Alumiinium on kleepuv, messing on abrasiivne ja mõlemad nõuavad erinevaid parameetreid kui puit. See juhend hõlmab spindli konfiguratsiooni, lõikamise andmeid, laastude eemaldamist ja tõrkeotsingut, mis on vajalikud värviliste metallide puhtaks töötlemiseks CNC routeril — ilma Built-Up Edge’i, värinate või murdunud tööriistadeta.
Vaata hinnakataloogi · Vaata üle lõikeparameetrid · Küsi pakkumist mitteferroose ATC spindli jaoks
Jump kuni: Radiaaljooks · Spindel config · Lõikamise parameetrid · laast eemaldus · Tõrkeotsing
| Spetsifikatsioon | Väärtus |
|---|---|
| Maks RPM | 24,000 |
| Jooks | < 2 µm |
| Liides | HSK |
Täri: tööriista eluea vaikiv tapja metallilõikamisel
Puis on 10 µm täri vaevu märgatav. Alumiiniumis lühendab 5 µm täri tööriista eluiga poole võrra. Messingis jätab see nähtavad värinajäljed. Täri kontrollimine on kõige mõjukam asi, mida saate metallilõikamise jõudluse huvides teha.
Tööriista eluea mõju
5 µm täriga 2-labalises otsafreesis kannab üks laba enamiku laastukoormusest, teine aga hõõrub. See ebaühtlane koormus koondab kulumise ühele servale ja võib oluliselt lühendada tööriista eluiga võrreldes < 2 µm seadistusega. Alumiiniumis genereerib hõõruv laba ka soojust, mis kiirendab Built-Up Edge moodustumist.
Pinnakareduse halvenemine
Täri määrab otseselt pinnakareduse. Siin kirjeldatud alumiiniumi freesimise seadistuses toodab 5 µm TIR nähtavalt kare pinnad umbes Ra 1.6-3.2 µm. Kontrollitud < 2 µm pingi-hoidja seadistus toetab Ra 0.4-0.8 µm pinnakvaliteeti alumiiniumis, mis sobib tihenduspindade ja esteetiliste osade jaoks ilma järelpoleerimiseta.
Värinapiir
Täri toob sisse üks kord pöörde kohta sunnitud sageduse, mis võib ergutada pingi-tööriista süsteemi omasagedust. Kui see ühtib lõikamissagedusega või selle harmoonikutega, tekib värin — iseloomuliku “kriiskava” heliga. Pingi, mille täri on < 2 µm, tõstab värinapiiri märkimisväärselt, võimaldades agressiivsemaid lõikamise parameetreid enne ebastabiilsuse tekkimist.
Mõõtmisnõuanne: Mõõtke spindli radiaaljooksu 0,001 mm eraldusvõimega indikaatorkellaga, mis on paigutatud tööriistahoidiku kerele (mitte tööriista varrele — varre radiaaljooks lisab tööriista ja tsangi vea). Pöörake spindlit käsitsi. Märkige kogu näidatud radiaaljooks (TIR). Heas seisukorras spindel peaks näitama hoidiku kerel < 2 µm ja 30 mm tööriista väljaulatuvuse korral < 5 µm. Näidud üle nende lävide viitavad kulunud laagritele, mustale koonusele või kahjustatud tööriistahoidjale.
Õige pingi konfiguratsioon mitteraudmetallide jaoks
Alumiinium ja messing tasuvad pingi omadusi, mida puufreesimine ei nõua kunagi — madal täri, kõrge radiaalne jäikus ja tööriista-hoidja liides, mis püsib paigal termilise koormuse all.
| Spetsifikatsioon | Soovitus | Põhjendus |
|---|---|---|
| Pingi pöörlemiskiirus | 18,000-24,000 RPM enamiku alumiinium- ja messingtööde jaoks | Väikese diameetriga karbiidterad (1-6 mm), mis on levinud CNC freaserite metallilõikamisel, vajavad kõrget pinnakiirust. 3 mm otsafrees kiirusega 18,000 RPM saavutab 170 m/min — just optimaalses vahemikus alumiiniumi jaoks. Suuremad tööriistad (8-12 mm) kasutavad 12,000-18,000 RPM, et püsida soovitatud pinnakiiruste piires. Spindel võimekusega 18,000/24,000 RPM katab mõlemad vahemikud. |
| Jooksu spetsifikatsioon | < 2 µm spindli nina juures (teratipu jooks on kõrgem) | Spindel, mille jooks on < 2 µm, on vähim, mis tagab vastuvõetava alumiiniumi pinnakvaliteedi ja tööriista eluea. HSK40E kahekontaktilised liidesed saavutavad seda järjepidevalt. Heas seisukorras BT30 spindel puhaste koonustega võib saavutada < 3 µm — piisav üldtööde jaoks, kuid piirang peenviimistlusele. |
| Tööriistakandja liides | HSK40E on tugevalt eelistatud BT30 ees alumiiniumi viimistluseks | HSK40E kahekontakt (koonus + äärikupind) kõrvaldab Z-telje triivi, mida BT30 koonused kogevad termilise tsüklimise ajal pikkade alumiiniumviimistluse tsüklite jooksul. Äärikupind pakub fikseeritud telgeline referenstasandit, mis püsib paigal sõltumata spindli temperatuurist. Kontuuri viimistluse jaoks, kus Z-kõrguse järjepidevus määrab detaili täpsuse, on HSK40E õige valik. |
| Laagri konfiguratsioon | Eesmine tandempaar (7007×2 või 7008×2) + tagumine tugilaager | Metalli lõikamine genereerib suuremaid radiaalkoormusi kui puidu freesimine, sest materjal ei purune, vaid pakub lõikurile vastupanu. Tandem-esilaagrite paar — kaks nurkkontaklaagrit koos paigaldatuna — kahekordistab radiaaljäikuse võrreldes üksiklaagriga. Mudeli C HSK40E spindlid kasutavad 7008×2 esi- + 7005×2 tagakonfiguratsiooni spetsiaalselt metalli lõikamise radiaaljäikuse jaoks. |
| Jahutus | Veejahutus aktiivse jahutiga, seatud 25°C juurde | Alumiiniumi töötlemine genereerib olulist soojust lõikeriista juures — osa sellest juhtib spindlisse läbi tööriistakandja. Kombineerituna spindli enda elektriliste kadudega surub see termilist haldust raskemaks kui puidu freesimine. Aktiivne jahuti, mis hoiab 25°C jahutusvedelikku, välistab termilise paisumise, mis muudab laagri eelpinget ja jooksu pikkade alumiiniumtööde ajal. |
Kiirus, sööt ja lõikesügavus alumiiniumi, messingu ja vaski jaoks
Need on ohutud lähtepunktid karbiidist tööriistadele jäigal CNC routeril. Kohandage vastavalt oma masina jäikusele, spindli võimsusele ja jahutusvõimalustele. Alustage alati konservatiivselt ja suurendage.
| Materjal | Tööriist | RPM | Sööt (mm/min) | DOC (mm) | Märkused |
|---|---|---|---|---|---|
| Alumiinium 6061-T6 (üldine) | 3 mm 2-labaga karbiid | 18,000-24,000 | 900-1,800 | 0.3-0.8 (radiaalne 0.3-1.5) | Kasutage jahutusudu või tugevat õhupuhet. Vähendage DOC, kui laastud keevituvad lõikuri külge. |
| Alumiinium 6061-T6 (jämedatöötlus) | 6 mm 2-labaga karbiid | 16,000-20,000 | 1,500-3,000 | 1.0-2.5 (radiaalne 2.0-4.0) | Suurem laastukoormus (0.05-0.08 mm/hammas) aitab soojust laastuga ära kanda. |
| Alumiinium 6061-T6 (viimistlus) | 6 mm 2-labaga karbiid | 20,000-24,000 | 800-1,600 | 0.1-0.3 (radiaalne 0.2-0.5) | Kerge viimistluslõikamine. Radiaalviga < 2 µm on pinnakvaliteedi jaoks kriitiline. |
| Alumiinium 7075-T6 (kõrge tugevusega) | 6 mm 2-labaga karbiid (kattega) | 14,000-18,000 | 800-1,800 | 0.5-1.5 (radiaalne 1.0-3.0) | 7075 on kõvem ja abrasiivsem. Kasutage TiAlN- või ZrN-kattega lõikeriistu. Vähendage kiirust 20% võrreldes 6061-ga. |
| Messing (C360 vabaltöödeldav) | 3 mm 2-labaga karbiid | 12,000-18,000 | 600-1,200 | 0.3-1.0 (radiaalne 0.5-2.0) | Messingulaastud on lühikesed ja ei keevitu. Võib töötada kuivalt või kerge õhupuhanguga. Teravad tööriistad on hädavajalikud – tuhmid tööriistad määrivad pigem kui lõikavad. |
| Vask (C110 puhas) | 3 mm 2-labaga karbiid | 8,000-14,000 | 300-800 | 0.2-0.5 (radiaalne 0.3-1.0) | Puhas vask on kleepuv – see töökoveneb ja keevitub kergesti freeside külge. Kasutage väga teravaid poleeritud uurgauga karbiidist lõikeriistu, võimalusel ujutavat jahutust ja madalaid kiirusi soojuse minimeerimiseks. |
DOC = lõikesügavus. Radiaalsed väärtused on näidatud kontuur- ja profiiltöötluse sammana. Kõik väärtused eeldavad karbiidist lõikeriistu teravate lõikeservadega.
Laastude eemaldamine: vahe lõikamise ja kokkukeevitamise vahel
Alumiinium ei laastu nagu puit – see moodustab pikki, nöörijais laastu, mis kannavad soojust. Kui neid laastu ei eemaldata lõikepiirkonnast kohe, keevituvad need freesi külge ja hävitavad detaili.
Suruõhupuhang (minimaalne)
Tõhusus: Piisav madalate lõigete, lühikeste tsüklite ja messingi jaoks
Suunatud õhupüüs 0.4-0.6 MPa eemaldab laastu lõikepiirkonnast ja tagab teatud jahutuse. Õhk peab jõudma lõikeriista otsani – üldisele alale suunatud püüs ei piisa. Kasutage Loc-liin’i või sarnast reguleeritavat püüssi, mis on paigutatud 30 mm kaugusele lõikeriista otsast.
Udusjahutus (soovitatav alumiiniumi jaoks)
Tõhusus: Hea — vähendab BUE-d, pikendab tööriista eluiga ja parandab pinnaviimistlust
Mikropihustuse udusüsteem annab peene jahutusvedeliku pihuse (vesilahustuv õli kontsentratsiooniga 5-8%) suruõhuga kantuna. Udus tagab nii märimise (vältides alumiiniumi kokkukeevitumist freesiga) kui ka jahutuse (soojuse äraviimise aurustuvates piiskades). Reguleerige püüssi nii, et udus jõuaks lõikeriista kontaktpiirkonda, mitte ainult tööriista varre.
Ujutav jahutus (parim, kui masin seda toetab)
Tõhusus: Suurepärane — maksimaalne soojuse eemaldamine ja parim laastude ärakanne
Täisuputusega jahutusvedelik ujutab lõikeala üle, pakkudes maksimaalset määrimist ja soojuse eemaldamist. See on standard pühendatud metallilõikamiseks mõeldud CNC-masinate puhul. Gantri routeril nõuab uputusega jahutus täielikku kate, laastukannu, filtreerimissüsteemi ja jahutusvedeliku pumpa — märkimisväärset taristut, mis puudub paljudel puidutööks mõeldud CNC routeritel. Kui teie masin seda toetab, kasutage seda.
Neli levinumat metallilõikamise probleemi ja nende lahendused
Kui alumiiniumi töötlemine läheb valesti, on sümptomid segamatud. Siin on toodud, kuidas igaüht diagnoosida ja parandada.
Alumiiniumi kleepumine lõikeriistale (Built-Up Edge)
Tõenäolised põhjused: Vähene laastukoormus (hõõrumine lõikamise asemel), ebapiisav määrimine, lõiketera liiga tuhm, RPM liiga kõrge, mis genereerib liigset soojust.
Kuidas parandada: Suurendage söötmiskiirust, et iga hammas võtaks korraliku laastu (vähemalt 0.025 mm/hammas). Kasutage udutüüpi jahutust. Vaheta tööriist, kui lõikeserv kulunud. Vähenda RPM-i 10–20%, et langetada lõiketemperatuuri. Proovi poleeritud soonega või DLC-kattega kõvasulamdetaili — need vähendavad alumiiniumi kleepumist.
Kare pinnaktöötlus / nähtavad lõikeriistajäljed
Tõenäolised põhjused: Liigne Radiaaljooks, tööriista paindumine, värin, kulunud spindli laagrid või laastude korduv lõikamine (laastud ei eemaldata ja järgnevad läbimiskorrad lõikavad neid uuesti).
Kuidas parandada: mõõtke Spindel Radiaaljooks koos a 0.001 mm dial indicator — Kui > 5 µm, kontrollige koonus cleanliness ja Tööriistahoidik seisukord. vähendage radial DOC (stepover) kuni vähenda lõikamine jõud. kontrollige laast eemaldus — laastud uuesti sisenevad lõige jätavad score marks. Tehke vedrupass (korrake viimistlusläbimist samas asendis), et eemaldada paindumisjäljed.
Jämedad ahered detaili servades
Tõenäolised põhjused: Tööriist tuhm, lõikamissuund vale (climb vs tavapärane), väljumisserv toetamata või laastukoormus liiga kõrge.
Kuidas parandada: Vaheta või terita tööriist — terav serv lõikab, mitte ei rebi. Kasutage climb-millingut (vastulõikamist) kus iganes võimalik (lõikuri pöörlemine tõmbab laastu lõikest eemale, vähendades ahera teket sissepääsul). Vähenda viimistluskäigu ettenihkekiirust. Lisage lõppoperatsioonina 0,1 mm faasimisring, et eemaldada kõik allesjäänud ebatasasused.
Kõva viiksumine / värin lõikamise ajal
Tõenäolised põhjused: Tööriista ülend liiga pikk, radiaalne kaasatus liiga suur, RPM vastab spindli-tööriista süsteemi oma sagedusele või spindli laagritel liigne lüng.
Kuidas parandada: Lühendage tööriista väljaulatuvust töö jaoks vajaliku miinimumini — täiendav väljaulatuvus vähendab kiiresti jäikust. Vähendage radiaalset lõikesügavust (sammulaiust). Muutke RPM 10-15% võrra, et liikuda resonantsi sagedusest eemale. Kui spindel on teinud > 1,000 tundi metalli lõikamist, kontrollige laagri eelpainet — lõtv laager tekitab koormuse all värinat.
Ohutusohted
Ettevaatust: Alumiiniumilõikelised on tuleoht — hoidke masin puhtana.
Peened alumiiniumilõikelised ja tolm on süttivad. Kokku puutudes süüteallikaga (tylp tööriist, mis tekitab sädemikke, või VFD viga), võivad nad süttida ja põleda intensiivselt. Puhastage regulaarselt lõikelised masina voodist, kaabliteedest ja spindli korpuses. Ärge laske alumiiniumilõikelistel koguneda elektriliste ühenduste ümber. CO₂ või D-klassi tulekustuti, mis on mõeldud metallipõlanguid kustutama, peaks olema kättesaadav igal alumiiniumi lõikaval masinal.
Hoiatus: Ärge lõigake alumiiniumi kuival ilma laastude eemaldamiseta.
Alumiiniumilõikelised, mis jäävad lõikevööndisse, lõigatakse järgmiste tööriistakäikudega uuesti, genereerides soojust, keevituvad lõikuri külge ja hävitavad pinnakviimistluse. Vähemalt üks suruõhupuhang, suunatud lõikuri haakumispunktile, on kohustuslik. Isegi väikese diameetriga õhujoon 0.4 MPa juures on palju parem kui mitte midagi. Kuiv lõikamine ilma laastude eemaldamiseta on kõige levinum põhjus tööriista murdmiseks alumiiniumis CNC routeritel.
Mitteferroossete metallide machindamiseks ehitatud spindlid
Mõlemal on keraamilised hübriidlaagrid, alla 3 µm jooksuviga, vesijahutus ja radiaalne jäikus, mida nõuab alumiiniumi ja messingi lõikamine.
- HSK40E · Täppiskviimistlus — mudel C HSK40E 3 kW ATC Spindel
- BT30 · Raske lõikamine — mudel B BT30 3.5 kW ATC Spindel
Sirvige kõiki mudeleid
Korduma kippuvad küsimused
Mis on Built-Up Edge (BUE) ja kuidas ma saan seda vältida?
Kuhjatud serv on töökõva materjalist ladestus, mis keevitub tööriista lõikeserva külge kõrge temperatuuri ja rõhu all. Alumiiniumi töötlemisel ilmneb see läikiva kuhjatisena lõikeserval, mis muudab efektiivset tööriista geomeetriat — suurendab lõikamisjõudu, halvendab pinnakaredust ja lõpuks põhjustab tööriista murdmise, kui BUE katkeb ja viib tööriista materjali kaasa. Ennetamine: kasutage teravaid poleeritud laastukanaliga karbiidist tööriistu, rakendage udukütet, säilitage nõuetekohane laastukoormus (> 0.025 mm/hammas) ja vältige liigset RPM, mis genereerib lissooja.
Miks mu 6 mm lõiketera alumiiniumis pidevalt murdub?
Kolm kõige levinumat põhjust: (1) laastude ümberlõikamine — evakueerimata laastud ummistavad laastukanalid ja tööriist murdub laastude pakkimise tagajärjel; (2) liigne radiaalne sisselõige — täislaiusega ura lõikamine 6 mm tööriistaga alumiiniumis nõuab kõrget jäikust, mis puudub paljudel väravfreespinkidel; (3) ebapiisav söötkiirus — liiga aeglane söötmine põhjustab hõõrumist lõikamise asemel, genereerides soojust, mis pehmendab karbiidi. Parandus: lisage õhupuhse või uduküte, vähendage sammu 30-40%-le tööriista diameetrist ja suurendage söötmist, et saavutada nõuetekohane laastukoormus.
Kas ma saan kasutada messingile samu parameetreid kui alumiiniumile?
Ei. Messing lõigatakse teisiti — see toodab lühikesi, segmentaarseid laaste pikkade ja niitjate asemel ning ei moodusta Kuhjatud serva nii kergesti. Messingut saab lõigata madalama RPM juures (12,000-18,000 vs 18,000-24,000 alumiiniumi puhul). Suurem risk messinguga on tööriista haakumine: messingu madal hõõrdumine tähendab, et tööriist võib “kaevuda sisse” ja tõmmata end töökõvasse, kui masinil on mängu. Kasutage vastulõikamist, veenduge, et masinil on minimaalne mäng, ja vältige raskete vastulõike tegemist käsitsi juhitavatel või madala jäikusega masinatel.
Kuidas ma tean, kas mu käigul on alumiiniumi jaoks liiga suur radiaalviga?
Paigutage 0.001 mm kellindikaator tööriistakättesaadja kerele (mitte tööriistale). Pöörake spindlit käsitsi. Kui TIR ületab 5 µm, halveneb alumiiniumi pinnakvaliteet ja tööriista eluiga märgatavalt. Kui TIR on suurem kui 10 µm, tekitab isegi alumiiniumi rõhkamine nähtavaid värisemismärke ja tööriista eluiga väheneb järsult. Puhastage koonus esmalt spetsiaalse puhastusvahendiga — peab koonus on suurenenud käiguvea kõige levinum põhjus. Kui käiguviga pärast puhastamist püsib, planeerige spindli laagrite kontroll.
Kas HSK40E on alumiiniumtööde jaoks BT30 asemel tõesti väärt?
Eeltöötluse ja üldise profiilitöötluse jaoks töötleb hea käigu ebatäpsusega (< 3 µm) BT30 spindel alumiiniumi korralikult. HSK40E muutub investeeringuks väärt, kui vajate ühtlast pinnakaredust kontuuri viimistlusläbimike puhul või kui käitate tootmiskoguseid, kus tööriista eluea ühtlus on oluline. HSK40E kahekontaktiline liides kõrvaldab Z-telje termilise triivi, mida BT30 spindlid kogevad pikkade alumiiniumitsüklite ajal — kui teie detailidel on ranged Z-kõrguse tolerantsid, hoiab HSK40E neid usaldusväärsemalt.
ATC spindli pakkumine alumiiniumi ja messingi tootmiseks
Kasutage oma masinat, materjali, tööriistastust, viimistluseesmärki ja tööaega, et valida spindlikonfiguratsioon, mis toetab puhtamaid laaste, stabiilset pinnakvaliteeti ja paremat tööriista eluiga.
Mitteferroose spindli pakkumine · sirvige mitteferroossete metallide töötlemise mudelid
samuti Vaata: Spindli võimsuse ja kere suuruse juhend · BT30 vs HSK40E