

A táblázat megadja a vágási sebességet és a forgácsterhelést, de a vágásmélység határozza meg, hogy ebből a teljesítményből mennyit tud a gép fizikailag teljesíteni. Két átfogó stratégia létezik az alumíniumban, és mindkettő jól működik, ha következetesen alkalmazzák őket.

• Mély axiális, könnyű radiális: a szerszám átmérőjének 1-2-szeres mélységét csak 10-30 százalékos radiális kapcsolással. Ez a trochoidális nagyolási stílus egyenletesen tartja a terhelést, elosztja a kopást a horony mentén, és hatékonyan üríti ki a forgácsot, mivel a vágó nincs beletemetve az anyagba.
• Sekély axiális, nehéz radiális: vágjon néhány milliméter mélyet, miközben a szerszám átmérőjének nagy részét használja. Ez megfelel a merev gépeknek és a rövid kinyúlású szerszámoknak, és merev beállítást igényel, mert nagy a terhelés az élen.

A befejezés más. Tartsa a sugárirányú rögzítőlámpát az átmérő 5-8 százalékán, ahol lehetséges, futtassa a teljes mélységet egy menetben, és elég gyorsan adagoljon ahhoz, hogy az él tovább vágjon, ahelyett, hogy csiszolná a falat. Ellenőrizze az orsó teljesítményét is, mielőtt a diagram felső végét követné, mivel az alumínium nagyolása nagy fémeltávolítási sebességgel leállíthatja a kis orsót jóval a szerszám igénybevétele előtt.

Hűtőfolyadék és forgácselvezetés

Az alumíniumnak nincs szüksége hűtőfolyadékra a túléléshez, de mindig szüksége van arra, hogy a forgács elhagyja a vágást. A sűrített levegő vagy a ködrendszer megoldja a legtöbb marási munkát, jól láthatóan tartja a munkaterületet, és elkerüli a hősokkot és az elárasztó hűtőfolyadék okozta rendetlenséget. Az elárasztó hűtőfolyadék továbbra is hasznos a mély zsebekben, a rosszul hozzáférhető zsebekben, és minden olyan műveletnél, ahol a forgács egyébként a vágó alatt keringne.

A gyakorlati szabály egyszerű: ha minden egyes áthaladás után chipek látszanak a padlón, és nem a zsebben, akkor az evakuálás működik. Ha azt látja, hogy forgácsot vágnak újra, változást hall a hangban, vagy azt észleli, hogy a befejezés az áthaladás vége felé romlik, állítsa le és javítsa a forgácseltávolítást, mielőtt megérintené az előtolás és a sebesség értékeket.

Hibaelhárítás: chipek, hang és befejezés olvasása

A legtöbb alumíniumprobléma az alkatrész leselejtezése előtt jelentkezik. Az alábbi táblázat leképezi a szokásos tüneteket a leggyorsabban orvosló beállításhoz.

Egy szokás választja el azokat az üzleteket, amelyek ritkán törik el a vágószerszámokat a hetente törő üzletektől: egyszerre egy változót cserélnek, és minden változtatás után hallgatják a vágást. Egyszerre két beállítás lehetetlenné teszi annak megállapítását, hogy melyik segített.

Gyakran Ismételt Kérdések

Milyen fordulatszámon futtassak egy negyed hüvelykes szármarót 6061-ben?

500-800 SFM vágási sebességnél egy negyed hüvelykes vágó nagyjából 7600-12000 ford./perc sebességet ér el. Először ellenőrizze a gép határértékét, majd párosítsa az orsó fordulatszámát 0,002-0,004 in/fog forgácsterheléssel, ami a fuvolaszámtól függően 30-95 IPM körüli asztalelőtolást ad.

Szükségem van hűtőfolyadékra alumínium maráskor?

Nem mindig. A légfúvás vagy a minimális mennyiségű kenés megoldja a marási munkák többségét, és mozgásban tartja a forgácsot, míg a hűtőfolyadék elárasztása megéri a rendetlenséget a mély zsebekben, a fúrási műveleteknél és mindenhol, ahol a forgácsot egyébként újra vágnák.

Miért ragadnak rá alumíniumforgácsok a vágógépemre?

Szinte mindig azért, mert túl kicsi a forgácsterhelés, vagy a vágóél már nem éles. Az él nyírás helyett dörzsölődik, az alumíniumot nyomóhegesztéssel a fuvolához, a felépített él pedig addig növekszik, amíg a felület meghiúsul, vagy a szerszám el nem törik.

Használhatom ugyanazt az előtolást és sebességet a 7075-höz és a 6061-hez?

Kezdje alacsonyabban a 7075-ben. Erősebb és kevésbé elnéző az agresszív elköteleződéssel szemben, ezért kezdje 400 SFM közelében mérsékelt forgácsterheléssel, és csak akkor növelje, ha a vágás stabilnak hangzik, és a forgácsok tisztán és ezüstösen válnak le.

Az alumínium előtolások és sebességek végső soron kiindulási pont, nem pedig fix válasz, mert minden gépnek, tartónak és munkadarabnak megvan a maga véleménye arról, hogy mi működik. A diagram gyorsan bevezeti a megfelelő tartományba, a képletek megőrzik az őszinteséget, a vágás hangja pedig elmondja a többit. Alkalmazásmérnökeink ennek a kombinációnak a segítségével közelítenek meg minden alumíniummunkát, amely a gyáron keresztül történik, és ez a leggyorsabb út egy stabil folyamathoz, amely futásról futásra tartja a toleranciát.