Jeśli wkraczasz w świat CNC, metal produkcja, szybko zdajesz sobie sprawę, że nie wszystkie metale rodzą się takie same. Wśród nich, aluminium to niekwestionowany król nowoczesnego warsztatu mechanicznego. Jest lekki, wysoce przewodzący, niezwykle wszechstronne, i – na papierze – wysoce obrabialny. Ale jeśli kiedykolwiek obsługiwałeś tokarkę, wiesz, że toczenie części aluminiowych nie zawsze jest spacer po parku.
Trochę błędnie podaj parametry, i zostają Ci chipsy do zakładania gniazd dla ptaków, zniszczone wykończenie powierzchni, lub stopioną bryłę aluminium połączoną z narzędziem tnącym.
Niezależnie od tego, czy projektujesz komponenty lotnicze, prototypy samochodowe, lub niestandardową elektronikę użytkową, opanowanie CNC, metal toczenie aluminium jest niezbędne. Rozbijmy to, co praktyczne, strategie przetestowane w sklepie, aby uzyskać bezbłędność, za każdym razem lustrzane części aluminiowe.
Dlaczego aluminium jest najlepszym wyborem w przypadku toczenia metali CNC
Zanim porozmawiamy o prędkościach wrzeciona i posuwach, musimy porozmawiać o tym, dlaczego w ogóle używamy aluminium.
Aluminium ma niesamowity stosunek wytrzymałości do masy. W naturalny sposób tworzy ochronną warstwę tlenku, która jest odporna na korozję, i doskonale przewodzi ciepło. W CNC, metal obrócenie, ta wysoka przewodność cieplna jest ogromną zaletą: pomaga odprowadzać ciepło ze strefy cięcia do wiórów, zachowując żywotność narzędzia.
Jednakże, aluminium ma niską temperaturę topnienia i jest bardzo plastyczne. W prostych słowach, jego “lepki.” Jeśli Twoje narzędzie tnące nie jest wystarczająco ostre lub prędkość jest zbyt mała, metal będzie się ocierał i przyklejał do narzędzia, zamiast go czysto odciąć. Jest to tzw Zabudowana krawędź (UKŁON), i jest absolutnym wrogiem doskonałego wykończenia powierzchni.
Wybór odpowiedniego gatunku aluminium
Nie wszystkie stopy aluminium zachowują się tak samo na tokarce CNC. Zrozumienie materiału to pierwszy krok do sukcesu toczenie części aluminiowych.
| Stopień aluminium | Skrawalność | Najlepiej stosować | Kluczowa charakterystyka |
| Stop 6061-T6 | Doskonały | Ogólne części konstrukcyjne, nawiasy, armatura | Absolutny koń roboczy. Wysoce obrabialny, dobrze spawa, i pięknie anoduje. |
| Stop 7075-T6 | Wybitny | Lotnictwo, elementy poddawane dużym naprężeniom | Prawie tak mocny jak stal, ale lekki. Pięknie się kruszy podczas toczenia, dzięki czemu kontrola wiórów jest dziecinnie prosta. |
| Stop 2024 | Dobre do świetnego | Konstrukcje lotnicze, części o wysokim stopniu zmęczenia | Wysoka zawartość miedzi sprawia, że jest niezwykle wytrzymały, ale jest mniej odporny na korozję niż 6061. |
| Stop 5052 | Słaby (Lepki) | Blacha, zastosowania morskie | Wysoka plastyczność i odporność na korozję, ale koszmar do obracania, ponieważ ma tendencję do przyklejania się do narzędzia. |
Sekrety narzędzi do bezbłędnego toczenia aluminium
Jeśli chcesz opanować toczenie części aluminiowych, musisz przestać traktować aluminium jak stal. Stal lubi być popychana i deformowana przez ciężar ciężki, wkładka z ujemnym nachyleniem. Aluminium, z drugiej strony, trzeba pokroić.
1. Idź wyjątkowo ostro (Wysoki dodatni rake)
Aby przeciąć aluminium bez powodowania BUE, potrzebujesz ostrej jak brzytwa krawędzi tnącej. Poszukaj płytek węglikowych zaprojektowanych specjalnie do aluminium (często oznaczane jako “nieżelazne”). Wkładki te charakteryzują się dużą wytrzymałością dodatni kąt natarcia i bardzo wąska, ostra krawędź tnąca.
2. Wypolerowane ściany boczne nie podlegają negocjacjom
Czy zauważyłeś kiedyś te błyszczące?, lustrzane wkładki z węglika? Nie służą wyłącznie estetyce. Polerowane powierzchnie płytek zapobiegają przyklejaniu się gumowatych wiórów aluminiowych do powierzchni natarcia narzędzia. Jeśli chip może się płynnie zsunąć, ciepło pozostaje niskie, a wykończenie powierzchni pozostaje nieskazitelne.
3. Weź pod uwagę PCD (Diament polikrystaliczny)
Jeśli prowadzisz masową produkcję ściernych stopów aluminium (jak odlew aluminiowy z dużą zawartością krzemu), węglik szybko się zużywa. Narzędzia z końcówką PCD są tutaj złotym standardem. Są niesamowicie ostre, odporny na zużycie, i może pracować z oszałamiającymi prędkościami skrawania.
Wybieranie parametrów: Prędkości i posuwy
Aby jak najlepiej wykorzystać swoje możliwości CNC, metal konfiguracje, musisz popchnąć swoją maszynę. Aluminium kocha prędkość. Jeśli opiekujesz się maszyną przy niskich prędkościach wrzeciona, w rzeczywistości zwiększasz ryzyko pocierania narzędzia i BUE.
Złota zasada dotycząca aluminium: Materiał filmowy z dużej powierzchni (SFM) i agresywny, stałe dawki paszy.
- Szybkość cięcia (SFM): Do ogólnego toczenia 6061-T6 narzędziami węglikowymi, powinieneś kierować reklamy gdziekolwiek 800 Do 2,000+ SFM (mniej więcej 240 Do 600+ m/min). Jeśli Twoja tokarka CNC ma funkcję RPM, nie bój się go używać.
- Szybkość podawania: Szybkość posuwu określa grubość wióra. Jeśli jest za jasno, narzędzie ściera się. Jeśli jest za ciężki, istnieje ryzyko złamania płytki lub powstania szorstkiego wykończenia powierzchni. Do cięć zgrubnych, celować 0.008 Do 0.015 Prawa własności intelektualnej (cali na obrót). Do wykończenia, zejdź do 0.002 Do 0.006 Prawa własności intelektualnej.
- Głębokość cięcia (DOK): Podczas obróbki zgrubnej, wykonaj wystarczająco głębokie cięcie, aby dostać się pod powierzchnię materiału. Dobrą zasadą jest, że DOC jest co najmniej równy promieniowi naroża płytki.
Kontrola wiórów i chłodziwo: Nieznani Bohaterowie
W CNC, metal obrócenie, kontrola chipów to różnica pomiędzy płynnym działaniem przy wyłączonym świetle a katastrofą o północy. Ponieważ aluminium jest bardzo plastyczne, uwielbia tworzyć długo, ciągły, żylaste chipsy. Te “gniazda ptaków” można owinąć wokół uchwytu, uszkodzić wykończoną powierzchnię swojej części, lub nawet uruchomić zatrzymanie awaryjne.
Łamacze wiórów są kluczowe
Nigdy nie używaj płytek płaskich do toczenia aluminium. Upewnij się, że Twoje wkładki są agresywne, formowany łamacz wiórów zaprojektowany specjalnie do zwijania i mocnego dociskania wiórów aluminiowych “C” kształty lub 9-tki.
Płyn chłodzący zalew vs. MQL
Aluminium wytwarza dużo ciepła tarcia. Płyn chłodzący jest wysoce zalecany, ponieważ spełnia trzy istotne funkcje:
- Chłodzi przedmiot obrabiany i narzędzie, aby zapobiec rozszerzalności cieplnej.
- Smaruje interfejs, zapobieganie BUE.
- To wypłukuje chipsy natychmiast ze strefy cięcia.
Jeśli Twoja maszyna na to pozwala, Chłodzenie pod wysokim ciśnieniem skierowane bezpośrednio na krawędź skrawającą to najlepsze rozwiązanie do głębokiego wytaczania lub toczenia z dużą prędkością.
Rozwiązywanie typowych problemów z toczeniem aluminium
Nawet najbardziej doświadczeni mechanicy napotykają przeszkody, gdy mają do czynienia z... toczenie części aluminiowych. Oto krótka ściągawka, która pomoże Ci wrócić na właściwe tory:
- Wydanie: Słabe wykończenie powierzchni (Rozdarty lub mętny wygląd)
- Naprawić: Zwiększ prędkość cięcia (obr./min) i upewnij się, że używasz polerowanego, wkładka z dodatnim nachyleniem. Sprawdź, czy na czubku narzędzia nie ma narostu.
- Wydanie: Żylasty, Nieprzerwane żetony
- Naprawić: Zwiększ posuw, aby zmusić łamacz wióra do wykonania swojej pracy, lub użyj płytki o węższej geometrii łamania wiórów.
- Wydanie: Zniekształcenie części lub dryf wymiarowy
- Naprawić: Aluminium rozszerza się szybko pod wpływem ciepła. Upewnij się, że używasz dużej ilości płynu chłodzącego, aby utrzymać niską temperaturę części, lub zmniejsz głębokość skrawania przy obróbce zgrubnej, aby zminimalizować gromadzenie się ciepła.
Ostatnie przemyślenia
Opanowanie CNC, metal obrócenie, konkretnie toczenie części aluminiowych, wymaga zmiany sposobu myślenia. Nie można go traktować jak miękkiej stali. Wybierając odpowiedni stop, posługując się ostrymi jak brzytwa, narzędzia z polerowanego węglika, zwiększając prędkość wrzeciona, oraz zarządzanie odprowadzaniem wiórów za pomocą chłodziwa pod wysokim ciśnieniem, odblokujesz niesamowicie krótkie czasy cykli i piękne wykończenia powierzchni.
Wyjdź na halę produkcyjną, załaduj pasek 6061, wybierz te duże prędkości, i patrz, jak latają te żetony!