Izbira in upoštevanje CNC rezalnih orodij za aluminijaste dele
Z izboljšanjem življenjskega standarda ljudi so ljudje vse bolj naklonjeni stvarem s kovinsko teksturo, zaradi česar se izdelki iz aluminija vedno bolj uporabljajo v številnih panogah. V primerjavi z jeklom in superzlitino je mehka kovina. HRC ni trd, je pa bolj trd. Zato so zahteve po orodjih razmeroma visoke. Če za rezanje mehke kovine uporabljate rezkalo iz volframovega jekla z visoko trdoto, se bo rezalni rob zlomil in življenjska doba orodja bo zelo kratka. Za dokončanje obdelave je potrebno uporabiti visokokakovostna orodja z nizko trdoto in proti prijemanju. Samo na ta način lahko nož izboljša hitrost in učinkovitost stroja.
Kako izbrati obdelovalna orodja za CNC aluminijaste dele?
Pri CNC obdelavi aluminijevih zlitin, zlasti pri rezanju in končni obdelavi z majhnimi robovi, je rezalni rob zamenljivih ploščic običajno top, kar pogosto vodi do učinka "pluga", rezalni rob pa je enostavno nenadoma zarezati v obdelovanec, kar povzroči nenadno povečanje rezalne sile. Nenadno povečanje rezalne sile povzroči preveliko velikost orodja in visoke zahteve po moči. Zaradi povpraševanja po rezalnih robovih so zgornji problemi bolj zapleteni. Končno obdelavo je treba izvesti z ostrim tangencialnim rezalnim robom. Da bi zagotovili stopnjo odstranjevanja kovine med grobo obdelavo, mora imeti rezalni rob zadostno trdnost. Zato je treba upoštevati rezalno silo, penetracijo rezalnega roba, nastajanje odrezkov, stabilnost ter pozicioniranje in vpenjanje rezila.
Obdelovalna geometrija
Končni cilj strojne obdelave je izdelava najboljših delov, ki ustrezajo konstrukcijskim ali posebnim zahtevam kupca. Specifikacije so lahko v obliki debeline dela, nosilnosti in velikosti. CNC strojna orodja lahko obdelujejo aluminijaste dele različnih velikosti in oblik z učinkovitim zaporedjem orodij in manipulacijo. Povečanje proizvodnje zahteva uporabo orodij, ki jih je mogoče indeksirati. Ta vrsta orodja omogoča operaterju, da po potrebi zamenja rezilo orodja, s čimer se izvede več avtomatskih obdelav aluminijastih delov. CNC orodne ploščice z različnimi rezalnimi robovi se lahko uporabljajo za naknadno obdelavo, kot je poliranje in brušenje aluminijastih delov. V okolju NC obdelave aluminija je zmogljivost rezila orodja odvisna od oblike, zadnjega in sprednjega kota rezila.
Obdelovalna oblika
Orodja za CNC aluminijaste dele imajo posebne geometrijske oblike, ki vplivajo na kakovost končnega izdelka. Rezila imajo različne oblike, da se prilegajo določenemu CNC držalu orodja. Rezila za orodje iz aluminija so diamantna, okrogla, trikotna in kvadratna. Boljšo kakovost delov lahko dosežete z uporabo ostrega rezila. Na primer, za hitro površinsko obdelavo kovanih aluminijastih delov je bolje uporabiti rezila 30o-35o. Visokokakovostna površinska obdelava bo dosežena s struženjem kovanega aluminija z diamantnimi rezili.
Po drugi strani pa bo CNC obdelava delov iz litega aluminija od operaterjev zahtevala uporabo okroglih rezil za izboljšanje kakovosti. Površina litega aluminija je hrapava. Obdelava z ostrimi orodji bo povzročila slabo površino. Oblika orodnega vložka vpliva na parametre CNC, kot so pomik, globina reza in oddaljenost orodja. Ostrejše oblike bodo zahtevale manjše pomike in večje vrzeli med orodjem.
Katere dejavnike moramo upoštevati pri obdelovalnih orodjih?
Sprednji kot in pristopni kot
Nagibni kot se nanaša na kot med konico rezalnega orodja in vpetim obdelovancem na obdelovalnem stroju CNC. Odvisno od položaja rezila orodja je lahko kot pozitiven ali negativen. Najraje obdelujemo aluminijaste dele s sprednjimi vogali. Ker gre za mehko kovino, moramo v celotnem proizvodnem procesu čim bolj zmanjšati rezalni upor.
V procesu strojne obdelave bo končna kakovost izdelka prizadeta zaradi nabiranja ostružkov okoli orodja. Pozitiven nagibni kot zagotavlja učinkovito ravnanje z odrezki. Prav tako olajša nadzor temperature z znižanjem temperature rezanja. Ta dejavnik pomaga zagotoviti najboljše pogoje za obdelavo aluminijastih delov in podaljša življenjsko dobo rezila.
CNC rezkanje je redko odvisno od nagnjenega kota. To je zato, ker pristopni kot določa razmerje med položajem dela in orodja na CNC držalu orodja. Zaradi obdelovalnosti aluminija uporabljamo 90-stopinjsko krmiljenje. Našim strokovnjakom omogoča izvajanje različnih postopkov rezkanja. Ti vključujejo čelno rezkanje, rezkanje utorov in kvadratno rezkanje.
Faktor premera
Glede na vpliv radialne rezalne sile imajo orodja majhnega in srednjega premera slabo togost in so bolj nagnjena k upogibu, medtem ko so orodja velikega premera bolj stabilna in zahtevajo drugačno zaščito pred vibracijami. Poleg tega je ugotovljeno, da hitrost podajanja ni glavni dejavnik, ki vpliva na radialno rezalno silo. Med različnimi hitrostmi pomika orodja (običajno {{0}},25 mm in 0,35 mm na zob) se radialna rezalna sila le malo spreminja. Za tipično rezkalo iz aluminijeve zlitine s premerom 25 mm je robni trak na rezilu širok 1 stopinjo in 0,1 mm, kar se popolnoma ujema z ukrivljenim rezalnim robom.
Kot sprostitve
Ta parameter določa tudi razmerje med orodjem in obdelovancem, vpetim na CNC obdelovalni stroj. V tem parametru je vstavljanje orodja referenčna točka. Tako kot sprednji vogal je lahko pozitiven ali negativen.
Pri obdelavi CNC aluminijastih delov, bodisi pri hitri izdelavi prototipov ali množični proizvodnji, je priporočljiva uporaba ravnih in zadnjih vogalov. Uporaba zamenljivih rezil omogoča operaterju spreminjanje zadnjega kota. Ločilni kot je med 20o in 30o, kar lahko zagotovi boljšo površinsko obdelavo aluminijastih delov.
Aluminijasti lomilec odrezkov
Kopičenje ostružkov bo oviralo hitro obdelavo aluminijastih delov. Na splošno so čipi po naravi viskozni, kar predstavlja izziv pri upravljanju obdelovalnega prostora na površinah CNC. Zasnova utora za lomljenje odrezkov, ki se uporablja v obdelovalnih strojih CNC, je v veliki meri odvisna od sprednjega in zadnjega kota.
Pri množični proizvodnji CNC aluminijastih delov je priporočljiva uporaba ostrih in širokih utorov za lomljenje odrezkov. Širši utor za lomljenje odrezkov lahko odstrani odrezke različnih velikosti.