CNC-leikkaustyökalujen valinta ja huomioiminen alumiiniosille
Ihmisten elintason parantuessa ihmiset pitävät yhä enemmän metallirakenteisista esineistä, mikä tekee myös alumiinituotteista yhä enemmän käyttöä monilla teollisuudenaloilla. Teräkseen ja superseokseen verrattuna se on pehmeä metalli. HRC ei ole kova, mutta se on vaikeampi. Siksi vaatimukset työkaluille ovat suhteellisen korkeat. Jos pehmeän metallin leikkaamiseen käytetään korkeakovuuden volframiteräsjyrsintä, leikkuureuna katkeaa ja työkalun käyttöikä on hyvin lyhyt. On tarpeen käyttää korkealaatuisia työkaluja, joiden kovuus on alhainen ja tarttumaton käsittelyn loppuun saattamiseksi. Vain tällä tavalla veitsi voi parantaa koneen nopeutta ja tehokkuutta.
Kuinka valita työstötyökalut CNC-alumiiniosiin?
Alumiiniseoksen CNC-työstössä, erityisesti pienten marginaalien leikkauksessa ja viimeistelyssä, kääntöterän leikkuureuna on yleensä tylsä, mikä usein johtaa "aura"-ilmiöön, ja leikkuureuna on helppo leikata työkappaleeseen äkillisesti, mikä johtaa leikkausvoiman äkillinen lisääntyminen. Leikkausvoiman äkillinen lisääntyminen johtaa liian suureen työkalun kokoon ja suuriin tehovaatimuksiin. Leikkaussärmien kysynnän vuoksi edellä mainitut ongelmat ovat monimutkaisempia. Viimeistelytyöstö tulee suorittaa terävällä tangentiaalisella leikkuureunalla. Metallinpoistonopeuden varmistamiseksi karkeatyöstössä leikkuureunalta vaaditaan riittävä lujuus. Siksi leikkausvoima, leikkuureunan tunkeutuminen, lastun muodostuminen, vakaus sekä terän asento ja kiinnitys on otettava huomioon.
Koneistusgeometria
Koneistuksen perimmäisenä tavoitteena on tuottaa parhaat osat, jotka täyttävät suunnittelu- tai asiakaskohtaiset vaatimukset. Tekniset tiedot voivat olla osan paksuuden, kantavuuden ja koon muodossa. CNC-työstökoneet voivat työstää erikokoisia ja -muotoisia alumiiniosia tehokkaan työkalujen sekvensoinnin ja käsittelyn avulla. Tuotannon lisääminen edellyttää indeksoitavien työkalujen käyttöä. Tämän tyyppisen työkalun avulla käyttäjä voi vaihtaa työkalun terän tarvittaessa, jolloin alumiiniosien moninkertainen automaattinen työstö toteutuu. Eri leikkausreunoilla varustettuja CNC-työkaluteriä voidaan käyttää jälkikäsittelytöihin, kuten alumiiniosien kiillotukseen ja hiontaan. NC-alumiinin työstöympäristössä työkalun terän suorituskyky riippuu terän muodosta, takakulmasta ja etukulmasta.
Työstö muoto
CNC-alumiiniosien työkaluilla on tietyt geometriset muodot, jotka vaikuttavat lopputuotteen laatuun. Terät ovat eri muotoisia, jotta ne sopivat tiettyyn CNC-työkalunpitimeen. Alumiinityökalujen terät ovat timantti-, pyöreä-, kolmio- ja nelikulmaisia. Parempi osien laatu saadaan käyttämällä terävää terää. Esimerkiksi taottujen alumiiniosien nopeaan pintakäsittelyyn on parempi käyttää 30o-35o teriä. Laadukas pintakäsittely saadaan sorvaamalla taottua alumiinia timanttiterillä.
Toisaalta valualumiiniosien CNC-työstö vaatii käyttäjiltä pyöreitä teriä laadun parantamiseksi. Valun alumiinin pinta on karhea. Terävillä työkaluilla työstö johtaa huonoon pintakäsittelyyn. Työkalun terän muoto vaikuttaa CNC-parametreihin, kuten syöttöarvoon, leikkaussyvyyteen ja työkalun välykseen. Terävämmät muodot vaativat pienempiä syöttömääriä ja suurempia työkaluväliä.
Mitä tekijöitä meidän tulee ottaa huomioon työstötyökaluja käytettäessä?
Etukulma ja lähestymiskulma
Kallistuskulma viittaa leikkuutyökalun kärjen ja CNC-työstökoneen puristetun työkappaleen väliseen kulmaan. Työkalun terän asennosta riippuen kulma voi olla positiivinen tai negatiivinen. Käsittelemme mieluummin alumiiniosia, joissa on etukulmat. Koska kyseessä on pehmeä metalli, meidän on vähennettävä leikkausvastusta niin paljon kuin mahdollista koko tuotantoprosessissa.
Työstöprosessissa tuotteen lopullinen laatu vaikuttaa, koska lastuja kertyy työkalun ympärille. Positiivinen kallistuskulma takaa tehokkaan lastunkäsittelyn. Se myös helpottaa lämpötilan hallintaa alentamalla leikkauslämpötilaa. Tämä tekijä auttaa tarjoamaan parhaat käsittelyolosuhteet alumiiniosille ja pidentää terän käyttöikää.
CNC-jyrsintä riippuu harvoin karan kulmasta. Tämä johtuu siitä, että lähestymiskulma määrittää kappaleen sijainnin ja työkalun välisen suhteen CNC-työkalunpitimessä. Alumiinin työstettävyyden vuoksi käytämme 90 asteen ajoitusta. Sen avulla asiantuntijamme voivat suorittaa erilaisia jyrsintäprosesseja. Näitä ovat tasojyrsintä, urajyrsintä ja neliömäinen olakejyrsintä.
Halkaisijakerroin
Säteittäisen leikkausvoiman vaikutuksesta pieni- ja keskihalkaisijaisilla työkaluilla on huono jäykkyys ja ne taipuvat alttiimmin, kun taas halkaisijaltaan suuret työkalut ovat vakaampia ja vaativat erilaista tärinää. Lisäksi on havaittu, että syöttönopeus ei ole tärkein säteittäiseen leikkausvoimaan vaikuttava tekijä. Työkalun eri syöttönopeuksien välillä (yleensä {{0}},25 mm ja 0,35 mm per hammas) säteittäinen leikkausvoima muuttuu vain vähän. Tyypillisessä alumiiniseoksessa olevalla jyrsimellä, jonka halkaisija on 25 mm, terän reunanauha on 1 asteen ja 0,1 mm leveä, mikä sopii täydellisesti kaarevan leikkuureunan kanssa.
Vapautuskulma
Tämä parametri määrittää myös työkalun ja CNC-työstökoneeseen kiinnitetyn työkappaleen välisen suhteen. Tässä parametrissa työkalun lisäys on vertailupiste. Kuten etukulma, se voi olla positiivinen tai negatiivinen.
CNC-alumiiniosien työstyksessä, olipa kyseessä nopea prototyyppi tai massatuotanto, on suositeltavaa käyttää suoria ja takakulmia. Käännettävien terien käyttö antaa käyttäjälle mahdollisuuden muuttaa takakulmaa. Jakokulma on välillä 20o - 30o, mikä voi tarjota paremman pintakäsittelyn alumiiniosille.
Alumiininen lastunmurtaja
Lastujen kerääntyminen haittaa alumiiniosien nopeaa työstöä. Yleensä lastut ovat luonteeltaan viskoosia, mikä asettaa haasteita CNC-pintojen työstötilan hallinnassa. CNC-työstökoneissa käytetyn lastunmurtouran suunnittelu riippuu suurelta osin etu- ja takakulmasta.
CNC-alumiiniosien massatuotannossa suositellaan terävien ja leveiden lastunmurtourien käyttöä. Leveämmällä lastunmurtouralla voidaan poistaa erikokoisia lastuja.