Řezání Hliníku s CNC Router: Fandy Průvodce–, Aby To Z Kovu

Když jsem stavěl můj první router v tátově garáži, byl jsem opravdu nadšený, aby se všechny druhy věcí, s plastové a hliníkové. Chodil jsem do školy na obrábění, a pracoval jsem v obchodech s některými docela high-end CNC.

po čtvrtém zlomeném endmillu na mě něco svítilo:

routery jsou úplně jiná zvířata.

dovolte mi podělit se o to, co jsem se naučil o tom, jak řezat hliník pomocí CNC routeru.

Obsah

Mazání

Budete chtít použít nějaký druh mazání pro hliník. Na krátkou dobu se můžete obejít bez čehokoli, ale bude to riskantnější, čím déle budete bez. Pokud plánujete nechat router bzučet po dobu 4 hodin bez dozoru, neočekávejte, že vaše fréza bude stále v jednom kuse, až se vrátíte, pokud bude suchá.

existuje mnoho webových stránek a fór, které říkají, že pro řezání hliníku je nutná olejová mlha.

není.

to ale opravdu není špatný nápad. Pokud chcete provést upgrade a mít prostředky k jeho vytažení, určitě bych doporučil nainstalovat jeden. Používám svůj po celou dobu pro plasty a kovy.

není těžké je nastavit. Vše, co potřebujete, je sada, stlačený vzduch a trochu oleje. Celý balíček vás bude stát pod $ 100 (za předpokladu, že máte vzduchový kompresor), takže pokud používáte směrovač přiměřeně často, je to opravdu chytrý upgrade.

i když je to určitě můj preferovaný způsob, jak to snížit, existuje několik alternativ, které také fungují skvěle.

pravděpodobně nejjednodušší je jen viset, zatímco to je řezání a dávat to přerušované spreje WD-40. To jsi jako já, pravděpodobně už máš 6 nebo 7 napůl plné plechovky věcí na policích a ve svých schránkách na nářadí. Není důvod to komplikovat.

existuje oblast, kde to nefunguje nejlépe: pokud máte router s výfukem směrem dolů. Myslím jako ty velké Porter-Kabelové typy dřevěných směrovačů, které mají spoustu energie. Budou foukat tunu vzduchu po celém nástroji, aniž by se do nástroje skutečně dostal vzduch. To může být docela složité získat slušný sprej kolem tohoto výbuchu vzduchu.

není však nemožné. Můžete použít ty malé červené prodlužovací trubky, které přicházejí s plechovkou, aby pomohly dostat olej přímo k nástroji. Je to jen trochu nepříjemné, protože vzduch odfoukne jakýkoli olej, který je více než palec nebo dva od nástroje, takže ho musíte pečlivě sledovat. Mám vodou chlazené vřeteno, takže to pro mě není problém, ale záleží na vašem nastavení.

Další skvělou možností je použití řezného vosku. V některých aplikacích to však funguje lépe než v jiných.

Řezání vosk může být rozmazané po horní povrch, kde chcete vyjmout, a to je skvělé, protože se to lepí na – i sestupné výfukové nebude chtít sundat.

to funguje úžasně pro práci, která bude provedena v jedné nebo mělké hloubce Z, jako když pracujete s plechem nebo rytinou. Pokud děláte hlubší práci se spoustou úrovní Z, vosk bude dělat lepší práci mazání jen první průchod.

Chcete – li, aby se Mazal dále dolů, musíte jej znovu použít v tomto nedávno řezaném kanálu. Není to konec světa, ale vždycky rád nechám stroje běžet, aniž bych je hlídal.

Drobné Nářadí

Pro heavy duty CNC frézky v práci, můj go-to byla 1″ průměr pevné karbidu hrubování endmill pro tvrdé slitiny oceli.

je zřejmé, že to nebude fungovat pro malý hobby router.

malé nástroje fungují mnohem lépe – ale i přesto potřebujete vědět, jaký nástroj použít pro hliník. Liší se od nástrojů na řezání plastů.

zde jsou základní vlastnosti, které chcete z řezného nástroje pro hliník:

  • Great chip clearance-Hliník je gumový materiál, který miluje připojit frézy, takže nejlepší způsob, jak zvládnout to je s frézy s velkým prostorem mezi flétny pro materiál vyčistit během řezání.
  • silný nástroj-hliník není tvrdý kov, ale stále na něm můžete snadno zlomit řezačku. 1 flute endmills, které jsou populární pro plasty často nejsou dost silné pro hliník
  • Hladké – od hliníku rád tření svarové sám na nože, je to lepší pro povrchovou úpravu řezačky být tak hladký, jak je to možné snížit pravděpodobnost, že se něco špatného děje.
  • Up-cutting (vyšší šroubovice) – u plastů je běžné vidět nástroje pro řezání dolů nebo nástroje, které mají řezný tlak směrem dolů. Hliník bude jen guma nahoru, pokud budete používat, že. Rovné flétnové bity také nefungují tak skvěle – nárazový dopad, jak se řeže, jen způsobuje ošklivý řez. Nejlepší použít je fréza s pevným úhlem na flétny, která bude zvedat třísky nahoru a pryč od frézy a dává hladší střih řezu.

To je důvod, proč jsem opravdu rád pomocí karbidu 2 nebo 3-flute endmills, kdykoli je to možné, mají dost chip clearance, aby se snížila možnost svařování hliníku sama frézy prostřednictvím tření, ale jsou mnohem silnější než 1 flute endmills. Vaše řezy budou vypadat čistěji a nástroj se nerozbije tak snadno.

obvykle budu používat 1/4 “ endmill, protože můj stroj to zvládne dobře; udělal jsem několik modů, aby byl trochu pevnější. Pokud je Váš stroj opravdu malý, možná budete chtít použít 1/8 “ endmill pro řezání profilů.

zde je odkaz na 1/4 “ endmill pro hliník. Pokud máte slušně tuhou domácí stavbu, mělo by to fungovat dobře. Pokud máte malý stroj, měli byste začít zkoušením řezačky 3/16 „nebo 1/8“. Ti všichni mají stopku 1/4″, takže při výměně nemusíte měnit kleštinu.

dalším faktorem je vaše RPM-větší nástroje potřebují nižší RPM, takže pokud se můžete dostat až na 15,000 RPM pak 1/4 “ endmill bude obecně fungovat dobře. Pokud nemůžete jít méně než 25 000 nebo 30 000 ot / min, možná nebudete chtít použít nic víc než řezačku 1/8″ nebo 3/16″.

tuhost

řezné parametry a kvalita řezu budou hodně záviset na tom, jak tuhý je Váš stroj. Malé hobby směrovače a velké stroje $ 100k jsou velmi odlišné.

hliník potřebuje mnohem větší tuhost než dřevo nebo plast. Pokud jej zatlačíte příliš rychle, můžete skutečně vidět, jak se Váš stroj ohýbá pod zatížením, ne-li chrastítko.

zde je několik tipů pro práci se strojem, který není příliš rigidní:

  • použijte tvrdohlavé nástroje. Čím delší je bit, tím větší pákový efekt má obrobek. Když kupujete bity, dávat pozor na“ pahýl konec “ endmills. Udržujte je pěkné a krátké v kleštině.
  • použijte opravdu malou hloubku řezu. Pro můj první stroj (předtím, než jsem udělal spoustu upgradů, aby byl pevnější), jsem mohl při řezání hliníku jít jen o 0.010″ na průchod v Z. Pěkná věc při používání malých hloubek Z je, že obvykle můžete zvýšit rychlost posuvu.
  • zvažte přijetí opatření ke zvýšení tuhosti stroje. Použil jsem letecké kabely a ocelové kladky, abych přidal nějaké napětí k mostu (většinou ‚ protože jsem levný). Fungovalo to však-díky tomu byl můj stroj méně náchylný k problémům s ohýbáním a vibracemi. Někteří lidé přidali další kuličkové šrouby a ložiska, aby byl jejich stroj pevnější.

vždy jsem zjistil, že čím více budete řešit problémy s rigiditou, tím lepší bude práce.

rychlosti a kanály

Toto je obvykle první položená otázka, ale nejméně pravděpodobné, že dostanete přímou odpověď.

CNC frézy a soustruhy jsou obecně velmi předvídatelné v tom, jak tuhé jsou. Proto můžeme vypočítat optimální rychlosti a posuvy bez přílišného testování.

ne tak u směrovačů. Jsou mnohem jemnější, a protože každý stroj je trochu jiný,je téměř nemožné předem vědět, co je „sweet spot“, pokud svůj stroj dobře neznáte. Domácí hobby router se bude velmi lišit od velkého routeru, který je profesionálně postaven pro letecké kompozity.

Ať tak či onak, existuje několik výchozích bodů, které by pro vás mohly fungovat.

rychlost řezání učebnice pro hliník pomocí karbidového nástroje je asi 1 500 povrchových stop za minutu na horním konci a 1 000 na spodním konci. To neznamená, že to nemůžete točit pomaleji-určitě můžete. Ale obvykle nechcete jít rychleji než to.

takže zde je návod, jak to překládá do endmill RPM:

1/4″ carbide endmill 24,000 RPM max, 16,000 RPM ideal
3/16″ carbide endmill 32,000 RPM max, 21,000 RPM ideal
1/8″ carbide endmill 48,000 RPM max, 32,000 RPM ideal
1/16″ carbide endmill 96,000 RPM max, 64,000 RPM ideal

Now it’s pretty unlikely that you have a 96,000 RPM machine, but this should give you an idea of how cutter diameter affects RPM. Pokud je vaše minimální rychlost 30k ot / min, možná budete chtít vyhýbat 1/4 „endmills pro hliník ve prospěch něčeho 3/16 „nebo 1/8“.

někteří říkají, že ke snížení „požadovaných“ otáček za minutu musíte použít řezačku HSS. To je nesprávné.

nemusíte spouštět karbid při minimálních otáčkách za minutu.

Obvykle, kde se lidé dostat zmatený je buď jedna ze dvou možností:

1), obrábění příručka doporučuje minimální OTÁČKY, tak někteří lidé předpokládají, že tento nástroj musí být spuštěn na to, že OT. / min. To není to, co to znamená. Znamená to jen, že nedosahujete maximální účinnosti nástroje. O nic nejde.

2) Některé frézy potřebují minimální otáčky, aby správně používaly své funkce. Například musíte spustit některé potažené koncové mlýny při minimálních otáčkách za minutu ,abyste „aktivovali“ jejich povlaky. Pravděpodobně nebudete vstupovat do této arény vysoce výkonného obrábění pomocí routeru.

nízké otáčky vřetena v zásadě nejsou dobrým důvodem pro přepnutí na frézy HSS. Jediný čas, kdy to dává smysl, je, když právě začínáte a bojíte se rozbití nástroje-karbid je dražší – ale fungují lépe a vydrží výrazně déle.

HSS je levné, ale ne tak skvělé. To je důvod, proč budete obvykle vidět mnoho HSS na vysokých školách – studenti nepořádek něco nahoru, to nestojí školy, stejně (zlomí nástroje, než se dostanou šanci nosit), a nikdo opravdu zajímá, jak rychle jejich čas cyklu je.

nyní pro feedrates: Toto je trochu žonglování s hloubkou řezu Z A krokem XY.

obecně byste chtěli, aby vaše žetony byly malé-něco jako 0.001 „na zub pro 1/4″ endmill a méně než polovinu pro 1/8 “ endmill.

zde jsou některé možné výchozí body:

1/4″ carbide endmill, 2 flutes 16,000 RPM 32 inches per minute
3/16″ carbide endmill, 2 flutes 21,000 RPM 21 inches per minute
1/8″ carbide endmill, 2 flutes 30,000 RPM 18 inches per minute
1/16″ carbide endmill, 2 flutes 30,000 RPM 10 inches per minute

This may or may not work. Bude zcela záležet na tom, jak dobrý je Váš stroj. Pokud je Váš stroj vyroben doma a připomíná mokré nudle, možná budete chtít snížit tyto rychlosti posuvu o polovinu. Pokud je to stroj za 100 tisíc dolarů, pravděpodobně byste ho mohli zdvojnásobit, pokud ho chcete tlačit.

pro hloubku řezu Z to jen vyzkoušejte. Bude to rovnováha tuhosti stroje a velikosti nástroje.

Pro 1/4″ nástroj na rinky dink stroj, zkuste spuštění v hloubce 0.010″ a jít nahoru v 0.010″ přírůstky. U stejného nástroje na pevném stroji zkuste začít na 0, 050″ a stoupat v krocích po 0, 025″. Poslouchejte, kdy se zdá, že je stroj pod zatížením, nebo když řez začne vypadat ošklivě.

Zde je malý graf, který vám pomůže určit, co „sweet spot“, je:

Upřímně řečeno, budeš muset hrát s ním. Tento graf by vám měl poskytnout představu o tom, co hledat upravit kanály a rychlosti na něco, co vyhovuje vašemu stroji.

nenechte se o tom příliš pracovat. Je-li váš router je pevná RPM (nebo velmi omezené) pak stačí upravit na základě posuvu rychlosti a hloubky řezu. Není to raketová věda, jen ať to funguje.

strategie řezání

dráhy nástrojů jsou ve skutečnosti velmi důležité pro směrování hliníku. Zde je několik tipů.

Pokud je to možné, nevrhejte se do kovu. Některé nástroje jsou lépe navrženy pro to, že ostatní, ale je to obecně nejlépe vyhnout úplně. Pokud tedy nemáte co do činění s velmi tenkým plechem. Pak o nic nejde.

Pokud je to možné, dostaňte se na úroveň řezu z obrobku a začněte řezat. To ale není vždy možné. Někdy je třeba dostat nástroj ze středu tlustého listu.

Pokud je to těžký hliník, zkuste nástroj zaseknout přímo dolů. Co funguje mnohem lépe, je prudký pohyb, který se dostane do požadované hloubky Z pro řez.

obecně existují dva běžné způsoby, jak toho dosáhnout: typ záběru ve tvaru rampy nebo spirálová interpolace.

pro rampu při pohybu tvaru (nějaký software vačky by to mohl nazvat něčím jiným) budete sledovat profil, který chcete řezat, zatímco nástroj pomalu klesá. Je to typicky něco jako klikatý pohyb. Pro většinu softwaru CAM je to jen otázka zaškrtnutí políčka a děrování v úhlu rampy. Obvykle chodím s něčím kolem dvou stupňů.

pro spirálovou interpolaci vytváříte spirálu místo klikatého. To funguje dobře pro díry, nebo když děláte kapsu.

Pokud opravdu nemáte na výběr a musíte se ponořit přímo do materiálu, snižte rychlost posuvu waaaay. Stejně jako když běžíte řezy profilu na 20 palců za minutu, otočte rychlost posuvu ponoru dolů na 4. I tehdy věnujte velkou pozornost tomu, jak to jde.

při odpojení od obrobku (jako když je profil řezán a nyní je čas dostat nástroj ven) přímý zatažení obvykle funguje dobře. Jediným běžným problémem je mít zářez na profilu součásti, kde se nástroj zasunul.

je To proto, že nástroj je již za snížení tlaku na stabilizaci a vibrací a házivosti způsobit, že nástroj lehce odloupnout.

Chcete-li tomu zabránit, použijte pohyb „arc-off“. V podstatě, místo toho, abychom měli nástroj, zastávka na část profilu, přidat další malý obloukový pohyb v XY, že se ten nástroj od konečné geometrie, kdy je již řezání pod tlak a zdarma zanechat.

v průběhu času, tam bude desítky tipů a triků, které budete vyzvednout. To by mělo být dost informací, abyste mohli začít s některými docela skvělými projekty.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.