Алюминий жабысқақ, жез абразивті, және екеуі де ағашқа қарағанда басқа параметрлерді талап етеді. Бұл нұсқаулықта CNC роутерінде түсті металдарды таза өңдеу үшін қажетті шпиндель конфигурациясы, кесу деректері, стружканы шығару және ақаулықтарды жою қарастырылған — Built-Up Edge, діріл немесе сынған құралдарсыз.
Баға каталогын көру · Кесу параметрлерін қарау · Түсті металдарға арналған ATC шпинделіне баға сұрау
Өту: [Радиалды ауытқу](#Радиалды ауытқу) · Шпиндель конфигурациясы · Кесу параметрлері · Стружканы шығару · [Ақаулықтарды жою](#Ақаулықтарды жою)
| Сипаттама | Мән |
|---|---|
| Макс. RPM | 24,000 |
| Радиалды ауытқу | < 2 µm |
| Интерфейс | HSK |
Ранат: металды кесуде құрал қызмет мерзімін жасырын жоятын фактор
Ағашта 10 µm ранат едәуір байқалмайды. Алюминийде 5 µm құрал өмірін жартысына қысқартады. Жезде ол көрінетін діріл іздерін қалдырады. Ранатты бақылау — металды кесу өнімділігі үшін жасай алатын ең маңызды әрекет.
Құрал өміріне әсері
5 µm ауытқу кезінде 2-қанатты фрезада бір қанат үгінді жүктемесінің көбін көтереді, ал екіншісі үйкеледі. Бұл теңсіз жүктеме тозуды бір қырға шоғырландырады және < 2 µm орнатумен салыстырғанда құралдың қызмет мерзімін айтарлықтай қысқарта алады. Алюминийде үйкелетін қанат сондай-ақ құрамды қырдың түзілуін жылдамдататын жылу туындатады.
Беттік өңдеудің нашарлауы
Ауытқу беттің кедір-бұдырлығына тікелей әсер етеді. Мұнда сипатталған алюминийді роутерлеу орнатуында 5 µm TIR Ra 1.6-3.2 µm шамасында анық көрінетін кедір-бұдырлы фиништерді тудырады. Бақыланатын < 2 µm шпиндель ұстағыш орнатуы алюминийде Ra 0.4-0.8 µm фиништерді қолдайды, бұл қосымша полировкасыз тығыздау беттері мен косметикалық бөлшектер үшін жарамды.
Діріл шегі
Ауытқу айналым сайын бір реттік мәжбүрлі жиілікті енгізеді, ол шпиндель-құрал жүйесінің меншікті жиілігін қоздыра алады. Бұл кесу жиілігіне немесе оның гармоникаларына сәйкес келгенде, шаттер дамиды — тән «сықырлау» дыбысын тудырады. < 2 µm ауытқу бар шпиндель шаттер шегін айтарлықтай көтеріп, тұрақсыздық басталғанға дейін агрессивтірек кесу параметрлерін қолдануға мүмкіндік береді.
Өлшеу кеңесі: Шпиндельдің радиалды ауытқуын аспап ұстағыш корпусына орнатылған 0.001 mm дәлдіктегі индикатормен өлшеңіз (құрал сабынан емес — құрал сабының ауытқуы құрал мен патронның қателігін қосады). Шпиндельді қолмен айналдырыңыз. Жалпы көрсетілген ауытқуды (TIR) жазып алыңыз. Жақсы жағдайдағы шпиндель ұстағыш денесінде < 2 µm және 30 mm құрал ұзартылуында < 5 µm көрсетуі тиіс. Осы шектен жоғары көрсеткіштер тозған мойынтіректерді, ластанған конусты немесе зақымдалған аспап ұстағышты білдіреді.
Түсті металдарға арналған дұрыс шпиндель конфигурациясы
Алюминий мен жез ағашты фрезерлеудің ешқашан талап етпейтін шпиндель сипаттамаларын қажет етеді — төмен радиалды ауытқу, жоғары радиалды қатаңдық және жылу жүктемесі кезінде орнынан жылжымайтын аспап ұстағыш интерфейсі.
| Сипаттама | Ұсыныс | Негіздеме |
|---|---|---|
| Шпиндель жылдамдығы | 18,000-24,000 RPM алюминий мен жезді өңдеудің көпшілігіне | 1-6 мм кіші диаметрлі қарбидті құрал, CNC роутерінде металл кесуде кең таралған, жоғары беттік жылдамдықты қажет етеді. 3 mm саусақ фреза 18,000 RPM жылдамдығында 170 m/мин жетеді — алюминий үшін дәл қолайлы диапазонда. Ірірек аспаптар (8-12 мм) ұсынылған беттік жылдамдықтар шегінде қалу үшін 12,000-18,000 RPM пайдаланады. 18,000/24,000 RPM мүмкіндігі бар шпиндель екі диапазонды да қамтиды. |
| Ауытқу спецификациясы | < 2 µm шпиндель мұрнында (құрал ұшындағы радиалды ауытқу жоғарырақ болады) | < 2 µm ауытқуы бар шпиндель алюминийдің қанағаттандырарлық беттік өңдеуі мен аспаптың қызмет мерзімі үшін минимум болып табылады. HSK40E қос түйісу интерфейстері мұны тұрақты түрде қол жеткізеді. Жақсы жағдайдағы және таза конустары бар BT30 шпиндельі < 3 µm ауытқуға қол жеткізе алады — жалпы жұмыс үшін жеткілікті, бірақ нәзік соңғы өңдеу үшін шектеулі. |
| Аспап ұстағыш интерфейсі | HSK40E BT30-ден гөрі алюминийді соңғы өңдеу үшін қатты ұсынылады. | HSK40E-тің қосарлы түйісуі (конус + фланец беті) ұзақ алюминийді соңғы өңдеу циклдары кезінде термиялық циклдеу әсерінен BT30 конустарының бастан өткізетін Z осінің жылжуын жояды. Фланец беті шпиндель температурасына қарамастан орнында тұратын тұрақты осьтік базалық жазықтықты қамтамасыз етеді. Z биіктігінің тұрақтылығы бөлшек дәлдігін анықтайтын контурлық соңғы өңдеу үшін HSK40E дұрыс таңдау болып табылады. |
| Мойынтірек конфигурациясы | Алдыңғы тандемді жұп (7007×2 немесе 7008×2) + артқы қолдауыш мойынтірек | Металды кесу ағашты фрезерлеуге қарағанда жоғарырақ радиалды жүктемелер тудырады, себебі материал кескішке қарсылық танытады, сыну орнына. Алдыңғы тандемдік мойынтірек жұбы — бірге орнатылған екі бұрышты түйісу мойынтірегі — бір мойынтірекке қарағанда радиалды қатаңдықты екі есе арттырады. C модельді HSK40E шпинделдері металды кесу кезіндегі радиалды қатаңдық үшін арнайы 7008×2 алдыңғы + 7005×2 артқы конфигурациясын қолданады. |
| Салқындату | Сумен салқындату активті чиллермен 25°C мәніне орнатылған | Алюминийді өңдеу кесу құралында айтарлықтай жылу тудырады — оның біразы аспап ұстағыш арқылы шпиндельге өтеді. Шпиндельдің өзіндік электрлік шығындарымен қосылғанда, бұл жылулық басқаруды ағаш өңдеуден де қиындатады. 25°C салқындатқышты сақтайтын белсенді чиллер ұзақ алюминий жұмыстары кезінде мойынтіректің алдын ала жүктемесін және раундаутты өзгертетін жылулық өсудің алдын алады. |
Алюминий, қола және мыс үшін жылдамдық, азықтандыру және кесу тереңдігі
Бұл қатты CNC маршрутизаторындағы карбид құралдарына арналған қауіпсіз бастапқы параметрлер. Машинаңыздың қаттылығына, шпиндель қуатына және салқындату қабілетіне қарай түзетіңіз. Әрдайым консервативті бастап, арттырыңыз.
| Материал | Құрал | RPM | Беру (мм/мин) | DOC (mm) | Ескертпелер |
|---|---|---|---|---|---|
| Алюминий 6061-T6 (жалпы) | 3 mm 2-тісті карбид | 18,000-24,000 | 900-1,800 | 0.3-0.8 (радиалды 0.3-1.5) | Салқындатқыш тұманын немесе күшті ауа соққысын қолданыңыз. Егер үгінділер кескішке дәнекерленсе, DOC азайтыңыз. |
| Алюминий 6061-T6 (қарапайым тазалау) | 6 mm 2-қанатты карбид | 16,000-20,000 | 1,500-3,000 | 1.0-2.5 (радиалды 2.0-4.0) | Жоғары үгінді жүктемесі (0.05-0.08 мм/тіс) жылуды үгінді арқылы алып кетуге көмектеседі. |
| Алюминий 6061-T6 (фиништық өңдеу) | 6 mm 2-қанатты карбид | 20,000-24,000 | 800-1,600 | 0.1-0.3 (радиалды 0.2-0.5) | Жеңіл фиништық өту. Ауытқу < 2 µm беттің сапасы үшін маңызды. |
| Алюминий 7075-T6 (жоғары беріктік) | 6 mm 2-қанатты карбид (қапталған) | 14,000-18,000 | 800-1,800 | 0.5-1.5 (радиалды 1.0-3.0) | 7075 қаттырақ және абразивтірек. TiAlN немесе ZrN қапталған құралдарды қолданыңыз. Жылдамдықты 6061-пен салыстырғанда 20% азайтыңыз. |
| Жез (C360 еркін өңделетін) | 3 mm 2-тісті карбид | 12,000-18,000 | 600-1,200 | 0.3-1.0 (радиалды 0.5-2.0) | Жез үгінділері қысқа әрі дәнекерленбейді. Құрғақ немесе жеңіл ауа соққысымен өңдеуге болады. Өткір құралдар қажетті — өткір емес құралдар кесудің орнына жағады. |
| Мыс (C110 таза) | 3 mm 2-тісті карбид | 8,000-14,000 | 300-800 | 0.2-0.5 (радиалды 0.3-1.0) | Таза мыс жабысқақ — ол жұмыс кезінде қатаяды және кескіштерге оңай дәнекерленеді. Өте өткір полировкаланған қанатты карбидті, мүмкін болса салқындатқыш тасқынын және жылуды азайту үшін төмен жылдамдықтарды қолданыңыз. |
DOC = Кесу тереңдігі. Радиалды мәндер контур/профиль операциялары үшін қадам ретінде көрсетілген. Барлық мәндер өткір кесу қырлары бар карбидті құралдарды болжайды.
Стружканы шығару: кесу мен дәнекерлеу арасындағы айырмашылық
Алюминий ағаштай жоңқаланбайды — ол жылу таситын ұзын, талшықты жоңқалар түзеді. Егер осы жоңқалар кесу аймағынан дереу тазаланбаса, олар кескішке дәнекерленеді де, бөлшекті бүлдіреді.
Сығылған ауа үрлеуі (минималды)
Тиімділік: Тайқы кесулерге, қысқа циклдерге және қолаға жеткілікті.
0.4-0.6 MPa мәніндегі бағытталған ауа соплосы кесу аймағынан ығындарды тазартады және біраз салқындатуды қамтамасыз етеді. Ауа кескіш ұшына жетуі керек — жалпы аймаққа бағытталған сопло жеткіліксіз. Құрал ұшынан 30 mm қашықтықта орналасқан Loc-Line немесе ұқсас реттелетін соплоны пайдаланыңыз.
Туманды салқындатқыш (алюминий үшін ұсынылады)
Тиімділік: Жақсы — BUE-ді азайтады, құрал ғұмырын ұзартады, беттік өңдеу сапасын жақсартады.
Микро-тамшылы тұман жүйесі сығылған ауамен тасымалданатын салқындатқыштың (5-8% концентрациядағы суда еритін май) ұсақ шашырауын береді. Тұман әрі майлауды (алюминийдің кескішке дәнекерленуін болдырмау), әрі салқындатуды (буланатын тамшылармен жылуды әкету) қамтамасыз етеді. Тұман тек қана құралдың сабына емес, кескіштің түйісу аймағына жететіндей етіп соплоны реттеңіз.
Тасқынды салқындатқыш (ең жақсы, егер станок қолдаса)
Тиімділік: Тамаша — максималды жылу шығару, ең жақсы тиек жуу
Толық ағынды салқындатқыш сұйықтық кесу аймағын толығымен батырады, максималды майлау мен жылуды шығаруды қамтамасыз етеді. Бұл арнайы металл кесуге арналған CNC станоктарының стандарты. Гантрилік роутерде ағынды салқындатқыш толық қоршауға, үгінді жинағышқа, сүзгілеу жүйесіне және салқындатқыш сорғыға мұқтаж — көптеген ағаш өңдеуге бағытталған CNC роутерлерде жоқ айтарлықтай инфрақұрылым. Егер сіздің жабдығыңыз оны қолдаса, оны қолданыңыз.
Металл кесудің төрт көп таралған мәселесі және олардың түзетулері
Алюминийді механикалық өңдеу кезінде қателіктер пайда болса, белгілері айқын болады. Олардың әрқайсысын қалай диагностикалау және түзету керектігі осында.
Алюминийдің кескішке дәнекерленуі (Жиналған жиеk)
Ықтимал себептер: Жеткіліксіз үгінді жүктемесі (кесудің орнына үйкеу), жеткіліксіз майлау, құралдың жиегі тым көмірілген, RPM тым жоғары болып шамадан тыс жылу тудырады.
Қалай түзету: Әрбір тіске дұрыс жоңқа түсетінін қамтамасыз ету үшін беріліс жылдамдығын арттырыңыз (тіске минимум 0.025 mm). Тұман салқындатқышын қолданыңыз. Кесу жиегі тозса, құралды ауыстырыңыз. Кесу температурасын төмендету үшін RPM-ді 10-20%-ға азайтыңыз. Жылтыр құлақшалы немесе DLC-қапталған қарбидті құралды сынап көріңіз — бұлар алюминийдің жабысуына қарсы тұрады.
Кедір-бұдырлы беттік өңдеу / көрінетін құрал іздері
Ықтимал себептер: Шамадан тыс радиалды ауытқу (runout), құралдың иілуі, діріл (chatter), тозған шпиндель мойынтіректері немесе стружканың қайта кесілуі (стружкалар шығарылмайды және кейінгі өтулермен қайта кесіледі).
Қалай түзету: Шпиндельдің радиалды ауытқуын (runout) 0.001 mm циферблатты индикатормен өлшеңіз — егер 5 µm-ден үлкен болса, конустың тазалығын және аспап ұстағыштың жағдайын тексеріңіз. Кесу күшін төмендету үшін радиалды DOC (stepover) азайтыңыз. Стружканың шығарылуын тексеріңіз — кесуге қайта түсетін стружкалар із қалдырады. Иілу іздерін тазалау үшін серіппелі өту жасаңыз (соңғы өңдеу өтуін сол позицияда қайталаңыз).
Бөлшек жиектеріндегі ірі қылтанақтар
Ықтимал себептер: Құрал күйік (өткір емес), кесу бағыты дұрыс емес (climb қарсы conventional), шығу жиегі тірексіз, немесе стружка жүктемесі тым жоғары.
Қалай түзету: Құралды ауыстырыңыз немесе қайраңыз — өткір жиектер жыртылғаннан гөрі кеседі. Мүмкіндігінше climb фрезерлеуді қолданыңыз (фреза айналуы стружканы кесуден алыстатып, кіру кезіндегі қылтанақ түзілуін азайтады). Соңғы өңдеу өтуі үшін беріліс жылдамдығын (feed rate) төмендетіңіз. Қалған қылтанақтарды жою үшін соңғы операция ретінде 0.1 mm фаска өтуін қосыңыз.
Кесу кезіндегі қатты сықырлау / дірілдеу
Ықтимал себептер: Құралдың шығып тұруы (stick-out) тым ұзын, радиалды тірелу тым жоғары, RPM шпиндель-құрал жүйесінің табиғи тербеліс жиілігіне сәйкес келеді, немесе шпиндель мойынтіректерінде шамадан тыс саңылау бар.
Қалай түзету: Құралдың шығып тұруын жұмыс үшін қажетті ең аз мөлшерге қысқартыңыз — қосымша шығып тұру қатаңдықты тез төмендетеді. Радиалды DOC (stepover) азайтыңыз. Резонанстық жиіліктен аулақ болу үшін RPM мәнін 10-15%-ға өзгертіңіз. Егер шпиндельде 1,000 сағаттан астам металл кесу жұмысы болса, мойынтіректің алдын алу жүктемесін тексеріңіз — босаң мойынтіректер жүк астында дірілдейді.
Қауіпсіздік ескертулері
Назар аударыңыз: Алюминий стружкалары өрт қаупі — машинаны таза ұстаңыз
Ұсақ алюминий стружкалары мен шаң жанғыш. Тұтану көзімен (күйік құралдың ұшқын шығаруы немесе VFD ақаулығы) біріккенде, олар тұтанып, қатты жануы мүмкін. Машина төсегінен, кабель жолдарынан және шпиндель корпусынан стружкаларды тұрақты түрде тазалаңыз. Алюминий стружкаларының электр қосылыстарының айналасында жиналуына жол бермеңіз. Металл өрттеріне арналған CO₂ немесе D сыныпты өрт сөндіргіші алюминий кесетін кез келген машинаға қол жетімді жерде болуы керек.
Ескерту: Стружканы шығармай алюминийді құрғақ жүргізбеңіз
Кесу зонасында қалған алюминий стружкалары кейінгі құрал өтпелерімен қайта кесіліп, жылу тудырады, кескішке дәнекерленеді және беттің өңделу сапасын бұзады. Кескіштің түйісу нүктесіне бағытталған қысылған ауа ағынының минимум деңгейі міндетті. 0.4 MPa мәніндегі шағын диаметрлі ауа желісінің өзі де ештеңеден әлдеқайда жақсы. CNC роутерлерінде алюминийді стружканы шығармай құрғақ кесу — құралдың сынуының ең жиі кездесетін себебі.
Түсті металдарды өңдеуге арналған шпинделдер
Екеуі де керамикалық гибридті мойынтіректерді, 3 мкм-ден төмен радиалды ауытқуды, сумен салқындатуды және алюминий мен жезді кесу талап ететін радиалды қатаңдықты қамтиды.
- HSK40E · Дәлдікті өңдеу — Модель C HSK40E 3 kW ATC шпиндель
- BT30 · Ауыр кесу — B моделі BT30 3.5 kW ATC шпиндель
Барлық модельдерді қарау
Жиі қойылатын сұрақтар
Жиналған жиек (BUE) деген не және оны қалай болдырмауға болады?
Built-Up Edge — бұл жоғары температура мен қысым әсерінен бұйым материалының құралдың кесу жиегіне дәнекерленіп жабысқан қабаты. Алюминийде ол кесу жиегінде жылтыр қабат түрінде пайда болады, бұл құралдың тиімді геометриясын өзгертеді — кесу күшін арттырып, беттің өңделу сапасын нашарлатады және ақырында BUE сынып, құрал материалын өзімен бірге алып кеткенде құралдың сынуына әкеледі. Алдын алу: өткір, полировкаланған ойықты карбидті құралдарды қолданыңыз, тұман тәрізді салқындатқышты қолданыңыз, тиісті үгінді жүктемесін (> 0.025 mm/тіс) сақтаңыз және қажетсіз жылу тудыратын шамадан тыс RPM болдырмаңыз.
Неге менің 6 mm соңғы фрезам алюминийде үнемі сынып жатыр?
Ең жиі кездесетін үш себеп: (1) стружканы қайта кесу — эвакуацияланбаған стружкалар флейталарды бітеп, құрал стружка тығыздалуынан сынады; (2) радиалды тірелудің шамадан тыс болуы — алюминийде 6 mm құралымен толық енімен ойық кесу көптеген порталды роутерлерде жоқ жоғары қатаңдылықты қажет етеді; (3) жеткіліксіз беру жылдамдығы — тым баяу беру кесу орнына үйкелуге алып келеді, бұл карбидті жұмсартатын жылу тудырады. Шешім: ауа үрлемесін немесе тұман қосыңыз, stepover-ді құрал диаметрінің 30-40%-на дейін азайтыңыз және дұрыс стружка жүктемесіне жету үшін беруді арттырыңыз.
Жез үшін алюминийдегідей бірдей параметрлерді қолдана аламын ба?
Жоқ. Жез басқаша кесіледі — ол ұзын жіп тәрізді үгінділердің орнына қысқа, сегменттелген үгінділер шығарады және жинақталған жиекті соншалықты оңай түзбейді. Жезді төмен RPM-де кесуге болады (12,000-18,000 — аллюминий үшін 18,000-24,000-ге қарағанда). Жезбен жұмыс істегендегі ең үлкен қауіп — аспаптың ілінуі: жездің төмен үйкелісі аспаптың «қазып кіруіне» және өзін жұмыс бөлшегіне тартуына әкелуі мүмкін, егер станокта люфт болса. Жүру бағытымен фрезалауды қолданыңыз, станоктың люфті ең аз болуын қамтамасыз етіңіз және қолмен басқарылатын немесе төмен қатаңдықты станоктарда ауыр жүру бағытымен кесулерден аулақ болыңыз.
Менің шпиндельімнің алюминий үшін ауытқуы тым көп екенін қалай білемін?
0.001 mm циферблатты индикаторды аспап ұстағыштың корпусына (аспаптың өзін емес) орнатыңыз. Шпиндельді қолмен айналдырыңыз. Егер TIR 5 µm-ден асып кетсе, алюминийдің беттік өңдеу сапасы мен аспаптың қызмет мерзімі айқын түрде нашарлайды. 10 µm-ден жоғары болса, алюминийді қарапайым өңдеуде де көзге көрінетін діріл іздері пайда болады, ал аспаптың қызмет мерзімі айтарлықтай қысқарады. Конусты алдымен арнайы тазалау құралымен тазалаңыз — лас конус жоғары ауытқудың ең жиі кездесетін себебі. Тазалағаннан кейін де ауытқу сақталса, шпиндель мойынтірегін тексеруді жоспарлаңыз.
HSK40E алюминиймен жұмыс істеу үшін BT30 орнына шынымен тұра ма?
Қаралау және жалпы профильдеу үшін BT30 шпиндель (жақсы ауытқумен, < 3 µm) алюминийді қанағаттанарлықтай өңдейді. HSK40E контурлық финиш өткізулерінде тұрақты беттік өңдеу сапасы қажет болғанда немесе аспаптың қызмет мерзімі тұрақтылығы маңызды болатын өндірістік мөлшерлерді жүргізгенде инвестицияға тұрарлық болады. HSK40E-тің қос контактілі интерфейсі ұзақ алюминий циклдары кезінде BT30 шпиндельдері бастан өткеретін Z осінің жылулық ығысуын жояды — егер сіздің бөлшектеріңізде Z биіктігі бойынша қатаң рұқсаттар болса, HSK40E оларды сенімдірек ұстайды.
Алюминий және қолат өндірісі үшін ATC шпинделіне баға сұраңыз
Өз станогыңызды, материалды, құрал-саймандарды, өңдеу мақсатын және жұмыс уақытын тазарақ стружканы, тұрақты өңдеуді және жақсы құрал қызмет ету мерзімін қамтамасыз ететін шпиндель конфигурациясын таңдау үшін пайдаланыңыз.
Түсті металдарға арналған шпиндельге баға сұраңыз · Түсті металдарды өңдеу модельдерін шолу
Сондай-ақ қараңыз: Шпиндель қуаты мен корпус өлшемі нұсқаулығы · BT30 қарсы HSK40E