Faktor Kunci Untuk Keberhasilan Penggilingan Baja Keras
Di masa lalu, ketika penggilingan kasar baja yang dikeraskan, hanya kecepatan potong dan laju umpan yang sangat rendah, serta kedalaman pemotongan yang besar dan jarak berjalan pahat yang dapat digunakan. Metode pemrosesan ini lambat dan memakan waktu, dan memungkinkan untuk membentuk tanda pahat dalam pada benda kerja. Oleh karena itu, perlu dilakukan multiple milling semi finish dan finish milling berikutnya. Alternatif lain adalah melakukan penggilingan kasar pada benda kerja dengan kekerasan rendah, kemudian melakukan perlakuan panas pada benda kerja tersebut, dan kemudian menjepit kembali benda kerja yang mengeras pada mesin penggilingan untuk menyelesaikan penggilingan setengah halus dan penggilingan halus melalui multiple clamping. Metode lainnya adalah electric discharge machining (EDM) untuk baja yang dikeraskan, tetapi proses ini juga sangat memakan waktu dan mahal.
Sekarang, teknologi penggilingan keras berkecepatan tinggi dengan kedalaman pemotongan kecil dan umpan besar semakin menggantikan proses tradisional yang memakan waktu dan melelahkan ini. Bengkel pemesinan pertama-tama dapat mengebor lubang dan saluran air pada die blank, kemudian melakukan perlakuan panas, dan kemudian mengadopsi strategi penggilingan berkecepatan tinggi untuk menyelesaikan penggilingan kasar dan penggilingan halus melalui penjepitan satu kali. Penggilingan keras memiliki tingkat penghilangan logam yang tinggi. Karena benda kerja mendekati bentuk bersih dapat diperoleh setelah penggilingan kasar, beban kerja penggilingan semi halus dan penggilingan halus dapat sangat dikurangi. Permukaan akhir mesin penggilingan keras dapat mencapai 10-12rms. Proses ini dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi biaya beberapa penjepitan dan pemrosesan berulang benda kerja.
Namun, agar berhasil menerapkan teknologi penggilingan keras berkecepatan tinggi, perlu untuk benar-benar memahami dan sepenuhnya mempertimbangkan faktor-faktor utama yang mempengaruhi proses.
Kekerasan Dan Machinability Material Benda Kerja
Rentang kekerasan yang diukur untuk baja yang dikeraskan biasanya adalah hrc48-65. Namun, ketika mempertimbangkan kemampuan pemesinan dari pemesinan yang sebenarnya, kekerasan Rockwell tidak mewakili segalanya. Misalnya, kekerasan baja die D2 adalah sekitar hrc60-62, tetapi kandungan kromiumnya yang tinggi (11% -13%) meningkatkan ketangguhan material, sehingga kemampuan mesinnya lebih dekat dengan material benda kerja dengan kekerasan hrc62-65. Untuk baja die D2 dan baja paduan multi-komponen serupa, parameter pemotongan yang disediakan oleh pemasok pahat dan umumnya berlaku untuk material dengan kekerasan yang lebih tinggi harus digunakan.
Pertahankan Beban Chip Konstan
Dalam penggilingan (terutama pada penggilingan kecepatan tinggi dari baja yang dikeraskan), kunci untuk memperpanjang umur pahat dan meningkatkan kualitas suku cadang adalah menjaga konsistensi beban chip yang ditanggung oleh ujung tombak pemotong frais. Beban chip =laju umpan kecepatan spindel × Jumlah bilah. Jika beban chip berubah terlalu banyak atau tidak tepat (terlalu besar atau terlalu kecil), pemotong frais akan cepat aus, patah, atau rusak.
Sangat sulit untuk mempertahankan beban chip yang konstan saat menggiling profil tiga dimensi umum dalam produksi cetakan. Metode pemrograman konvensional biasanya mengadopsi kecepatan potong linier tinggi dan jalur pahat umpan yang besar, tetapi ketika menggiling profil yang kompleks, beban yang ditanggung oleh pahat terus berubah, dan pahat mesin mungkin tidak dapat mempertahankan beban chip yang diperlukan. Misalnya, ketika pemotong frais mencapai sudut 90 °, sudut pemotongannya akan berlipat ganda, dan gaya potong juga akan meningkat. Jika kecepatan pengumpanan tidak dikurangi, pemotong frais akan cepat aus atau rusak. Untuk menggiling profil cetakan yang berubah, teknisi pemesinan dapat secara manual mengurangi laju umpan melalui pengontrol kelebihan umpan, atau program pemesinan cam dan sistem kontrol perkakas mesin dapat bersama-sama mengurangi laju umpan ke tingkat yang wajar.
Dengan memuat program pemesinan bubungan dan pahat ke dalam pahat mesin dan menyetel ketinggian arah-z dari pemotong frais sekitar 25,4 mm di atas benda kerja, teknisi pemesinan dapat menentukan apakah laju pengumpanan yang ditentukan dapat dicapai. Feed rate yang sebenarnya dapat diketahui melalui satu kali percobaan. Prinsip dasar fisika tidak memungkinkan untuk mempertahankan laju umpan dan beban chip yang diperlukan setiap saat. Aturan praktis yang berguna adalah jika waktu penahanan laju umpan terprogram kurang dari 80% dari total waktu pemrosesan, kecepatan spindel harus dikurangi sesuai untuk memastikan bahwa beban chip konsisten.
Mengurangi Kehabisan Alat
Dalam penggilingan, faktor penting lainnya tetapi sering diabaikan adalah runout pahat. Secara umum, jika runout lebih besar dari 0,01 mm (1/7 dari diameter rambut manusia), umur pahat dapat dipersingkat setengahnya. Sangat penting untuk mengurangi runout pahat sebanyak mungkin saat menggunakan pemotong frais dengan spesifikasi yang sangat kecil. Untuk beberapa pemotong frais berdiameter kecil, runout 0,01mm akan menggandakan beban chip yang bekerja pada satu gigi, sehingga mempercepat keausan ujung tombak pemotong frais. Meskipun beberapa bengkel pemrosesan menggunakan perkakas mesin yang mahal dan perkakas bermutu tinggi, mereka menggunakan chuck perkakas berbiaya rendah dengan presisi rendah, yang merupakan alasan penting bagi banyak masalah pemrosesan. Chuck pahat presisi tinggi (termasuk chuck pas panas, chuck hidrolik, dll.) pada dasarnya dapat menghilangkan dampak negatif dari runout pahat.
Mengadopsi Perangkat Lunak Pemrograman Tingkat Lanjut
Perangkat lunak pemrograman permesinan sangat penting untuk mempertahankan beban chip yang konstan. Dibandingkan dengan sistem pemrograman tingkat yang lebih rendah, sistem cam kelas atas dapat menggunakan lebih banyak titik data untuk menentukan jalur pahat. Program cam semacam ini juga dapat mengontrol pemotongan dan pemotongan pahat, sehingga gaya potong yang bekerja pada bilah dipertahankan pada tingkat yang wajar. Meskipun perangkat lunak CAM kelas atas biasanya lebih mahal, manfaatnya secara umum dapat melebihi biaya pembelian awal yang lebih tinggi.
Fungsi sistem kontrol alat mesin juga berperan penting dalam efisiensi penggilingan. Untuk menerapkan strategi penggilingan kecepatan tinggi secara efektif, alat mesin harus memiliki daya komputasi yang kuat untuk memprediksi sebelumnya dan menangani perubahan cepat parameter pemesinan yang ditentukan oleh program cam dengan lancar. Dalam penggilingan berkecepatan tinggi, untuk melacak dan menjalankan perintah gerak mesin yang kompleks, sistem kontrol dan servo dari alat mesin diperlukan untuk memproses sejumlah besar blok kode dengan kecepatan tinggi, tetapi pengontrol dan server lama mungkin tidak memenuhi ini. persyaratan.
Kelola Kehidupan Alat
Untuk umur pahat penggilingan kecepatan tinggi, selama beban chip, runout pahat dan masalah lain (seperti kekakuan pahat mesin) dipertimbangkan dengan cermat, hasil yang tidak diharapkan dapat dihasilkan. Saat menggiling baja yang dikeraskan, aplikasi pemotong frais yang benar dapat memperpanjang umur pahat. Tentu saja, definisi masa pakai alat juga merupakan salah satu faktor yang harus dipertimbangkan. Persyaratan pelanggan untuk permukaan akhir cetakan dapat membatasi waktu servis pemotong frais sebelum mengganti alat.
Temperatur pemotongan yang tinggi akan berdampak buruk pada umur pahat. Oleh karena itu, dalam penggilingan berkecepatan tinggi, menggunakan kedalaman pemotongan yang kecil dapat meningkatkan waktu bagi pemotong penggilingan untuk keluar dari pemotongan, sehingga ujung tombak dapat didinginkan, sehingga memperpanjang umur pahat. Saat menggiling bahan benda kerja dengan kekerasan lebih besar dari HRC 48, untuk menghindari kejutan termal pada pahat, pendingin jet udara atau kabut oli / kabut udara biasanya dapat digunakan untuk menggantikan pendingin. Meskipun dalam beberapa kasus, aliran cairan pendingin dapat membersihkan serpihan dan menghindari pemotongan sekunder, pendinginan jet tidak diragukan lagi merupakan pilihan yang lebih baik karena menghilangkan kebutuhan alat untuk menahan perubahan suhu yang cepat dan parah.
Pilih Alat Pemotong yang Sesuai
Seperti tren perkembangan seluruh industri, produk cetakan memiliki persyaratan akurasi dimensi yang lebih tinggi dan lebih tinggi, dan persyaratan ini tercermin dalam alat pemotong yang digunakan untuk memproses cetakan dan bagiannya. Beberapa tahun yang lalu, toleransi dimensi radial tipikal dari pemotong penggilingan ujung bola adalah 10 m. Sekarang mendekati 5 M. Sulit untuk mencapai akurasi pemasangan yang tinggi untuk suku cadang yang dikerjakan oleh ball end mill dengan akurasi pembentukan rendah. Dalam industri pembuatan cetakan dengan persyaratan akurasi yang ketat (misalnya, kesalahan ketidakcocokan cetakan ekstrusi silikon cair dikurangi menjadi 2 m) Sangat penting untuk menghindari kesalahan yang disebabkan oleh alat.
Karena penggilingan bahan yang diperkeras akan menghasilkan banyak panas pemotongan, banyak pabrik akhir karbida yang digunakan untuk penggilingan keras menggunakan lapisan penghalang termal (seperti lapisan AlTiN). Untuk meningkatkan ketahanan dan kekuatan panas, pemotong frais ini biasanya mengadopsi matriks karbida semen mikrokristalin kekerasan tinggi (kandungan kobalt 8%), dan ujung tombak mengadopsi sudut penggaruk negatif untuk mencegah keruntuhan tepi. Dalam penggilingan halus, pemotong kubik boron nitrida (CBN) dapat digunakan, dan penggilingan ujung blade sangat cocok untuk penggilingan kasar.
Pemotong penggilingan mikro dapat memproses fitur mikro yang sebelumnya hanya dapat direalisasikan oleh EDM. Saat ini, pemotong frais dengan diameter sekecil 0,1 mm tersedia, dan bahkan pemotong sekecil itu dapat diterapkan secara efektif pada penggilingan kecepatan tinggi selama panjang alur yang lebih pendek diadopsi.
Seimbangkan Berbagai Faktor Secara Komprehensif
Untuk memaksimalkan efisiensi produksi dan kualitas permesinan penggilingan baja yang diperkeras, kita harus secara komprehensif menerapkan perkakas presisi, perangkat lunak CAM canggih, perkakas mesin berkinerja tinggi, collet pahat presisi tinggi, dan mengambil tindakan lain (seperti mengganti cairan pendingin). Pemasok material alat, perkakas mesin, dan benda kerja biasanya bersedia memberikan keahlian dan keterampilan mereka sendiri untuk membantu bengkel pemrosesan mencapai keseimbangan proses yang nyata dan mencapai tujuan produktivitasnya
