Strategi Esensial untuk Pemotongan Efisien Baja yang Dilakukan Perlakuan Panas
Dahulu, saat memotong kasar baja yang telah dilakukan perlakuan panas, hanya kecepatan pemotongan dan laju pengiriman yang sangat rendah, serta kedalaman pemotongan dan jarak perjalan alat yang besar yang dapat digunakan. Metode pemrosesan ini lambat dan memakan waktu, dan mungkin membentuk tanda alat tangga dalam pada bahan kerja. Oleh karena itu, perlu untuk melakukan beberapa pemrosesan semi finishing dan finishing berikutnya. Alternatif lain adalah melakukan pemrosesan kasar pada bahan kerja dengan kekerasan rendah, kemudian melakukan perlakuan panas pada mereka, dan kemudian memasang ulang bahan kerja yang telah dilakukan perlakuan panas pada mesin pemotong untuk menyelesaikan pemrosesan semi fine dan fine melalui beberapa pemasangan. Metode lain adalah pemrosesan cahaya elektrik (EDM) untuk baja yang telah dilakukan perlakuan panas, tetapi proses ini juga sangat memakan waktu dan mahal.
Sekarang, teknologi pemotongan berkecepatan tinggi dengan kedalaman pemotongan kecil dan laju pengiriman besar secara bertahap menggantikan proses tradisional yang memakan waktu dan tenaga ini. Bengkel pemrosesan dapat terlebih dahulu membuat lubang dan garis air pada kosong cetakan, kemudian melakukan perlakuan panas, dan kemudian mengadopsi strategi pemotongan berkecepatan tinggi untuk menyelesaikan pemrosesan kasar dan fine melalui satu pemasangan. Pemotongan keras memiliki tingkat penghapusan logam yang tinggi. Karena kosong bentuk hampir akhir dapat diperoleh setelah pemrosesan kasar, beban kerja pemrosesan semi fine dan fine dapat dikurangi secara signifikan. Finishing permukaan pemotongan keras dapat mencapai 10-12rms. Proses ini dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi biaya pemasangan berulang dan pemrosesan ulang bahan kerja.
Namun, untuk berhasil menerapkan teknologi pemotongan berkecepatan tinggi, perlu memahami secara menyeluruh dan mempertimbangkan sepenuhnya faktor kunci yang mempengaruhi proses.
Kekerasan dan Machinability Material Bahan Kerja
Rentang kekerasan yang diukur untuk baja yang telah dilakukan perlakuan panas biasanya hrc48-65. Namun, saat mempertimbangkan machinability pemrosesan aktual, kekerasan Rockwell tidak mewakili segalanya. Misalnya, kekerasan baja cetakan D2 sekitar hrc60-62, tetapi kandungan krom yang tingginya (11%-13%) meningkatkan keawetan material, jadi machinability-nya lebih dekat dengan material bahan kerja dengan kekerasan hrc62-65. Untuk baja cetakan D2 dan baja paduan multi-komponen serupa, parameter pemotongan yang disediakan oleh pemasok alat dan umumnya berlaku untuk material kekerasan lebih tinggi harus digunakan.
Pertahankan Muatan Chip Konstan
Dalam pemotongan (terutama dalam pemotongan berkecepatan tinggi baja keras), kunci untuk memperpanjang umur alat dan meningkatkan kualitas bagian adalah mempertahankan konsistensi muatan chip yang ditanggung oleh tepi pemotongan alat pemotong. Muatan chip = laju pengiriman ÷ kecepatan poros × Jumlah blade. Jika muatan chip berubah terlalu banyak atau tidak tepat (terlalu besar atau terlalu kecil), alat pemotong akan aus, patah atau rusak terlalu cepat.
Sulit untuk mempertahankan muatan chip konstan saat memotong profil tiga dimensi umum dalam produksi cetakan. Metode pemrograman konvensional biasanya mengadopsi jalur alat pemotong kecepatan pemotongan linear tinggi dan laju pengiriman besar, tetapi saat memotong profil kompleks, muatan yang ditanggung oleh alat selalu berubah, dan alat mesin mungkin tidak dapat mempertahankan muatan chip yang diperlukan. Misalnya, saat alat pemotong mencapai sudut 90 °, sudut pemotongannya akan digandakan, dan gaya pemotongan juga akan meningkat. Jika laju pengiriman tidak dikurangi, alat pemotong akan dengan cepat aus atau rusak. Untuk memotong profil cetakan yang berubah, teknisi pemrosesan dapat secara manual mengurangi laju pengiriman melalui pengontrol beban pengiriman, atau program pemrosesan cam dan sistem kontrol alat mesin dapat bersama-sama mengurangi laju pengiriman ke tingkat yang wajar.
Dengan memuat program pemrosesan cam dan alat pemotong ke alat mesin dan mengatur tinggi z-arah alat pemutih sekitar 25,4mm di atas bahan kerja, teknisi pemrosesan dapat menentukan apakah laju pengiriman yang ditentukan dapat tercapai. Laju pengiriman aktual dapat diketahui melalui satu percobaan. Prinsip dasar fisika membuat tidak mungkin untuk mempertahankan laju pengiriman dan muatan chip yang diperlukan setiap saat. Aturan jempol yang berguna adalah jika waktu tahan laju pengiriman yang diprogram kurang dari 80% dari total waktu pemrosesan, kecepatan poros harus dikurangi sesuai untuk memastikan muatan chip konsisten.
Kurangi Runout Alat
Dalam pemotongan, faktor penting lain yang sering diabaikan adalah runout alat. Secara umum, jika runout lebih besar dari 0,01mm (1/7 diameter rambut manusia), umur alat mungkin berkurang hingga separuh. Sangat penting untuk mengurangi runout alat sebesar mungkin saat menggunakan alat pemutih dengan spesifikasi sangat kecil. Untuk beberapa alat pemutih diameter kecil, runout 0,01mm akan menggandakan muatan chip yang bekerja pada satu gigi, menghasilkan aus yang dipercepat pada tepi pemotongan alat pemutih. Meskipun beberapa bengkel pemrosesan menggunakan alat mesin mahal dan alat kelas tinggi, mereka menggunakan chuck alat berkualitas rendah dengan presisi rendah, yang merupakan alasan penting bagi banyak masalah pemrosesan. Chuck alat presisi tinggi (termasuk chuck fitting panas, chuck hidrolik, dll.) dapat secara dasar menghilangkan dampak negatif runout alat.
Terapkan Perangkat Lunak Pemrograman Canggih
Perangkat lunak pemrograman pemrosesan sangat penting untuk mempertahankan muatan chip konstan. Dibandingkan sistem pemrograman level rendah, sistem cam high-end dapat menggunakan lebih banyak titik data untuk menentukan jalur alat. Program cam ini juga dapat mengontrol pemasukan dan keluar pemotongan alat, sehingga gaya pemotongan yang bekerja pada blade tetap di tingkat yang wajar. Meskipun perangkat lunak CAM high-end biasanya lebih mahal, manfaatnya biasanya dapat melebihi biaya pembelian awal yang lebih tinggi.
Fungsi sistem kontrol alat mesin juga memainkan peran penting dalam pemotongan efisien. Untuk menerapkan secara efektif strategi pemotongan berkecepatan tinggi, alat mesin harus memiliki daya komputasi yang kuat untuk memprediksi sebelumnya dan menangani perubahan cepat parameter pemrosesan yang ditentukan oleh program cam dengan lancar. Dalam pemotongan berkecepatan tinggi, untuk melacak dan mengeksekusi perintah gerakan mesin yang kompleks, sistem kontrol dan servo alat mesin diharuskan memproses sejumlah besar blok kode dengan kecepatan tinggi, tetapi kontroler dan server lama mungkin tidak memenuhi persyaratan ini.
Kelola Umur Alat
Untuk umur alat pemotongan berkecepatan tinggi, asalkan muatan chip, runout alat dan masalah lain (seperti kekakuan alat mesin) dipertimbangkan dengan hati-hati, hasil yang tidak terduga dapat dihasilkan. Saat memotong baja keras, penerapan yang benar dari alat pemutih dapat memperpanjang umur alat. Tentu saja, definisi umur alat juga adalah salah satu faktor yang harus dipertimbangkan. Persyaratan pelanggan untuk finishing permukaan cetakan dapat membatasi waktu pelayanan alat pemutih sebelum mengganti alat.
Suhu pemotongan tinggi akan memiliki dampak negatif pada umur alat. Oleh karena itu, dalam pemotongan berkecepatan tinggi, menggunakan kedalaman pemotongan kecil dapat meningkatkan waktu untuk alat pemutih keluar dari pemotongan, sehingga tepi pemotongan dapat didinginkan, sehingga memperpanjang umur alat. Saat memotong material bahan kerja dengan kekerasan lebih besar dari HRC 48, untuk menghindari kejut termal pada alat, pendinginan udara atau minyak kabut / kabut udara biasanya dapat digunakan untuk mengganti pendinginan. Meskipun dalam beberapa kasus, aliran pendinginan dapat mencuci chip dan menghindari pemotongan sekunder, pendinginan jets tentu merupakan opsi yang lebih baik karena menghilangkan kebutuhan alat untuk menahan perubahan suhu yang cepat dan parah.
Pilih Alat Pemotongan yang Tepat
Seperti tren pengembangan seluruh industri, produk cetakan memiliki persyaratan yang semakin tinggi terhadap akurasi dimensi, dan persyaratan ini tercermin dalam alat yang digunakan untuk memroses cetakan dan bagian-bagiannya. Beberapa tahun yang lalu, toleransi dimensi radial yang umum dari alat pemutih bola adalah 10 μ m. Sekarang mendekati 5 μ M. Sulit untuk mencapai akurasi pemasangan yang tinggi untuk bagian yang diproses oleh alat pemutih bola dengan akurasi pembentukan rendah. Dalam industri manufaktur cetakan dengan persyaratan akurasi yang ketat (misalnya, kesalahan ketidaksesuaian cetakan ekstrusi silicone cair diturunkan hingga 2 μ m) Sangat penting untuk menghindari kesalahan yang disebabkan oleh alat.
Karena memotong material keras akan menghasilkan banyak panas pemotongan, banyak alat pemutih karbida yang digunakan untuk pemotongan keras menggunakan coating thermal barrier (seperti coating AlTiN). Untuk meningkatkan resistensi panas dan kekuatan, alat pemutih ini biasanya menggunakan matriks karbida tungsten mikro kristal kekerasan tinggi (kandungan kobalt 8%), dan tepi pemotongan menggunakan sudut rake negatif untuk mencegah runtuhan tepi. Dalam pemotongan fine, alat kubik boron nitride (CBN) dapat digunakan, dan blade alat pemutih sangat cocok untuk pemotongan kasar.
Alat pemutih mikro dapat memroses fitur mikro yang sebelumnya hanya dapat direalisikan oleh EDM. Saat ini, tersedia alat pemutih dengan diameter kecil hingga 0,1mm, dan bahkan alat pemutih yang kecil ini dapat efektif diterapkan dalam pemotongan berkecepatan tinggi asalkan panjang runcang yang lebih pendek diadopsi.
Seimbangkan Secara Komprehensif Berbagai Faktor
Untuk memaksimalkan efisiensi produksi dan kualitas pemrosesan pemotongan baja keras, kita harus secara komprehensif menerapkan alat presisi, perangkat lunak CAM canggih, alat mesin berkinerja tinggi, collet alat presisi tinggi dan langkah-langkah lain (seperti mengganti pendinginan). Pemasok alat, alat mesin dan material bahan kerja biasanya bersedia memberikan keahlian dan keterampilan mereka sendiri untuk membantu bengkel pemrosesan mencapai keseimbangan proses yang nyata dan mencapai tujuan produktivitasnya
