Griešanas parametri, instrumenti un apstrāde CNC apstrādātam 6061-T6: ko konstrukcijas inženieris var noteikt pirms piedāvājuma pieprasījuma

Izslēdziet tērauda geometrijas instrumentus pirms jebkura ātruma vai posma izvēles

Alumīnijs pielīp pie tāda griešanas asmens, kas tam nav paredzēts. Mehānisms ir adhēzija: neass asmens un pārklājums, kam ir afinitāte pret alumīniju, ļauj skaidai spiedējā pielipināt priekšvirmai, un tāda uzkrātošā maliņa, kas izveidojas, tad plēš apstrādāto virsmu¹⁹.

Dokumentētais iemesls ir tērauda zīmuliņa geometrija — tā asmu sagatavošana ir paredzēta, lai izturētu lūšanu tēraudā. Rezultātā tā ir pārāk neassa, lai alumīnijā veidotos tīras skaidas, un TiAlN vai TiN pārklājumiem ir mērena afinitāte pret alumīnija adhēziju¹⁹.

Lābumā ir alumīnija specifiskā geometrija. Liels pozitīvs priekšslēpums 15–30°, asma radii mazāks par 0.001 in, pulēta vai spoguļa apstrādes priekšvirma un 12–20° atpakaļslēpuma leņķis kopā samazina skaidu adhēziju un novērš sānvirsmas berzēšanos pa apstrādāto virsmu¹⁹.

Frēzēšanai ar galvfrēzēm tiek aprakstīts kā standartu lietot vienas vai divu vītņu cietā karbīda galvfrēzes ar 45° spirales leņķi un pulētām vītņu rievām. Lielais spirales leņķis izņem skaidas no griešanas zonas, un pulētā vītnes virsma pretnāc skaidu pielīpināšanās¹⁹.

To var fiksēt zīmējumā kā prasību instrumentiem, nevis kā parametru. Palūdziet darbnīcai apstiprināt zīmuliņa klasi un geometriju, ko tā izmantos, un regardiet jebkuru piedāvājumu, kas balstīts uz tērauda geometrijas pārklājuma zīmuliņiem, kā uz vēl nenovērtētu apstrādes risku.

Nepārklāts pulēts karbīds vai PCD: izvēlieties pēc apstrādes mērķa un apjoma

Kā priekšroku alumīnija instrumentiem tiek minēts gan nepārklāts pulēts karbīds (ISO N klase, paredzēts krāsainiem metāliem), gan PCD zīmuliņi; sadalījums balstās uz apjomu un apstrādes mērķi¹⁹.

PCD tiek minēts lielas ražošanas apjomiem un spoguļa apstrādei, un viens piegādātājs to apraksta kā izvēles instrumentu aviācijas alumīnijam, kur spēja un instrumenta kalpošanas laiks lielā detaļu skaitā ir kritiski¹⁹. Tas ir piegādātāja pozīcija, nevis noteikums katrai 6061-T6 detaļai.

Mehānisms ir instrumenta kalpošanas laika ekonomika. PCD cietība un zema afinitāte pret alumīnija adhēziju ļauj saglabāt spoguļa apstrādi ilgā serijā, tāpēc zīmuliņa papildmaksa tiek izplatīta uz daudzām detaļām¹⁹.

Īsā serijā ir mazāk detaļu, kas absorbētu šo papildmaksu, un nepārklāts pulēts karbīds ir vēlama alumīnija izvēle¹⁹. Ja apstrādes mērķis ir kosmētiskais vai apjoms ir mazs, nepārklāts pulēts karbīds ir pamatotā noklusējuma izvēle.

Ja detaļa tiek ražota lielā apjomā un nepieciešama spoguļa apstrāde, palūdziet darbnīcai iesniegt piedāvājumu PCD izmantošanai un rādīt ar to saistīto instrumenta kalpošanas laika pieņēmumu.

Dzesēšanas šķidrumu izvēlieties pēc tā bojājuma veida, kas dominē griešanā

MQL pievada dozētu eļļas miglu — parasti 10–100 mL/h — kas ar saspiesto gaisu tiek novirzīta uz griešanas zonu²¹ (piegādātāja ziņotais skaitlis). Tieši tā plānā eļļas plēve skaidu un priekšvirmas kontaktpunktā novērš alumīnija pielīpināšanos instrumentam²¹.

Tiepēc ziņots, ka MQL pārspēj appludināšanas šķidrumu alumīnijā lielos griešanas ātrumos 500–1,500 SFM, kur galvenais bojājuma mehānisms nav termiskais nodilums, bet uzkrātošā maliņa: Ra 16–32 µin, salīdzinot ar Ra 32–63 µin pie appludināšanas²¹. Miglas zemā siltumkapacitāte arī novērš termiskās svērstības, ko appludināšanas šķidrums rada pārtrauktu alumīnija griešanas laikā²¹.

MQL ierobežojums ir dzesēšana. Tas gandrīz vispār nesodzina apstrādājamo detaļu, un intensīvu ražošanas seriju laikā tās temperatūra var paaugstināties par 100–150°F virs apkārtējās vides temperatūras, kas rada termiskās izplūšanas kļūdas, kurām pirms galīgās apstrādes pārējiem nepieciešama stabilizācija²¹.

Appludināšanas šķidrums ir otrs kompromisa variants: daudzassu frēzēšana ar appludināšanu ātri izvada skaidas un aizsargā griešanas asmens, saglabājot apstrādes kvalitāti un izmēru precizitāti konsekventi ilgās ražošanas serijās²². Tāpēc izvēle seko bojājuma veidam.

Ja dominē uzkrātošā maliņa un griešana ir termiski stabilizēšanai pietiekami īsa, MQL ir pamatota izvēle. Ja šķēle ir garš un izmēru konsekvence daudzās detaļās ir svarīgāka nekā maksimālā apstrādes kvalitāte, drošāka stratēģija ir appludināšana.

Neviens no avotiem nesniedz savstarpēju salīdzinājuma testu uz 6061-T6, tāpēc pirms dzesēšanas šķidruma fiksēšanas procesa kartē pajautājiet darbnīcai, kādu bojājuma veidu tā sagaida jūsu ģeometrijā.

Iestatiet Ra prasību un pieņemiet tai atbilstošo apstrādes izmaksu sojposma

Rupjuma mērķi ir izmaksu kāpnes, nevis viens skaitlis. Parasta griešana dod Ra 3.2 µm; Ra 0.8 µm prasa papildu apmatošanas pārējus; Ra 0.2 µm prasa vairākas galīgās apstrādes un pulēšanas operācijas¹².

Katrs kāpnes uz leju aptuveni dubulto galīgās apstrādes izmaksas, jo katrā nepieciešams vairāk pārēju, lēnāks posms un specializēti instrumenti¹². Dzesēšanas šķidruma stratēģija pārvieto sasniegto apstrādi pa šo kāpnes.

Alumīnijā 500–1,500 SFM ziņots par MQL Ra 16–32 µin (aptuveni 0.4–0.8 µm), salīdzinot ar Ra 32–63 µin (aptuveni 0.8–1.6 µm) pie appludināšanas²¹. Šie ir alumīnija rādītāji norādītajā ātruma diapazonā, nevis 6061-T6 garantija.

Ko neviens avots šajā kopumā jums nedod, ir parametru kombinācija — ātrums, posms, griešanas dziļums, instrumenta geometrija — kas nepieciešama, lai 6061-T6 sasniegtu Ra 0.8, 1.6 vai 3.2 µm¹³¹²²¹. Tāpēc norādiet Ra mērķi un virsmu, uz kuru tas attiecas, un ļaujiet darbnīcai pārvaldīt parametrus, kas to nodrošina.

Ja mērķis ir kosmētiskais, pirms detaļas apņemšanas pulēšanas operācijai pārliecinieties, vai pieņemama ir apstrādes kvalitāte bez papildu operācijām.

Pārliecinieties, ka darbnīca jūsu ģeometrijā spēj noturēt apstrādes kvalitāti un pielaidi

6061-T6 apstrādājamība ir novērtēta ar 5/5, un tas rada vienmērīgas skaidas ar standarta posmiem un ātrumiem, tāpēc ierobežojums nav pats materiāls²⁷. Ierobežojumi ir instrumentu, skaidu slodzes un ģeometrijas jomā.

Šīs pārbaudes ir tās, kas maina rezultātu vēl pirms piedāvājuma pieprasījuma nosūtīšanas.

• ✓Pārliecinieties, ka darbnīca izmantos alumīnija specifisko geometriju — lielu pozitīvu priekšslēpumu, asu maliņu, pulētas vītnes — nevis tērauda geometrijas pārklājuma zīmuliņus.
• ✓Pajautājiet, kā tiek noteikta skaidu slodze, ja radiālais iespīlējums ir mazāks par pusi no frēzes diametra: notiek skaidu retināšanās, un posms jāpalielina, lai atjaunotu pilnu skaidu biezumu un novērstu priekšlaicīgu nodilumu.
• ✓To pašu jautājiet par frēzēm ar lielu vadības leņķi, kurām nepieciešams lielāks posms, lai saglabātu ieteikto skaidu slodzi.
• ✓Pārliecinieties, kādu virsmas ātrumu darbnīca plāno izmantot, jo ieteikto SFM pārsniegšana ātrāk nodila instrumentu, bet darbs ar mazāku ātrumu var pagarināt instrumenta kalpošanas laiku.
• ✓Pajautājiet darbnīcai norādīt galvspindules ātrumu un posmu zobā, ko tā izmantos jūsu ģeometrijai — viena darbnīca ziņo par 8,000–12,000 RPM un 0.005 in/tooth uz 6061-T6 ar minimālu uzkrātošās maliņas veidošanos, taču tas ir vienas darbnīcas pieredze, nevis 6061-T6 noteikums.
• ✓Pārliecinieties par galvfrēzes specifikāciju: vienas vai divu vītņu cietā karbīda galvfrēze ar 45° spirales leņķi un pulētām vītņu rievām tiek aprakstīta kā standarts alumīnijam.

Izvēlieties pēcpārstrādes operāciju pēc vajadzības un norādiet, ko tā maina

Pēcpārstrāde seko funkcijai, nevis izskatam. Apstrāde bez pēcpārstrādes ir izvēle, kad vissvarīgākās ir izmaksas un izmēru stabilitāte; lodīšu strūklapstrāde vai berzēšana dod vienmērīgu kosmētisku izskatu; anodēšana dod alumīnijam korozijas izturību; cietā anodēšana dod nodilumizturību¹⁰.

Pirms piedāvājuma sagatavošanas pārliecinieties par materiālu, pielaidi, krāsu, maskēšanu un lietošanas vidi¹⁰. 6061-T6 ir drošākais alumīnijs, ja nepieciešama kosmētiskā anodēšana.

Tā anodēšanas rezultāti ir prognozējamāki, savukārt 7075 cinka saturs var izraisīt nevienmērīgu krāsu, svīrības vai tumšus punktus¹³. Tas ir iemesls saglabāt materiālu tādā sastāvā, kāds norādīts, un to neaizstāt, ja detaļa ir redzama.

Atvērtais jautājums ir izmēru izmaiņas. Neviens avots šajā kopumā nekvantificē anodēšanas, lodīšu strūklapstrādes vai pulēšanas izmēru izmaiņu vai pielaides ietekmi uz 6061-T6, tāpēc pajautājiet darbnīcai, kā tā kompensē zīmējumā izvēlēto apstrādi.

Izlemiet partijas lielumu un instrumentu stratēģiju, lai uzstādīšanas izmaksas tiek amortizētas

Uzstādīšana ir fiksēts izmaksu postenis katrai šķēlei — mašīna tiek programmēta un instrumenti tiek iestatīti, vai pasūtāt vienu detaļu vai desmit — tāpēc cena par detaļu samazinās, jo ilgāka šķele²⁴²⁵. Mazas partijas pasūtīšana 3–5 gabali bieži dod daudz zemāku cenu par detaļu nekā viens etalona paraugs²⁴.

Specializētie instrumenti seko tai pašai loģikai apgrieztā veidā. Tie rada sākotnējās izmaksas un var saīsināt cikla laiku lielas ražošanas šķelēs, apvienojot operācijas.

Bet prototipiem vai mazām partijām detalju projektēšana tādā veidā, lai tās varētu izgatavot ar standarta instrumentiem, ir izmaksu ziņā efektīvāka stratēģija²⁵. Tāpēc lēmums par partiju un lēmums par instrumentiem ir viens lēmums.

Ja pasūtāt dažas detaļas, saglabājiet konstrukciju uz standarta instrumentiem un pieņemiet cikla laiku. Ja plānojat garu šķeli, pajautājiet darbnīcai, vai specializēts instruments ļautu cikla laiku saīsināt pietiekami, lai atpeldītu sākotnējās izmaksas.

Kur avoti nesazinās par dzesēšanas šķidrumu un apstrādi

Dzesēšanas šķidruma jautājums šajā pierādījumu kopumā neatrisinās uz vienu atbildi. Viens avots ziņo par MQL priekšrocību alumīnija apstrādei lielā ātrumā; cits ziņo, ka appludināšanas šķidrums saglabā apstrādi un izmēru precizitāti ilgās daudzassu šķelēs.

Abi apgalvojumi var būt patiesi savos apstākļos, tāpēc pircēja uzdevums ir noskaidrot, kuri apstākļi attiecas uz detaļu.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.