Avansuri și viteze din aluminiu: diagrame RPM, încărcare a așchiilor și SFM pentru frezare CNC

Aluminiul are reputația de material ușor și de cele mai multe ori își câștigă această reputație. Tăie rapid, trage rapid căldura de pe muchia de tăiere și rareori necesită abordarea prudentă pe care o necesită oțelul călit. Acea reputație ascunde cealaltă jumătate a poveștii: aluminiul este lipicios, se acumulează pe o margine plictisitoare în câteva secunde și va înfășura cu bucurie o așchie lungă și filoasă în jurul unui tăietor până când canelurile se împachetează solide și unealta se prinde.

Slefuim freze din carbură solidă în Changzhou, în mijlocul grupului de scule din China, iar o mare parte din întrebările care ajung la biroul nostru de aplicații sună aproape identic: ce turație, ce avans, câte caneluri și de ce s-a rupt ultimul tăietor? Acest ghid răspunde la acele întrebări cu aceleași numere și același raționament pe care îl punem în fața atelierelor de mașini în fiecare săptămână.

Cele patru numere din spatele fiecărei tăieturi din aluminiu

Avansurile și vitezele nu sunt o singură setare. Sunt patru valori care depind una de alta, iar schimbarea uneia le mișcă mereu pe celelalte.

• Viteza de tăiere (SFM sau m/min): cât de repede se deplasează muchia de tăiere prin material. Aluminiul tolerează viteze foarte mari de suprafață deoarece conduce căldura departe de margine atât de eficient.
• Viteza axului (RPM): rotația pe care o produce efectiv mașina dvs., derivată din viteza de tăiere și diametrul sculei.
• Avans pe dinte sau sarcină de așchie (mm/dinte sau în/dinte): grosimea materialului pe care fiecare canelu o îndepărtează într-o singură trecere. Acesta este numărul care decide dacă unealta taie sau freacă.
• Avans de masă (mm/min sau IPM): cursa programată a mașinii, calculată din RPM, sarcina așchiilor și numărul de caneluri.

Cele două formule de guvernare sunt suficient de scurte pentru a fi reținute. Viteza axului este egală cu viteza de tăiere înmulțită cu 3,82 și împărțită la diametrul sculei în inci sau în unități metrice, viteza de tăiere în m/min înmulțită cu 1000 și împărțită cu 3,14 ori diametrul în milimetri. Alimentarea pe masă este egală cu viteza axului înmulțită cu avansul pe dinte înmulțit cu numărul de caneluri.

Două reguli contează mai mult în aluminiu decât în ​​aproape orice alt material. În primul rând, așchiul trebuie să fie suficient de gros pentru a transporta căldura departe de tăietură; o sarcină a așchiilor sub aproximativ 0,02 mm pe dinte înseamnă că marginea se freacă, lustruiește suprafața și generează marginea acumulată în loc să îndepărteze materialul. În al doilea rând, evacuarea așchiilor este la fel de importantă ca și numerele în sine, deoarece așchiile moi de aluminiu se sudează la o margine fierbinte cu o viteză surprinzătoare.

Alimente și viteze din aluminiu: diagramă de bază după aliaj

Tabelul de mai jos este un punct de plecare practic pentru frezele din carbură neacoperite, lustruite, care funcționează din aluminiu cu suflare de aer sau lichid de răcire ușor. Alimentarea pe coloană de dinte presupune o freză de 12 mm cu angajare radială moderată.

Tratați graficul ca un punct de plecare mai degrabă decât ca un plafon. Diametrul sculei modifică sarcina de așchii mai mult decât orice altceva: o freză de 3 mm nu poate suporta aceeași sarcină a dinților ca o freză de 12 mm, așa că reduceți avansul pe dinte în jos pentru uneltele mici și în sus pentru cele mari. Materialul turnat și retopit merită capătul conservator al gamei, deoarece incluziunile dure și porozitatea pedepsesc o tăiere rapidă și agresivă.

Cum se calculează RPM și rata de avans pas cu pas

Aritmetica este suficient de scurtă pentru a fi făcută la controlul mașinii și durează mai puțin de un minut.

1. Alegeți viteza de tăiere pentru aliaj din tabelul de mai sus sau din datele furnizorului de scule și notați unitățile.
2. Convertiți viteza de tăiere în viteza axului: RPM este egal cu SFM înmulțit cu 3,82 împărțit la diametrul în inci sau m/min înmulțit cu 1000 împărțit la 3,14 ori diametrul în milimetri.
3. Verificați rezultatul față de viteza maximă a axului mașinii. Dacă turația calculată depășește limita mașinii, lucrați înapoi de la limită și confirmați că încărcarea așchiilor rămâne deasupra minimului.
4. Alegeți o hrană pe dinte în cadrul benzii recomandate. Începeți de la mijloc, nu de jos, deoarece partea de jos a benzii este locul unde începe frecarea.
5. Calculați avansul de masă prin înmulțirea RPM, avansul pe dinte și numărul de flute, apoi încărcați valoarea în program.

Ca exemplu lucrat, o freză cu trei caneluri de 12 mm în 6061 la 200 m/min dă aproximativ 5300 RPM. La 0,08 mm pe dinte, avansul mesei este de 5300 înmulțit cu 0,08 înmulțit cu 3, sau aproximativ 1270 mm/min. În unitățile imperiale, un tăietor cu două caneluri de jumătate de inch la 700 SFM se rotește la aproximativ 5350 RPM și 0,005 inci pe dinte produce o avans de aproximativ 53 IPM.

Dacă magazinul dvs. rulează și oțel, inoxidabil sau titan, sistemul nostru diagramă viteze de tăiere de frezare adună referințe RPM, SFM și rata de avans pentru acele materiale într-o singură pagină de referință.

Potrivirea morii de capăt la job

Numerele funcționează doar cu un tăietor care le poate supraviețui. În aluminiu, numărul fluturilor, unghiul helixului și pregătirea muchiei decid cât de mult din performanța calculată obțineți de fapt.

Câte flute pentru aluminiu?

Două flute rămân cea mai sigură alegere pentru buzunare adânci, înfundate și adânci, deoarece esofagoul larg curăță rapid așchiul moale și lasă puține șanse de împachetare. Trei caneluri sunt cel mai bun compromis pentru uz general: miezul mai puternic permite o avans mai mare a mesei la aceeași sarcină de așchii, care este exact ceea ce are nevoie degroșarea de producție. Patru sau mai multe caneluri aparțin mașinilor de mare putere și operațiunilor de finisare cu angajare radială ușoară, unde spațiul de așchii contează mai puțin decât calitatea suprafeței și rata de îndepărtare a metalului.

Freze cu 2 caneluri pentru prelucrarea aluminiului • Designul special al cuțitului, combinat cu tehnologia avansată de lustruire și pasivizare, previne eficient vibrațiile și rezolvă problema lipirii așchiilor. • Înaltă... Vizualizare produs →

Seria noastră de aluminiu acoperă ambele capete ale acelei game, cu geometrie cu două caneluri pentru sloturi și mașini mici și modele cu trei caneluri pentru magazinele care doresc să împingă ratele de avans fără a pierde spațiul de așchiere.

Unghiul Helix, Geometria marginilor și Acoperiri

Aluminiul recompensează o muchie ascuțită, lustruită și un unghi de helix mare, de obicei 40 până la 45 de grade, deoarece helixul mai abrupt ridică așchia din tăietură în loc să-l tragă de-a lungul peretelui. Marginile de tăiere ondulate sau ondulate reduc rezistența la tăiere și sparg așchiul în bucăți mai scurte, ceea ce ajută considerabil în buzunarele adânci și în temperatură gumosă. Acoperirile au nevoie de îngrijire: nitrura convențională de titan și aluminiu are o afinitate pentru aluminiu și încurajează marginea formată, în timp ce carbura neacoperită lustruită, nitrura de zirconiu sau o acoperire dedicată cu frecare scăzută funcționează mult mai bine.

Freze cu 3 flute Wave Edge pentru frezarea aluminiului • Designul special al cuțitului, combinat cu tehnologia avansată de lustruire și pasivizare, previne eficient vibrațiile și rezolvă problema lipirii așchiilor. • Înaltă... Vizualizare produs →

Pentru o comparație alăturată a numărului de fluturi și a geometriei potrivite cu lucrările din aluminiu, echipa noastră a scris un Ghid de selectare a frezei pentru aluminiu care trece prin aceleași decizii din partea patutului instrumentului.

Adâncimea de tăiere: angajare radială versus axială

Tabelul vă oferă o viteză de tăiere și o încărcare a așchiilor, dar adâncimea de tăiere decide cât de mult din acea performanță poate furniza mașina fizic. Există două strategii largi în aluminiu și ambele funcționează bine atunci când sunt aplicate în mod consecvent.

• Adânc axial, lumină radială: tăiați adânc de una până la două ori diametrul sculei, cu doar 10 până la 30% cuplare radială. Acest stil trohoidal de degroșare menține sarcina constantă, împrăștie uzura de-a lungul canelului și evacuează eficient așchiile deoarece freza nu este îngropată în material.
• Axială superficială, radială grea: tăiați câțiva milimetri adâncime în timp ce utilizați cea mai mare parte a diametrului sculei. Acest lucru se potrivește mașinilor rigide și sculelor cu rază scurtă de acțiune și necesită o configurație rigidă, deoarece sarcina pe margine este mare.

Finisarea este diferită. Păstrați lumina radială de angajare, în jur de 5 până la 8% din diametru, rulați pe toată adâncimea într-o singură trecere, acolo unde este posibil și alimentați suficient de repede încât marginea să continue să taie în loc să șlefuiască peretele. De asemenea, verificați puterea axului înainte de a urmări capătul superior al diagramei, deoarece degroșarea aluminiului la rate mari de îndepărtare a metalului poate bloca un ax mic cu mult înainte ca unealta să fie solicitată.

Evacuarea lichidului de răcire și a așchiilor

Aluminiul nu are nevoie de lichid de răcire pentru a supraviețui, dar are întotdeauna nevoie de o cale pentru ca așchiul să părăsească tăietura. Aerul comprimat sau un sistem de ceață se ocupă de majoritatea lucrărilor de frezare, păstrează zona de lucru vizibilă și evită șocul termic și dezordinea lichidului de răcire cu inundații puternice. Lichidul de răcire de inundație rămâne util pentru buzunarele adânci, buzunarele cu acces redus și orice operațiune în care așchiile ar recircula altfel sub tăietor.

Regula practică este simplă: dacă jetoanele sunt vizibile pe podea și nu în buzunar după fiecare trecere, evacuarea ta funcționează. Dacă vedeți tăierea așchiilor din nou, auziți o schimbare a sunetului sau observați că finisajul se înrăutățește spre sfârșitul unei treceri, opriți și reparați îndepărtarea așchiilor înainte de a atinge valorile de avans și viteză.

Depanare: cipuri de citire, sunet și finisare

Majoritatea problemelor legate de aluminiu se anunță înainte ca piesa să fie casată. Tabelul de mai jos mapează simptomele obișnuite la ajustarea care le remediază cel mai rapid.

Un obicei separă magazinele care rupe rar tăietoarele de magazinele care le sparg săptămânal: schimbă câte o variabilă și ascultă tăierea după fiecare schimbare. Două ajustări simultan fac imposibil să știi care dintre ele a ajutat.

Întrebări frecvente

La ce RPM ar trebui să rulez o freză de un sfert de inch în 6061?

La o viteză de tăiere de 500 până la 800 SFM, o freză de un sfert de inch funcționează la aproximativ 7600 până la 12000 RPM. Verificați mai întâi limita mașinii, apoi asociați acea viteză a axului cu o sarcină de așchii de 0,002 până la 0,004 inci pe dinte, ceea ce oferă o alimentare de masă în jur de 30 până la 95 IPM, în funcție de numărul de caneluri.

Am nevoie de lichid de răcire la frezarea aluminiului?

Nu întotdeauna. Ungerea prin suflare cu aer sau în cantitate minimă se ocupă de majoritatea lucrărilor de frezare și menține așchiile în mișcare, în timp ce lichidul de răcire prin inundare merită mizeria în buzunarele adânci, în operațiunile de foraj și oriunde așchiile ar fi altfel tăiate.

De ce așchiile de aluminiu se lipesc de tăietorul meu?

Aproape întotdeauna pentru că sarcina de așchii este prea mică sau muchia de tăiere nu mai este ascuțită. Marginea se freacă în loc de forfecare, aluminiu sudează sub presiune pe canelura, iar muchia construită crește până când finisajul eșuează sau scula se rupe.

Pot folosi aceleași fluxuri și viteze pentru 7075 și 6061?

Începeți mai jos în 7075. Este mai puternic și mai puțin îngăduitor de angajare agresivă, așa că începeți aproape de 400 SFM cu o încărcare moderată a cipului și creșteți numai după ce tăierea sună stabilă, iar cipurile ies curate și argintii.

Avansurile și vitezele din aluminiu sunt în cele din urmă un punct de plecare, nu un răspuns fix, deoarece fiecare mașină, suport și piesă de prelucrat are propria părere despre ceea ce funcționează. Diagrama te duce rapid în intervalul potrivit, formulele te mențin sincer, iar sunetul tăieturii vă spune restul. Această combinație este modul în care inginerii noștri de aplicații abordează fiecare lucrare din aluminiu care vine din fabrică și este calea cea mai rapidă către un proces stabil care menține toleranță rulare după rulare.