Çelik yüzey kalitesi öncelikle diş başına ilerleme, takım uç radyüsü ve kesme hızı ile belirlenir; boyutsal doğruluk ise öncelikle termal durum, takım aşınması ve fikstürleme ile belirlenir.Bunlar iki farklı sorundur ve genellikle aynı kurulum değişikliği ile çözülür. Geometrik olarak doğru bir makine, ilerleme insert radyüsü için çok yüksekse hala pürüzlü bir yüzey üretebilir ve ayna gibi bir yüzey üreten bir makine, kaba işleme sırasında parça büyüdüyse veya son yüz parça boyunca takım 40 mikron aşındıysa hala bir toleransı kaçırabilir. Her ikisini de doğru elde etmek, bitişi kontrol eden parametreleri boyutu kontrol edenlerden ayırmayı gerektirir.
Frezelemede Teorik Yüzey Pürüzlülüğünü Ne Belirler?
Toidal veya boğa burunlu bir insert için teorik pürüzlülük, devir başına ilerlemeye ve köşe radyüsüne bağlıdır:Ra (mikrometre cinsinden) ≈ (f² çarpı (32 çarpı rε)) çarpı 1000, burada f milimetre cinsinden devir başına ilerleme ve rε milimetre cinsinden köşe radyüsüdür.
İki örnek kaldıraç etkisini gösterir. f = 0.1 mm/devir ve rε = 0.8 mm'de, teorik Ra yaklaşık 0.39 µm'dir. Aynı insert ile f = 0.2 mm/devir'de, Ra yaklaşık 1.56 µm'ye yükselir — iki katı ilerleme için dört kat daha pürüzlü. Pratikte, kaçıklık, titreşim, birikmiş kenar ve takım aşınması nedeniyle elde edilen pürüzlülük tipik olarak teorik değerin bir ila üç katıdır, ancak ilişki hala önce nerede müdahale edeceğinizi size söyler.
Bu aynı zamanda bir silecek insertinin her şeyi neden değiştirdiğidir. Bir silecek geometrisi, kesici kenarın bir kısmı boyunca etkili köşe radyüsünü düzleştirir, bu da ilerlemeyi pürüzlülükten ayırır ve aynı Ra'da daha yüksek bir ilerleme hızına izin verir. Büyük çelik yüzeylerde — makine tabanları, kalıp plakaları, yapısal pedler — bir silecek alın frezesi, bitiş gereksinimini değiştirmeden çevrim süresini önemli ölçüde azaltabilir.
Özellikle Çelik İçin Hangi Parametreler En Önemlidir?
Kesme hızı
Düşük karbonlu ve alaşımlı çelikte kaplamalı karbür tipik olarak 150–250 m/dak hızda çalışır; paslanmaz çelikler daha düşük, yaklaşık 100–150 m/dak hızda çalışır. Çok düşük bir hız, yüzeyi yırtan ve boyut kontrolünü bozan birikmiş kenar üretir; çok yüksek bir hız, yan aşınmayı hızlandırır ve etkili takım çapını değiştirir. Her iki aşırı uç da alarm olarak görünmez — her ikisi de hurda olarak görünür.
Diş başına ilerleme ve talaş incelmesi
Çelikte, diş başına yaklaşık 0.05 mm'nin altındaki ilerleme, kesme yerine sürtünmeye neden olur, bu da yüzeyi sertleştirir ve takım ömrünü kısaltır. Modern yüksek ilerleme ve trokoidal stratejiler, kesimin kesme rejiminde kalmasını ve daha yüksek bir kaldırma oranında daha iyi bir bitiş üretmesini sağlayan, büyük bir eksenel derinlik ve kontrollü bir talaş kalınlığı ile kasıtlı olarak küçük radyal etkileşim kullanır.
Bitiş geçişinde kesme derinliği
Bir bitiş geçişi, kaba işlemeyle bırakılan sertleşmiş tabakanın altında, tipik olarak 0.2–0.5 mm kesmelidir. Çok hafif bir geçiş, hasarlı tabakayı çıkarmak yerine sürtünür ve zayıf boyut kontrolü ile cilalı ancak tutarsız bir yüzey üretir.
Soğutucu ve talaş tahliyesi
Çelik, taşkın soğutucu veya derin cepler ve paslanmaz çelik için yüksek basınçlı mil içi soğutucu gerektirir. Yeniden kesilen talaşlar, ani bitiş bozulmasının ve takım kırılmasının en yaygın nedenidir. Çevrimde her zaman aynı noktada bitiş bozulursa, makineden şüphelenmeden önce talaş tahliyesinden şüphelenin.
Tipik Parametre Aralıkları ve Beklenen Sonuç
Aşağıdaki değerler, orta karbonlu çelikte kaplamalı karbür için tipik atölye başlangıç noktalarıdır ve garanti sonuçlardan ziyade denemeler için bir temel oluşturmayı amaçlamaktadır.
| İşlem | Takım | Vc (m/dak) | İlerleme | Derinlik | Tipik Ra |
|---|
| Alın frezeleme, kaba işleme | Φ80 mm, 6 insert, rε 0.8 | 180–220 | 0.15–0.25 mm/diş | 2–4 mm | 3.2–6.3 µm |
| Alın frezeleme, bitirme | Φ80 mm silecek, 6 insert | 200–250 | 0.2–0.4 mm/diş | 0.3–0.5 mm | 0.8–1.6 µm |
| Omuz frezeleme | Φ16 mm, 4 flüt, rε 0.4 | 150–200 | 0.06–0.10 mm/diş | 0.5–2 mm radyal | 1.6–3.2 µm |
| Cep bitirme | Φ10 mm bilye veya boğa burunlu | 160–220 | 0.03–0.06 mm/diş | 0.2–0.3 mm | 0.8–1.6 µm |
| Boring | Ayarlanabilir delme kafası | 120–180 | 0.05–0.12 mm/devir | 0.1–0.3 mm | 0.8–1.6 µm |
| Delme (delinmiş gibi) | Φ12 mm karbür matkap | 80–120 | 0.10–0.18 mm/devir | — | 3.2–6.3 µm |
Boyutsal Doğruluk Neden Ayrı Bir Sorun?
Çelikteki boyut hataları dört kaynaktan gelir ve bunların hiçbiri bitişi iyileştirerek giderilmez.
- Parçanın termal genleşmesi. 300 mm'lik bir çelik bloğu kaba işlemek, sıcaklığını 15–25 °C artırabilir. α = 11.7 × 10-6 olduğunda, bu 50–90 mikron genleşmedir. Sıcakken nominal olarak bitirme yaparsanız, soğuduğunda küçük olacaktır. Ya kaba işleyin, soğutun, sonra bitirin — veya kasıtlı bir tolerans uygulayın.
- Takım aşınması. Kaplamalı bir karbür insert, çelikteki ömrü boyunca 30–60 mikron radyal boyut kaybedebilir. Aşınma telafisi veya işlem içi ölçüm olmadan, bir partinin son parçaları, ilk parçalar doğru olsa bile tolerans dışına çıkar.
- Takım sapması. Uzun, küçük çaplı bir parmak freze, radyal kuvvet altında sapar; işlediği duvar, üsttekinden altta daha kalındır. Yay geçişleri, azaltılmış radyal etkileşim ve daha kısa takım düzenekleri bunu azaltır.
- Fikstür ve sıkma deformasyonu. İnce duvarlı parçalar sıkma basıncı altında deforme olur ve serbest bırakıldıktan sonra geri yaylanır. Sabitlenmiş özellikler üzerinden, duvarın kendisi üzerinden değil, sıkıştırmak bunun çözümüdür.
Makine Özellikleri Bitişi ve Boyutu Nasıl Destekler?
Üç makine özelliği önemlidir. Dinamik rijitlik takım ucunda, büyük bir yüzeyde 0.8 µm'lik bir bitişin elde edilip edilemeyeceğini aslında belirleyen titreşimi bastırır. Termal stabilite uzun bir çevrim boyunca boyutu tutarlı tutar. Geometrik doğruluk ve tekrarlanabilirlik telafinin ne başarabileceği için tabanı belirler.
Çelik işleri için, BT50 dişli bir iş mili ve ağır bir yapıya sahip bir makine genellikle daha iyi bir platformdur, çünkü kaba işleme kuvveti yüksektir ve sönümleme önemlidir. VMC-1066HD 15 kW sınıfı bir iş milini 2500 rpm'ye kadar düşük vites aralığında 420 N·m ve 1.200 kg'lık bir tabla ile eşleştirir, VMC-1370HD ise daha büyük bloklar için 1400×700 mm'lik bir tabla ile 1:4 aralığında 572 N·m sunar. Çevrim süresinin hakim olduğu orta çelik parçalar için, VMC-1165HL 12.000 rpm doğrudan tahrikli BT40 iş mili ve 30 m/dak hızlı hareketleri ile iyi bir uzlaşmadır.
Çelik İçin Güvenilir Bir Bitiş Prosedürü Nedir?
Çoğu çelik parça üzerinde işe yarayan bir prosedür, sırayla:
- Tüm bitmiş yüzeylerde 0.3–0.5 mm stok bırakarak yüksek ilerleme veya trokoidal bir strateji ile kaba işleme yapın.
- Stresi giderin veya bitirmeden önce parçanın ortam sıcaklığına soğumasını sağlayın, özellikle malzemenin %60'ından fazlası çıkarıldıysa.
- Bitirme geçişi üzerinde düzgün yük oluşturmak için 0.15–0.2 mm stoğa yarı bitirme yapın.
- Taze bir insert veya özel bir bitirme takımı ile bitirin, geometri izin verdiği yerlerde tırmanarak frezeleyin.
- Büyük düz yüzeyler için bir silecek inserti kullanın; duvarlar ve cepler için azaltılmış ilerleme ile küçük bir köşe radyüsü kullanın.
- İlk parçayı bir CMM üzerinde doğrulayın, ardından aşınma oranına bağlı olarak her 10–20 parçada bir kontrol edin ve geometri ofsetinden ziyade aşınma ofsetini ayarlayın.
- Kabul edilen parçayı üreten parametreleri kaydedin. Bir sonraki parti bir tahminden değil, o kayıttan başlamalıdır.
Sorun Ne Zaman Makineden Kaynaklanıyor, Süreçten Değil?
Bitiş masanın üzerinde değil, parçanın üzerinde değişiyorsa, kılavuz yolu ön yüklemesinden veya makine seviyesinden şüphelenin. Boyut, parça sayısıyla değil, zamanla sürükleniyorsa, termal büyümeyi şüphelenin. Seyahatın bir ucunda boyut yanlış, diğer ucunda doğruysa, hatve hatası telafisinden veya vida aşınmasından şüphelenin. Yüzey sabit bir hatvede düzenli işaretler gösteriyorsa, insertten ziyade iş mili veya tutucu dengesinden şüphelenin.
Bunların her birinin farklı bir çözümü vardır ve hiçbiri ilerlemeyi yavaşlatarak çözülmez. Bize parça çizimini, malzeme sınıfını, toleransı, gerekli Ra'yı ve mevcut parametreleri gönderirseniz, sınırın nerede olduğunu ve VMC serisi içindeki hangi makine yapılandırmasının bu özel çelik uygulaması için uygun olduğunu size söyleyeceğiz.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
