การป้อนและความเร็วของอะลูมิเนียม: RPM, โหลดชิป และแผนภูมิ SFM สำหรับการกัด CNC

อะลูมิเนียมมีชื่อเสียงว่าเป็นวัสดุที่ใช้งานง่าย และโดยส่วนใหญ่แล้วอะลูมิเนียมก็ได้รับชื่อเสียงดังกล่าว ตัดได้เร็ว ดึงความร้อนออกจากคมตัดได้เร็ว และแทบไม่ต้องใช้ความระมัดระวังเหมือนเหล็กชุบแข็ง ชื่อเสียงนั้นซ่อนเร้นอีกครึ่งหนึ่งของเรื่องราว: อะลูมิเนียมมีความเหนียว มันก่อตัวบนขอบทื่อภายในไม่กี่วินาที และมันจะห่อเศษเส้นยาวรอบเครื่องตัดอย่างมีความสุขจนกว่าร่องฟันจะแข็งตัวและเครื่องมือจะหัก

เราบดดอกเอ็นมิลล์คาร์ไบด์ในฉางโจว ใจกลางกลุ่มผู้ผลิตเครื่องมือของจีน และคำถามมากมายที่มาถึงโต๊ะการใช้งานของเราฟังดูเกือบจะเหมือนกัน: RPM เท่าไหร่ อัตราป้อนเท่าไร จำนวนฟันกี่ฟัน และเหตุใดหัวกัดสุดท้ายจึงหัก คู่มือนี้จะตอบคำถามเหล่านั้นด้วยตัวเลขและเหตุผลเดียวกันกับที่เราวางไว้หน้าร้านขายเครื่องจักรทุกสัปดาห์

ตัวเลขสี่หลักเบื้องหลังการตัดอะลูมิเนียมทุกครั้ง

ฟีดและความเร็วไม่ใช่การตั้งค่าเดียว ค่าเหล่านี้คือค่าสี่ค่าที่ขึ้นอยู่กับค่าอื่น และการเปลี่ยนแปลงค่าหนึ่งจะขับเคลื่อนค่าอื่นเสมอ

• ความเร็วตัด (SFM หรือ ม./นาที): คมตัดเคลื่อนที่ผ่านวัสดุได้เร็วเพียงใด อะลูมิเนียมทนทานต่อความเร็วพื้นผิวที่สูงมาก เนื่องจากนำความร้อนออกจากขอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ความเร็วสปินเดิล (RPM): การหมุนที่เครื่องจักรของคุณสร้างขึ้นจริง ซึ่งมาจากความเร็วตัดและเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ
• อัตราป้อนต่อฟันหรือโหลดเศษ (มม./ฟัน หรือ นิ้ว/ฟัน): ความหนาของวัสดุที่แต่ละร่องจะดึงออกในการผ่านครั้งเดียว นี่คือตัวเลขที่ตัดสินใจว่าเครื่องมือจะตัดหรือเสียดสี
• อัตราป้อนตาราง (มม./นาที หรือ IPM): ระยะทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ของเครื่องจักร คำนวณจาก RPM โหลดเศษ และจำนวนร่องฟัน

สูตรควบคุมทั้งสองสูตรนั้นสั้นพอที่จะจำได้ ความเร็วของสปินเดิลเท่ากับความเร็วตัดคูณด้วย 3.82 และหารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือเป็นนิ้ว หรือในหน่วยเมตริก ความเร็วตัดเป็นม./นาทีคูณด้วย 1000 และหารด้วย 3.14 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นมิลลิเมตร อัตราป้อนงานเท่ากับความเร็วของแกนหมุนคูณด้วยอัตราป้อนต่อฟันคูณด้วยจำนวนฟัน

กฎสองข้อมีความสำคัญกับอะลูมิเนียมมากกว่าวัสดุอื่นๆ เกือบทุกชนิด ขั้นแรก ชิปจะต้องหนาพอที่จะนำความร้อนออกจากการตัดได้ โหลดเศษที่ต่ำกว่าประมาณ 0.02 มม. ต่อฟันหนึ่งซี่ หมายความว่าขอบมีการเสียดสี ขัดพื้นผิว และสร้างขอบที่สะสมอยู่ แทนที่จะเอาวัสดุออก ประการที่สอง การคายเศษมีความสำคัญพอๆ กับตัวเลข เนื่องจากเศษอลูมิเนียมแบบอ่อนเชื่อมเข้ากับขอบร้อนด้วยความเร็วที่น่าประหลาดใจ

ตัวป้อนและความเร็วของอะลูมิเนียม: แผนภูมิพื้นฐานตามโลหะผสม

ตารางด้านล่างนี้เป็นจุดเริ่มต้นในทางปฏิบัติสำหรับดอกเอ็นมิลล์คาร์ไบด์ขัดเงาที่ไม่เคลือบผิวที่ใช้อะลูมิเนียมพร้อมระบบพ่นลมหรือสารหล่อเย็นแบบเบา อัตราป้อนต่อคอลัมน์ฟันจะใช้หัวกัดขนาด 12 มม. ที่มีหน้าสัมผัสในแนวรัศมีปานกลาง

ถือว่าแผนภูมิเป็นจุดเริ่มต้นแทนที่จะเป็นเพดาน เส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือเปลี่ยนภาระงานเศษมากกว่าอย่างอื่น: หัวกัดขนาด 3 มม. ไม่สามารถใช้ภาระฟันแบบเดียวกับหัวกัดขนาด 12 มม. ได้ ดังนั้น ให้ลดอัตราป้อนต่อฟันลงสำหรับเครื่องมือขนาดเล็กและเพิ่มขึ้นสำหรับเครื่องมือขนาดใหญ่ วัสดุหล่อและหลอมใหม่สมควรที่จะอยู่ในกลุ่มผลิตภัณฑ์แบบอนุรักษ์นิยม เนื่องจากการรวมตัวที่แข็งและความพรุนจะทำให้การตัดรวดเร็วและดุดัน

วิธีการคำนวณ RPM และอัตราการป้อนทีละขั้นตอน

เลขคณิตนั้นสั้นพอที่จะทำที่การควบคุมเครื่องจักร และใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งนาที

1. เลือกความเร็วตัดสำหรับโลหะผสมจากแผนภูมิด้านบนหรือจากข้อมูลของผู้จำหน่ายเครื่องมือของคุณ และจดบันทึกหน่วย
2. แปลงความเร็วตัดเป็นความเร็วของสปินเดิล: RPM เท่ากับ SFM คูณด้วย 3.82 หารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นนิ้ว หรือ ม./นาที คูณด้วย 1000 หารด้วย 3.14 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางในหน่วยมิลลิเมตร
3. ตรวจสอบผลลัพธ์เทียบกับความเร็วสปินเดิลสูงสุดของเครื่อง หาก RPM ที่คำนวณได้เกินขีดจำกัดของเครื่องจักร ให้ทำงานกลับจากขีดจำกัดและยืนยันว่าโหลดชิปยังคงสูงกว่าค่าต่ำสุด
4. เลือกอัตราป้อนงานต่อฟันภายในสายรัดที่แนะนำ เริ่มจากตรงกลาง ไม่ใช่ด้านล่าง เพราะด้านล่างของสายคือจุดที่เริ่มถู
5. คำนวณอัตราป้อนตารางโดยการคูณ RPM อัตราป้อนต่อฟัน และจำนวนขลุ่ย จากนั้นโหลดค่าลงในโปรแกรม

ตามตัวอย่างการใช้งาน คัตเตอร์สามฟันขนาด 12 มม. ใน 6061 ที่ 200 ม./นาที ให้ความเร็วประมาณ 5300 RPM ที่ 0.08 มม. ต่อซี่ฟัน อัตราป้อนบนโต๊ะจะเป็น 5300 คูณ 0.08 คูณด้วย 3 หรือประมาณ 1270 มม./นาที ในหน่วยอิมพีเรียล คัตเตอร์สองฟันขนาดครึ่งนิ้วที่ 700 SFM หมุนที่ประมาณ 5350 RPM และ 0.005 นิ้วต่อฟันจะให้แรงป้อนประมาณ 53 IPM

หากร้านของคุณจำหน่ายเหล็ก สแตนเลส หรือไทเทเนียม ของเรา ตารางความเร็วตัดกัด รวบรวมการอ้างอิง RPM, SFM และอัตราการป้อนสำหรับวัสดุเหล่านั้นในหน้าอ้างอิงเดียว

จับคู่ดอกเอ็นมิลล์กับงาน

ตัวเลขใช้งานได้กับคัตเตอร์ที่สามารถอยู่รอดได้เท่านั้น ในอะลูมิเนียม การนับฟลุต มุมเกลียว และการเตรียมขอบจะตัดสินว่าคุณได้รับประสิทธิภาพที่คำนวณได้จริงมากน้อยเพียงใด

อลูมิเนียมมีกี่ขลุ่ย?

ร่องสองร่องยังคงเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยที่สุดสำหรับการกัดร่อง การกัดแนวดิ่ง และหลุมลึก เนื่องจากร่องกว้างจะขจัดเศษอ่อนออกอย่างรวดเร็ว และทำให้มีโอกาสน้อยมากที่จะบรรจุ ฟัน 3 ซี่เป็นการประนีประนอมในการใช้งานทั่วไปที่ดีที่สุด: แกนที่แข็งแกร่งช่วยให้ป้อนตารางได้สูงขึ้นที่โหลดเศษเท่ากัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ต้องการในการกัดหยาบในการผลิต ฟันตั้งแต่สี่ฟันขึ้นไปอยู่ในเครื่องจักรกำลังสูงและในการเก็บผิวละเอียดด้วยการใช้รัศมีแสง ซึ่งห้องเศษมีความสำคัญน้อยกว่าคุณภาพพื้นผิวและอัตราการขจัดเนื้อโลหะ

ดอกเอ็นมิลล์ 2 ฟันสำหรับงานอะลูมิเนียม • การออกแบบมีดแบบพิเศษ ผสมผสานกับเทคโนโลยีการขัดเงาและการสร้างฟิล์มขั้นสูง ช่วยป้องกันการสั่นสะเทือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และแก้ปัญหาเศษเกาะติด • ไฮพี... ดูผลิตภัณฑ์ →

ซีรีส์อะลูมิเนียมของเราครอบคลุมปลายทั้งสองด้านของช่วงดังกล่าว โดยมีรูปทรงสองร่องฟันสำหรับร่องและเครื่องจักรขนาดเล็ก และการออกแบบแบบสามร่องสำหรับร้านค้าที่ต้องการเพิ่มอัตราการป้อนโดยไม่สูญเสียระยะห่างของเศษ

มุมเกลียว เรขาคณิตของขอบ และการเคลือบ

อะลูมิเนียมตอบแทนคมตัดที่คมและขัดเงาและมีมุมเกลียวสูง โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 40 ถึง 45 องศา เนื่องจากเกลียวที่ชันกว่าจะยกเศษออกจากการตัดแทนที่จะลากไปตามผนัง ขอบคลื่นหรือขอบตัดที่เป็นคลื่นช่วยลดแรงต้านในการตัด และหักเศษให้เป็นชิ้นสั้นลง ซึ่งช่วยได้มากในหลุมลึกและในสภาวะที่มีความเหนียว การเคลือบจำเป็นต้องได้รับการดูแล: ไททาเนียม อลูมิเนียมไนไตรด์แบบเดิมมีความสัมพันธ์กับอะลูมิเนียมและกระตุ้นให้เกิดการสะสมของคมตัด ในขณะที่คาร์ไบด์ที่ไม่เคลือบขัดเงา เซอร์โคเนียมไนไตรด์ หรือการเคลือบที่มีแรงเสียดทานต่ำโดยเฉพาะจะทำงานได้ดีกว่ามาก

ดอกกัดขอบคลื่น 3 ขลุ่ยสำหรับการกัดอะลูมิเนียม • การออกแบบมีดแบบพิเศษ ผสมผสานกับเทคโนโลยีการขัดเงาและการสร้างฟิล์มขั้นสูง ช่วยป้องกันการสั่นสะเทือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และแก้ปัญหาเศษเกาะติด • ไฮพี... ดูผลิตภัณฑ์ →

สำหรับการเปรียบเทียบจำนวนขลุ่ยและรูปทรงแบบเคียงข้างกันที่จับคู่กับงานอะลูมิเนียม ทีมงานของเราได้เขียนบทความเชิงปฏิบัติไว้ คู่มือการเลือกดอกเอ็นมิลล์สำหรับอะลูมิเนียม ที่เดินผ่านการตัดสินใจเดียวกันจากด้านเปลเครื่องมือ

ระยะกินลึก: การหมั้นในแนวรัศมีเทียบกับแนวแกน

แผนภูมินี้จะแสดงความเร็วตัดและภาระงานเศษ แต่ความลึกของการตัดจะตัดสินว่าเครื่องจักรจะให้สมรรถนะทางกายภาพได้มากเพียงใด มีสองกลยุทธ์กว้างๆ ในอะลูมิเนียม และทั้งสองวิธีใช้ได้ผลดีเมื่อใช้เป็นประจำ

• แกนลึก รัศมีเบา: ตัดลึกหนึ่งถึงสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือโดยใช้แรงสัมผัสในแนวรัศมีเพียง 10 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ การกัดหยาบแบบโทรคอยด์นี้ช่วยให้โหลดคงที่ กระจายการสึกหรอไปตามร่อง และคายเศษอย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากหัวกัดไม่ได้ฝังอยู่ในวัสดุ
• แนวแกนตื้น แนวรัศมีหนัก: ตัดลึกไม่กี่มิลลิเมตรโดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือส่วนใหญ่ ซึ่งเหมาะกับเครื่องจักรที่มีความแข็งแกร่งและเครื่องมือที่มีระยะเข้าถึงสั้น และต้องมีการติดตั้งที่เข้มงวดเนื่องจากมีภาระที่คมตัดสูง

การตกแต่งจะแตกต่างกัน รักษาไฟส่องสว่างในแนวรัศมีไว้ประมาณ 5 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์ของเส้นผ่านศูนย์กลาง ใช้ความลึกเต็มที่ในการส่องครั้งเดียวเท่าที่เป็นไปได้ และป้อนเร็วพอที่ขอบจะตัดต่อไปแทนที่จะทำให้ผนังขัดเงา นอกจากนี้ ให้ตรวจสอบกำลังของสปินเดิลก่อนที่จะไล่ตามปลายด้านบนของแผนภูมิ เนื่องจากการกัดหยาบอะลูมิเนียมที่อัตราการขจัดโลหะสูงอาจทำให้สปินเดิลขนาดเล็กหยุดนิ่งก่อนที่เครื่องมือจะเกิดความเค้นได้

การอพยพของน้ำหล่อเย็นและชิป

อะลูมิเนียมไม่จำเป็นต้องใช้น้ำหล่อเย็นน้ำท่วมเพื่อความอยู่รอด แต่จะต้องมีวิธีเพื่อให้เศษหลุดจากการตัดอยู่เสมอ ระบบอัดอากาศหรือหมอกจัดการงานกัดส่วนใหญ่ ทำให้มองเห็นพื้นที่ทำงานได้ และหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิฉับพลันและความยุ่งเหยิงของสารหล่อเย็นน้ำท่วมหนัก น้ำหล่อเย็นน้ำท่วมยังคงมีประโยชน์สำหรับหลุมลึก หลุมที่เข้าถึงได้ไม่ดี และการทำงานใดๆ ที่เศษอาจหมุนเวียนอยู่ใต้หัวกัด

กฎการปฏิบัตินั้นง่ายมาก: หากมองเห็นเศษบนพื้นและไม่ได้อยู่ในกระเป๋าหลังจากผ่านไปแต่ละครั้ง แสดงว่าการอพยพของคุณทำงานได้ หากคุณเห็นชิปถูกตัดซ้ำ ได้ยินเสียงเปลี่ยนไป หรือสังเกตเห็นว่าผิวสำเร็จแย่ลงเมื่อสิ้นสุดการส่ง ให้หยุดและแก้ไขการถอดชิปก่อนที่จะสัมผัสค่าฟีดและความเร็ว

การแก้ไขปัญหา: การอ่านชิป เสียง และการเสร็จสิ้น

ปัญหาเกี่ยวกับอะลูมิเนียมส่วนใหญ่จะแจ้งให้ทราบก่อนที่ชิ้นส่วนจะถูกทำลาย ตารางด้านล่างนี้จะจับคู่อาการปกติกับการปรับเปลี่ยนที่แก้ไขได้เร็วที่สุด

นิสัยอย่างหนึ่งแยกร้านค้าที่ไม่ค่อยพังเครื่องตัดออกจากร้านค้าที่พังทุกสัปดาห์ โดยจะเปลี่ยนตัวแปรทีละตัวและรับฟังการตัดทุกครั้งหลังการเปลี่ยนแปลง การปรับเปลี่ยนสองครั้งพร้อมกันทำให้ไม่สามารถรู้ได้ว่าอันไหนช่วยได้

คำถามที่พบบ่อย

ฉันควรใช้ RPM ใดกับดอกเอ็นมิลล์ขนาดสี่นิ้วใน 6061

ที่ความเร็วตัด 500 ถึง 800 SFM เครื่องตัดขนาด 1/4 นิ้วจะทำงานที่ประมาณ 7600 ถึง 12000 RPM ตรวจสอบขีดจำกัดของเครื่องจักรก่อน จากนั้นจับคู่ความเร็วสปินเดิลนั้นกับโหลดชิป 0.002 ถึง 0.004 นิ้วต่อฟัน ซึ่งจะทำให้อัตราป้อนโต๊ะประมาณ 30 ถึง 95 IPM ขึ้นอยู่กับจำนวนร่องฟัน

ฉันต้องใช้น้ำหล่อเย็นเมื่อทำการกัดอะลูมิเนียมหรือไม่

ไม่เสมอไป การระเบิดของอากาศหรือการหล่อลื่นในปริมาณขั้นต่ำจะจัดการกับงานกัดส่วนใหญ่และช่วยให้เศษเคลื่อนที่ได้ ในขณะที่สารหล่อเย็นน้ำท่วมนั้นคุ้มค่ากับความยุ่งเหยิงในช่องลึก ในการขุดเจาะ และทุกที่ที่เศษจะถูกตัดใหม่

เหตุใดเศษอะลูมิเนียมจึงเกาะติดกับเครื่องตัดของฉัน

เกือบทุกครั้งเนื่องจากโหลดเศษน้อยเกินไปหรือคมตัดไม่คมอีกต่อไป ขอบจะเสียดสีแทนการตัด แรงดันจะเชื่อมอลูมิเนียมเข้ากับฟลุต และขอบที่สะสมไว้จะขยายใหญ่ขึ้นจนกว่าการตกแต่งจะล้มเหลวหรือเครื่องมือแตกหัก

ฉันสามารถใช้ฟีดและความเร็วเดียวกันสำหรับ 7075 และ 6061 ได้หรือไม่

เริ่มต้นที่ต่ำใน 7075 มันแข็งแกร่งขึ้นและให้อภัยน้อยลงจากการมีส่วนร่วมเชิงรุก ดังนั้นเริ่มต้นที่ใกล้ 400 SFM ด้วยการโหลดชิปปานกลาง และเพิ่มขึ้นเฉพาะหลังจากที่การตัดฟังดูมั่นคง และชิปจะหลุดสะอาดและเป็นสีเงินเท่านั้น

การป้อนและความเร็วของอะลูมิเนียมถือเป็นจุดเริ่มต้นในท้ายที่สุด ไม่ใช่คำตอบที่ตายตัว เนื่องจากเครื่องจักร ตัวจับยึด และชิ้นงานทุกตัวมีความคิดเห็นของตัวเองเกี่ยวกับสิ่งที่ใช้ได้ผล แผนภูมิช่วยให้คุณเข้าสู่ช่วงที่ถูกต้องได้อย่างรวดเร็ว สูตรที่ช่วยให้คุณซื่อสัตย์ และเสียงของการตัดจะบอกคุณในส่วนที่เหลือ การผสมผสานดังกล่าวเป็นวิธีที่วิศวกรด้านการประยุกต์ใช้งานของเราเข้าถึงงานอะลูมิเนียมทุกงานที่มาจากโรงงาน และเป็นเส้นทางที่เร็วที่สุดสู่กระบวนการที่มั่นคงซึ่งมีความทนทานต่อการทำงานครั้งแล้วครั้งเล่า