Ključne procesne točke za CNC stružnico struženje aluminija

Pri struženju aluminija na CNC stružnici je treba skrbno upravljati več kritičnih procesnih točk, da se zagotovi kakovost obdelave, učinkovitost in varnost operaterja. Zaradi relativne mehkobe in duktilnosti je aluminij hiter in prizanesljiv za rezanje v primerjavi z jeklom ali titanom, vendar ta ista mehkoba uvaja svoje lastne izzive - predvsem dolge, neprekinjene, trakaste-ostružke, ki se lahko ovijejo okoli orodja, obdelovanca ali celo vretena, če jih ne upravljate. Naslednjih pet področij - izbira orodja, optimizacija rezalnih parametrov, nanašanje hladilne tekočine, nadzor odrezkov in delovna varnost - tvorijo integriran sistem. Če se kateri koli od njih zmoti, lahko povzroči težave pri drugih, zato jih je treba obravnavati kot eno samo usklajeno strategijo in ne kot pet neodvisnih kontrolnih seznamov.

Ker je aluminij nizke trdote, se bolj plastično deformira, kot da bi se čisto zlomil, kar pomeni, da med struženjem ponavadi proizvaja neprekinjene, nitaste odrezke. Iz tega razloga je treba dati prednost namenskim-aluminijastim rezalnim ploščicam (običajna cena okoli 10 JPY na ploščico). Te ploščice so običajno zasnovane posebej za ne-železne materiale: imajo ostrejšo geometrijo rezalnega roba, visoko polirano prečno ploskev in pogosto pozitiven prečni kot, ki zmanjša rezalni upor in strižno deformacijo v odrezku. Bolj gladka prečna ploskev je še posebej pomembna, ker ima aluminij močno nagnjenost k oprijemu na površine orodja - hrapava ali obrabljena ploskev poveča kontaktno površino in trenje, kar spodbuja tvorbo-up roba (BUE), kar posledično poslabša končno obdelavo površine in pospeši obrabo orodja.

Zahteve glede kakovosti robov so prav tako pomembne kot sama vrsta ploščice. Rezilo mora ves čas ostati ostro in gladko; otopel ali odkrušen rob povzroči, da se odrezek stisne in vleče, namesto da bi ga čisto odrezal, kar poveča trenje med odrezkom in površino obdelovanca ter poveča tveganje za površinske praske, delovno utrjevanje površinske plasti aluminija in celo odkrušenje robov pod obremenitvijo. Upravljavci bi morali vzpostaviti rutino vizualnega pregleda robov vložkov - pod povečavo, če je to mogoče - in proaktivno zamenjati vložke, namesto da čakajo, da se na delih pojavijo vidne površinske napake. Neprevlečeni, polirani karbidni vložki ali vložki iz polikristalnega diamanta (PCD) so običajno prednostni za aluminij, zlasti zato, ker zmanjšajo oprijem in trenje, ki ga lahko povzročijo prevlečeni jekleni -vložki.

Nadzor hitrosti rezanja (hitrost vretena):Priporočena hitrost rezanja je večja ali enaka 500 metrom na minuto (kot praktična pretvorba mora biti za premer obdelovanca 100 mm hitrost vretena večja ali enaka 1500 RPM). Temeljno načelo je, da višje rezalne hitrosti ne samo izboljšajo učinkovitost odstranjevanja materiala, ampak tudi spodbujajo lomljenje odrezkov z visoko-hitrostnim striženjem - odrezki se odstrižejo dovolj hitro, da se zlomijo, namesto da bi se zvili v dolg neprekinjen trak. Nasprotno, če je število vrtljajev vretena prenizko, postane striženje počasno, odrezki se podaljšajo in nevarnost zapletanja odrezkov močno naraste. Treba je omeniti, da se bo dejanska optimalna hitrost nekoliko razlikovala glede na specifično aluminijevo zlitino (npr. 6061 proti . 7075 proti litim aluminijevim zlitinam), geometrijo vložka in togost stroja, zato je treba številko 500 m/min obravnavati kot praktično osnovo za prilagajanje in ne kot absolutno konstanto.

Izbira globine reza (eno-prehod X-osi):Priporočena globina reza je 3–5 mm na stran, praktični minimum pa ne manj kot 2 mm. Tukaj gre za to, da ustrezno velika globina reza poveča rezalno silo, ki deluje na koren odrezka, kar spodbuja čistejši lom odrezka. Nasprotno, prenizka globina reza proizvaja tanke, tanke ostružke, ki nimajo togosti, da bi se zlomili sami - ti drobni ostružki so dejansko bolj nagnjeni k ovijanju in zapletanju kot debelejši, večji ostružki. Hitrost pomika je treba optimizirati v tandemu z globino reza, saj oba parametra skupaj določata debelino odrezka in obliko prečnega-prereza, ki oba močno vplivata na to, ali se odrezki zvijajo, lomijo ali trakasto.

Položaj pršila:Hladilna tekočina mora biti usmerjena natančno na konico orodja, s čimer je zagotovljeno, da je območje rezanja temeljito in neprekinjeno poplavljeno, namesto da le brizga v splošno bližino.

Funkcija hladilne tekočine:

Hlajenje:Preprečuje, da bi se konica orodja zmehčala pod toploto zaradi trenja, kar zmanjša nagnjenost k razmazanju ali varjenju materiala na rezalni rob.

Mazanje:Zmanjšuje trenje med odrezkom in konico orodja, s čimer se zmanjša nevarnost odkruškov robov, ki jih povzroča stiskanje odrezkov ob rezalni rob.

Evakuacija čipov:Pretok hladilne tekočine fizično odplakne ostružke stran od območja rezanja, kar preprečuje kopičenje na obdelovancu ali orodju, ki bi sicer lahko motilo naslednje prehode.

Nevarnost neustreznega hlajenja:Slaba pokritost s hladilno tekočino povzroči sprijemanje materiala in tesnjenje na konici orodja, v hujših primerih pa lahko povzroči zlom konice orodja. Poleg takojšnje poškodbe orodja lahko nedosledno hlajenje povzroči tudi lokalizirano toplotno raztezanje obdelovanca med strojno obdelavo, kar subtilno vpliva na dimenzijsko natančnost pri tesnih-tolerančnih značilnostih -, kar je dejavnik, ki ga je vredno upoštevati pri izdelavi natančnih aluminijastih komponent. Koncentracijo hladilne tekočine in hitrost pretoka je treba prav tako redno preverjati in prilagajati, saj obdelavi aluminija pogosto koristijo hladilne tekočine, ki so posebej oblikovane (ali dodane), da se uprejo naravni težnji kovine k draženju in oprijemu.

Temeljni vzrok težave:Ker je aluminij nizke trdote, med struženjem zlahka nastanejo neprekinjeni trakovi-ostružki, kar vodi do več težav na koncu:

Praskanje obdelovanca:Ostružki, ki se ovijajo okoli površine obdelovanca, lahko opraskajo končno obdelano površino.

Poškodbe orodja:Stiskanje odrezkov ob rezalni rob pospeši obrabo ali povzroči odkrušanje/zlom.

Varnostne nevarnosti:Dolgi ostružki se lahko zapletejo v okončine operaterja ali se zataknejo v premikajoče se komponente stroja -, kar je resnično resna nevarnost glede na to, kako hitro lahko nastanejo dolgi aluminijasti trakovi.

rešitve:

Oblikovanje orodja:Izberite ploščice z utori za lomi-ostružkov ali posebne geometrije robov, ki so oblikovane tako, da spodbujajo lomljenje odrezkov, ko se material zvije z nagnjene ploskve.

Prilagoditev parametrov:Združite višje rezalne hitrosti in večje globine reza s hladilno tekočino, da dosežete zanesljivo lomljenje odrezkov.

Upravljanje evakuacije čipov:Prepričajte se, da kanali za odvajanje odrezkov ostanejo čisti in neovirani, s čimer preprečite nabiranje odrezkov, ki bi lahko ponovno prišli v -stik z orodjem ali obdelovancem. Med proizvodnimi poteki občasni premori za čiščenje posode za odrezke ali tekočega traku -, namesto da bi pustili, da se odrezki kopičijo, dokler ne motijo ​​gibanja -, pomagajo vzdrževati dosleden pretok odrezkov in zmanjšajo možnost ponovnega-rezovanja že-oblikovanih odrezkov, kar lahko pokvari površino.

Zaščita opreme:Namestite naprave za zaščito/zadrževanje odrezkov, da preprečite, da bi odrezki med rezanjem z veliko-hitrostjo odleteli navzven.

Osebna zaščita:Operaterji morajo nositi zaščitna očala in rokavice, da preprečijo stik čipa s kožo ali očmi; izogibajte se dolgim ​​ali ohlapnim oblačilom v bližini vrtljivega vretena.

Odziv v sili:Če pride do zapletanja ostružkov, je treba stroj nemudoma ustaviti in uporabiti namenska orodja za čiščenje zapletov - nikoli ne poskušajte odstraniti ostružkov ročno, ko se vreteno premika, ali z golimi rokami, saj so lahko aluminijevi ostružki kljub mehkobi materiala presenetljivo ostri.

Pri struženju aluminija na CNC stružnici so kakovost, učinkovitost in varnost odvisne od usklajene optimizacije štirih medsebojno povezanih področij: izbira orodja, rezalni parametri, uporaba hladilne tekočine in nadzor oblike odrezkov. Glavni cilj celotnega dela je doseči zanesljivo lomljenje odrezkov brez zapletanja. Z izbiro namenskih aluminijastih-rezilnih ploščic z ostrimi, gladkimi, dobro-oskrbljenimi robovi, povečanjem hitrosti rezanja in globine reza za spodbujanje čistega lomljenja odrezkov ter natančnim usmerjanjem hladilne tekočine na območje rezanja lahko strojniki bistveno izboljšajo učinkovitost obdelave in kakovost površine, hkrati pa varujejo varnost operaterja. Ker te spremenljivke medsebojno delujejo - sprememba globine reza vpliva na debelino odrezka, kar vpliva na to, kako učinkovito lahko hladilna tekočina doseže konico orodja, kar vpliva na obrabo orodja in s tem na ostrino robov - je najboljša praksa, da uravnavanje parametrov obravnavate kot ponavljajoč se postopek: naredite eno prilagoditev naenkrat, opazujte obliko odrezka in končno obdelavo površine ter ustrezno izboljšajte, namesto da spreminjate več spremenljivk hkrati.