Alumiinin leikkaaminen CNC-reitittimellä: harrastajan opas-tee se metallista

kun rakensin ensimmäisen reitittimeni isäni autotalliin, innostuin tekemään kaikenlaista muovista ja alumiinista. Kävin koneistuskoulun ja työskentelin kalliiden CNC: iden kaupoissa.

neljännen napsahtaneen loppumyllyn jälkeen minulle valkeni jotain:

Reitittäjät ovat täysin eri eläimiä.

anna minun kertoa, mitä olen oppinut siitä, miten leikata alumiinia CNC-reitittimellä.

Sisällysluettelo

voitelu

haluat käyttää jonkinlaista voitelua alumiinille. Voit tulla toimeen ilman mitään lyhyen aikaa, mutta se on riskialtis pidempään olet ilman. Jos aiot antaa reitittimen buzz pois 4 tuntia ilman valvontaa, älä odota leikkuri on edelleen yhtenä kappaleena, kun saat takaisin, jos se on kuivunut.

on paljon nettisivuja ja foorumeita, joiden mukaan alumiinin leikkaamiseen tarvitaan öljysumua.

se ei ole.

se ei tosin ole huono idea. Jos haluat tehdä päivityksen ja on resursseja vetää se pois, olisin ehdottomasti suositella asentamista. Käytän omaani jatkuvasti muoveihin ja metalleihin.

niitä ei ole vaikea perustaa. Tarvitaan vain pakki, paineilmaa ja vähän öljyä. Koko paketti maksaa sinulle alle $100 (olettaen, että sinulla on kompressori), joten jos käytät reititintä kohtuullisen usein se on todella fiksu päivitys.

vaikka se on ehdottomasti mieleiseni tapa leikata se, on muutama vaihtoehto, jotka myös toimivat hyvin.

luultavasti yksinkertaisin on vain roikkua, kun se leikkaa ja antaa sille ajoittaisia suihkeita WD-40. Se Olet kuin minä, sinulla on luultavasti jo 6 tai 7 puolitäysiä tölkkejä tavaraa hyllyilläsi ja työkalulaatikoissasi. Ei ole syytä monimutkaistaa tätä.

on alue, jossa tämä ei toimi parhaalla mahdollisella tavalla: jos on reititin, jossa on alaspäin menevä pakoputki. Siis sellaisia isoja Porter-Kaapelityyppisiä puureitittimiä, joissa on paljon virtaa. Ne puhaltavat paljon ilmaa työkalun ympärille ilman, että siihen tulee ilmaa. Ilmaräjähdyksen ympärille voi olla vaikea saada kunnon suihketta.

ei kuitenkaan mahdotonta. Voit käyttää niitä pieniä punaisia jatkoputkia, jotka tulevat tölkin mukana, jotta saat öljyn suoraan työkaluun. Se on vain hieman ärsyttävää, koska ilma puhaltaa pois kaikki öljy, joka on yli tuuman tai kaksi pois työkalun joten sinun täytyy seurata sitä tarkasti. Minulla on vesijäähdytteinen Kara, joten se ei ole ongelma minulle, mutta se riippuu asetuksistasi.

toinen hyvä vaihtoehto on käyttää leikkausvahaa. Kuitenkin, tämä toimii paremmin joissakin sovelluksissa enemmän kuin toiset.

Leikkausvahaa voi tahriintua koko leikkauskohdan yläpinnalle, ja se on hienoa, koska se tarttuu kiinni – edes alaspäin menevä pakokaasu ei ota sitä pois.

Tämä toimii upeasti työhön, joka tehdään yhdellä tai matalalla Z-syvyydellä, kuten peltiä tai kaiverrusta työstettäessä. Jos teet syvempää työtä, jossa on paljon Z-tasoja, vaha tekee parempaa työtä voideltaessa vain ensimmäisen syötön.

saadaksesi sen voitelemaan alemmas, sinun on asetettava se uudelleen juuri leikattuun kanavaan. Ei maailmanloppu, mutta haluan aina antaa koneiden kulkea ilman, että vahdin niitä.

Pientyökalut

raskaisiin CNC-jyrsinkoneisiin työssä minun valintani oli 1″ halkaisijaltaan täyskarbidinen rouhintapäätemylly koville seosteräksille.

ilmeisesti tuo ei meinannut toimia pienelle harrastereitittäjälle.

pienet työkalut toimivat paljon paremmin – mutta silti pitää tietää, millaista työkalua alumiinille käyttää. Ne ovat erilaisia kuin muovileikkurit.

tässä ovat perusominaisuudet, jotka haluat pois leikkurin alumiinia:

  • Great chip clearance – alumiini on gummy tavaraa, joka rakastaa tukkia leikkureita, joten paras tapa käsitellä sitä on leikkurit, joissa huilujen välissä on paljon tilaa materiaalin tyhjentämiseksi leikkaamisen aikana.
  • vahva työkalu – alumiini ei ole kova metalli, mutta siihen voi silti helposti rikkoa leikkurin. Muovien suosiossa olevat 1 huilun päätymyllyt eivät useinkaan ole tarpeeksi vahvoja alumiinille
  • sileäksi – koska alumiini tykkää kitkaa hitsata itseään leikkureihin, on parempi, että leikkurin pintakäsittely on mahdollisimman sileä, jotta todennäköisyys jonkin pahan tapahtumiselle vähenisi.
  • Up-cutting (higher helix) – muoveissa on tavallista nähdä alasleikkaustyökaluja eli työkaluja, joissa on alaspäin leikkaava paine. Alumiini vain pursuaa, jos käytät sitä. Suora-huilu bits eivät toimi niin suuri myöskään-whalloping vaikutus kuin se leikkaa vain tekee ilkeä näköinen leikkaus. Paras käyttää on leikkuri, jonka huiluissa on umpikulma, joka nostaa lastut ylös ja pois leikkurista ja antaa tasaisemman leikkausjäljen leikkaukseen.

tästä syystä tykkään käyttää carbide 2-tai 3-huilupäätemyllyjä aina kun se on mahdollista; niissä on tarpeeksi Chip-välystä vähentääkseen mahdollisuutta alumiinihitsaukseen kitkan kautta, mutta ne ovat paljon vahvempia kuin 1-huilupäätemyllyt. Leikkauksesi näyttävät puhtaammilta, eikä työkalu mene rikki yhtä helposti.

käytän tyypillisesti 1/4″ – päätymyllyä, koska koneeni pystyy käsittelemään sitä hyvin; olen tehnyt muutaman Modin tehdäkseni siitä hieman jäykemmän. Jos koneesi on todella pieni, saatat haluta käyttää 1/8″ – päätemyllyä profiilien leikkaamiseen.

tässä linkki 1/4″ – päätyyn alumiinille. Jos sinulla on säädyllisen jäykkä kotirakenne, sen pitäisi toimia hyvin. Jos sinulla on pieni kone, sinun pitäisi aloittaa kokeilemalla 3/16″ tai 1/8″ leikkuri. Ne kaikki on 1/4 ” varsi, joten sinun ei tarvitse muuttaa collet vaihtaessaan niitä.

toinen tekijä on kierrosluku – suuremmat työkalut tarvitsevat pienemmän kierrosluvun, joten jos pääset 15 000 RPM: ään, 1/4″ – päätemylly toimii yleensä hyvin. Jos et voi mennä alle 25,000 tai 30,000 RPM niin et ehkä halua käyttää mitään muuta kuin 1/8″ tai 3/16″ leikkuri.

jäykkyys

leikkausparametrit ja leikkauksen laatu riippuvat paljon siitä, kuinka jäykkä koneesi on. Pienet harrastereitittimet ja isot $100k-koneet ovat hyvin erilaisia.

Alumiini tarvitsee paljon enemmän jäykkyyttä kuin puu tai muovi. Jos painat sitä liian nopeasti, saatat todella nähdä koneesi taipuvan kuorman alla, jos et Helistä löysästi.

Tässä muutamia vinkkejä, joilla voi käsitellä konetta, joka ei ole liian jäykkä:

  • käytä Stubb-työkaluja. Mitä pidempi bittiä, sitä enemmän vipuvoimaa työkappaleella on. Kun ostat palasia, pidä silmällä ”tynkäpäät” – loppumyllyjä. Pidä ne lyhyinä kauluksessa.
  • käytä todella pientä viiltosyvyyttä. Minun ensimmäinen kone (ennen tein joukko päivityksiä tehdä jäykempi) voisin vain mennä alas noin 0.010″ per pass Z kun leikkaus alumiinia. Mukava asia käyttää pieniä Z syvyyksiä on, että voit yleensä kampi syöttönopeus.
  • harkitse toimenpiteitä koneen jäykkyyden lisäämiseksi. Käytin ilma kaapeli ja teräs hihnapyörät lisätä jännitystä silta (enimmäkseen ’ cuz olen halpa). Se kuitenkin toimi – se todella teki koneestani vähemmän taipuvaisen ongelmiin taipumisen ja tärinän kanssa. Jotkut ovat lisänneet ylimääräisiä kuularuuveja ja laakereita tehdäkseen koneestaan jäykemmän.

olen aina huomannut, että mitä enemmän jäykkyysasioita hoitaa, sitä paremmin homma sujuu.

nopeudet ja syötöt

Tämä on yleensä ensimmäinen kysymys, mutta vähiten todennäköisesti saa suoran vastauksen.

CNC-myllyt ja sorvit ovat yleensä hyvin ennustettavissa sen suhteen, kuinka jäykkiä ne ovat. Siksi voimme laskea optimaaliset nopeudet ja syötteet ilman liikaa testaamista.

näin ei ole reitittimien kanssa. Ne ovat paljon nirso, ja koska jokainen kone on hieman erilainen, se on lähes mahdotonta tietää etukäteen, mikä ”sweet spot” on, ellet tunne koneen hyvin. Kotitekoinen harrastereititin on hyvin erilainen kuin suuri reititin, joka on ammattimaisesti rakennettu ilmailu-ja avaruuskomposiiteille.

joka tapauksessa on muutama lähtökohta, jotka saattavat sopia sinulle.

oppikirjan mukainen kovametallityökalua käyttävän alumiinin leikkuunopeus on yläpäässä noin 1 500 pintajalkaa minuutissa ja alapäässä 1 000. Se ei tarkoita, etteikö sitä voisi pyörittää hitaammin-ehdottomasti voi. Mutta yleensä et halua mennä kovempaa.

joten näin se kääntyy endmill RPM: ksi:

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. Jos miniminopeus on 30k RPM, kannattaa ehkä vältellä 1/4″ endmills alumiinia hyväksi jotain 3/16″ tai 1/8″.

jotkut sanovat, että ”tarvittavan” kierrosluvun pienentämiseksi on käytettävä HSS-leikkuria. Tämä ei pidä paikkaansa.

karbidia ei tarvitse ajaa vähintään kierrosnopeudella.

yleensä se, missä ihmiset menevät sekaisin, on joko jompikumpi kahdesta vaihtoehdosta:

1) koneistuskäsikirja suosittelee vähintään kierroslukua, joten jotkut olettavat, että työvälinettä pitää ajaa kyseisellä kierrosluvulla. Ei se sitä tarkoita. Se vain tarkoittaa, että et ole saavuttaa maksimaalisen tehokkuuden työkalun. Pikkujuttu.

2) jotkut leikkurit tarvitsevat vähimmäiskierrosnopeuden käyttääkseen kunnolla ominaisuuksiaan. Esimerkiksi, sinun täytyy ajaa joitakin pinnoitettu päätymyllyt vähintään RPM ”aktivoida” niiden pinnoitteet. Et todennäköisesti tule areenalla korkean suorituskyvyn koneistus reitittimen.

periaatteessa alhaiset karanopeudet eivät ole hyvä syy siirtyä HSS-leikkureihin. Ainoa kerta, että tämä on järkevää, jos olet juuri aloittamassa ja pelkäät rikkoa työkalu-Carbide on kalliimpaa, mutta ne toimivat paremmin ja kestävät huomattavasti kauemmin.

HSS on halpa, mutta ei oikeastaan kovin suuri. Siksi lukioissa näkee yleensä paljon HSS: ää – kun oppilaat sähläävät jotain, se ei maksa koululle yhtä paljon (he rikkovat työkalut ennen kuin saavat mahdollisuuden käyttää), eikä kukaan oikeastaan välitä kuinka nopea heidän sykliaikansa on.

nyt feedrates: tämä on vähän jonglöörausta teidän Z syvyys leikkaus ja XY stepover.

yleensä pelimerkit kannattaa pitää pieninä – noin 0,001″ per hammas 1/4″ – päätemyllylle ja alle puolet siitä 1/8″ – päätemyllylle.

tässä siis joitakin mahdollisia lähtökohtia:

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. Se riippuu täysin siitä, kuinka hyvä koneesi on. Jos koneesi on kotikutoinen ja muistuttaa märkää nuudelia, kannattaisi niitä syöttömääriä puolittaa. Jos se on $100k kone, voit luultavasti tuplata sen, jos haluat työntää sitä.

z-leikkauksen syvyydelle, testaa vain se. Tämä on tasapaino koneen jäykkyys vs työkalun koko.

Jos haluat 1/4″ – työkalun rinky dink-koneella, kokeile aloittaa 0.010″: n syvyydestä ja nousta 0.010″: n välein. Samaa työkalua kiinteän koneen, kokeile alkaen 0.050 ”ja menee ylös portaittain 0.025”. Kuuntele, milloin kone tuntuu olevan kuormitettuna tai kun leikkaus alkaa näyttää rumalta.

tässä on pieni kaavio, joka auttaa tunnistamaan, mikä ”sweet spot” on:

rehellisesti, sillä pitää vain pelata. Tämä kaavio pitäisi antaa sinulle käsityksen siitä, mitä etsiä säätää syötteet ja nopeudet jotain, joka sopii koneesi.

älä innostu liikaa tästä. Jos reititin on kiinteä RPM (tai hyvin rajoitettu) sitten vain säätää perustuu syöttönopeus ja syvyys leikata. Se ei ole rakettitiedettä, kunhan se toimii.

Leikkausstrategiat

Työkalupolut ovat oikeastaan aika tärkeitä alumiinin reitityksessä. Tässä muutamia vinkkejä.

Vältä painumista metalliin aina kun mahdollista. Jotkut työkalut ovat paremmin suunniteltu tähän, että toiset, mutta se on yleensä parasta välttää kokonaan. Paitsi jos kyseessä on hyvin ohut pelti. Sitten se ei ole iso juttu.

Jos mahdollista, siirry Z-leikkaustasolle työkappaleesta ja aloita leikkaaminen. Aina se ei kuitenkaan ole mahdollista. Joskus työkalu pitää saada sisään paksun levyn keskeltä.

Jos se on raskasta alumiinia, yritä olla tunkematta työkalua suoraan alas. Mikä toimii paljon paremmin on ramping liike saada alas tarvittava Z syvyys leikkaus.

tähän on yleensä kaksi yleistä tapaa: ramp-on-shape-tyyppinen sitoumus tai kierteinen interpolaatio.

Jos haluat rampin muotoliikkeeseen (jotkin CAM-ohjelmistot saattavat kutsua sitä joksikin muuksi), jäljität profiilin, jonka haluat leikata työkalun laskeutuessa hitaasti. Se on tyypillisesti jotain siksak-liikettä. Useimmissa CAM-ohjelmissa on kyse vain laatikon tarkistamisesta ja ramppikulman lävistämisestä. Yleensä valitsen jotain kahden asteen tienoilla.

kierteisessä interpoloinnissa tehdään vain spiraalia siksakin sijaan. Tämä toimii hyvin reikiä, tai kun teet taskussa.

Jos sinulla ei todellakaan ole valinnanvaraa ja joudut syöksymään suoraan materiaaliin, leikkaa syöttönopeuttasi waaaay alas. Jos käytät profiilileikkauksia 20 tuumaa minuutissa, käännä syöksysyöttönopeus 4: ään. Silloinkin kannattaa olla tarkkana nähdäkseen, miten se menee.

irrotettaessa työkappaleesta (kuten kun profiili on leikattu ja nyt on aika saada työkalu ulos) suora takaisinveto toimii yleensä hyvin. Ainoa ongelma, joka on yhteinen on olla lovi osa profiili, jossa työkalu vetäytyi.

Tämä johtuu siitä, että työkaluun ei kohdistu enää leikkauspainetta sen vakauttamiseksi, ja tärinä ja valuminen saavat työkalun tekemään pienen kourun.

tämän vastapainoksi käytetään ”arc-off” – liikettä. Pohjimmiltaan, sen sijaan, että vain ottaa työkalun lopettaa osan profiilin, lisää ylimääräinen pieni kaaren liike XY, joka saa työkalun pois valmiista geometriasta, kun se ei ole enää leikkauspaineessa ja vapaa jättämään merkin.

ajan saatossa tulee kymmeniä vinkkejä ja niksejä, joita poimit. Tässä pitäisi olla tarpeeksi tietoa, jotta pääset alkuun hienoissa projekteissa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.