Výběr a zvážení CNC řezných nástrojů pro hliníkové díly
Se zlepšováním životní úrovně lidí si lidé stále více oblíbili věci s kovovou texturou, díky čemuž jsou hliníkové výrobky stále více využívány v mnoha průmyslových odvětvích. Ve srovnání s ocelí a superslitinou je to měkký kov. HRC není těžké, ale je tvrdší. Proto jsou požadavky na nástroje poměrně vysoké. Pokud se fréza z wolframové oceli s vysokou tvrdostí používá k řezání měkkého kovu, řezná hrana se zlomí a životnost nástroje bude velmi krátká. Pro dokončení zpracování je nutné použít kvalitní nástroje s nízkou tvrdostí a nepřilnavostí. Jen tak může nůž zlepšit rychlost a efektivitu stroje.
Jak vybrat obráběcí nástroje pro CNC hliníkové díly?
Při CNC obrábění z hliníkové slitiny, zejména při řezání a dokončování s malým okrajem, je řezná hrana vyměnitelných břitových destiček obvykle tupá, což často vede k efektu „pluhu“, a řezná hrana se snadno náhle zařízne do obrobku, což má za následek náhlé zvýšení řezné síly. Náhlé zvýšení řezné síly vede k nadměrné velikosti nástroje a vysokým nárokům na výkon. Vzhledem k požadavku na řezné hrany jsou výše uvedené problémy složitější. Dokončovací obrábění musí být provedeno s ostrým tangenciálním břitem. Aby byla zajištěna rychlost úběru kovu při hrubovacím obrábění, musí mít řezná hrana dostatečnou pevnost. Proto je třeba vzít v úvahu řeznou sílu, průnik řezné hrany, tvorbu třísek, stabilitu a umístění a upnutí kotouče.
Geometrie obrábění
Konečným cílem obrábění je vyrábět ty nejlepší díly, které splňují konstrukční nebo specifické požadavky zákazníka. Specifikace mohou být ve formě tloušťky dílu, nosnosti a velikosti. CNC obráběcí stroje mohou zpracovávat hliníkové díly různých velikostí a tvarů díky efektivnímu řazení a manipulaci s nástroji. Zvýšení produkce vyžaduje použití vyměnitelných nástrojů. Tento typ nástroje umožňuje obsluze vyměnit čepel nástroje v případě potřeby, a tím realizovat vícenásobné automatické obrábění hliníkových dílů. CNC nástrojové vložky s různými řeznými hranami lze použít pro operace následného zpracování, jako je leštění a broušení hliníkových dílů. V prostředí NC zpracování hliníku závisí výkon ostří nástroje na tvaru, úhlu hřbetu a předním úhlu ostří.
Tvar opracování
Nástroje pro CNC hliníkové díly mají specifické geometrické tvary, které ovlivňují kvalitu finálního produktu. Čepele mají různé tvary, aby vyhovovaly konkrétnímu držáku CNC nástrojů. Hliníkové čepele nástrojů jsou diamantové, kulaté, trojúhelníkové a čtvercové. Lepší kvalitu dílů lze dosáhnout použitím ostré čepele. Například pro vysokorychlostní povrchové zpracování kovaných hliníkových dílů je lepší použít 30o{2}}o břity. Vysoce kvalitní povrchovou úpravu získáte soustružením kovaného hliníku diamantovými kotouči.
Na druhou stranu CNC obrábění hliníkových odlitků bude vyžadovat, aby operátoři pro zlepšení kvality používali kulaté čepele. Povrch litého hliníku je drsný. Obrábění ostrými nástroji bude mít za následek špatnou kvalitu povrchu. Tvar břitové destičky ovlivňuje CNC parametry, jako je rychlost posuvu, hloubka řezu a vůle nástroje. Ostřejší tvary budou vyžadovat menší rychlosti posuvu a větší mezery mezi nástroji.
Jaké faktory musíme vzít v úvahu u obráběcích nástrojů?
Přední úhel a nájezdový úhel
Úhel čela se vztahuje k úhlu mezi špičkou řezného nástroje a upnutým obrobkem na CNC obráběcím stroji. V závislosti na poloze ostří nástroje může být úhel kladný nebo záporný. Preferujeme zpracování hliníkových dílů s předními rohy. Jelikož se jedná o měkký kov, musíme v celém výrobním procesu co nejvíce snížit řezný odpor.
V procesu obrábění bude výsledná kvalita výrobku ovlivněna hromaděním třísek kolem nástroje. Pozitivní úhel čela zajišťuje efektivní zpracování třísek. Usnadňuje také regulaci teploty snížením teploty řezání. Tento faktor pomáhá zajistit nejlepší podmínky pro zpracování hliníkových dílů a prodloužit životnost čepele.
CNC frézování zřídka závisí na úhlu čela. Je to proto, že úhel nájezdu definuje vztah mezi polohou součásti a nástrojem na držáku CNC nástroje. Kvůli obrobitelnosti hliníku používáme časování 90 stupňů. Umožňuje našim odborníkům provádět různé frézovací procesy. Patří mezi ně čelní frézování, frézování drážek a frézování čtvercových rohů.
Průměrový faktor
Pro vliv radiální řezné síly mají nástroje malého a středního průměru špatnou tuhost a jsou náchylnější k průhybu, zatímco nástroje s velkým průměrem jsou stabilnější a vyžadují jiné antivibrační vlastnosti. Navíc bylo zjištěno, že rychlost posuvu není hlavním faktorem ovlivňujícím radiální řeznou sílu. Mezi různými rychlostmi posuvu nástroje (obvykle {{0}},25 mm a 0,35 mm na zub) se radiální řezná síla mění jen nepatrně. Pro typickou frézu z hliníkové slitiny o průměru 25 mm je okrajová páska na čepeli 1 stupeň a 0,1 mm široká, což dokonale ladí se zakřivenou řeznou hranou.
Uvolňovací úhel
Tento parametr také definuje vztah mezi nástrojem a obrobkem upnutým na CNC obráběcím stroji. V tomto parametru je vložení nástroje referenčním bodem. Stejně jako přední roh může být pozitivní nebo negativní.
Při obrábění CNC hliníkových dílů, ať už jde o rychlé prototypování nebo hromadnou výrobu, se doporučuje používat rovné a zadní rohy. Použití vyměnitelných nožů umožňuje obsluze změnit úhel zadní části. Dělicí úhel je mezi 20o a 30o, což může zajistit lepší povrchovou úpravu hliníkových dílů.
Hliníkový lamač třísek
Hromadění třísek bude bránit vysokorychlostnímu obrábění hliníkových dílů. Třísky jsou obecně viskózní povahy, což představuje problémy při správě obráběcího prostoru na CNC površích. Konstrukce drážky pro lámání třísky používaná u CNC obráběcích strojů do značné míry závisí na předním úhlu a zadním úhlu.
Při hromadné výrobě CNC hliníkových dílů se doporučuje používat ostré a široké drážky pro lámání třísek. Širší drážka pro lámání třísek může odebírat třísky různých velikostí.