Umpan dan Kecepatan Aluminium: RPM, Beban Chip, dan Grafik SFM untuk Penggilingan CNC

Aluminium memiliki reputasi sebagai bahan yang mudah digunakan, dan sering kali aluminium mendapatkan reputasi tersebut. Pemotongannya cepat, menghilangkan panas dari ujung tombak dengan cepat, dan jarang memerlukan pendekatan hati-hati seperti yang dibutuhkan baja yang diperkeras. Reputasi tersebut menyembunyikan separuh cerita lainnya: aluminium bersifat lengket, akan menjadi tumpul dalam hitungan detik, dan dengan senang hati akan melilitkan kepingan berserabut panjang di sekitar pemotong hingga serulingnya padat dan perkakasnya patah.

Kami menggiling pabrik akhir karbida padat di Changzhou, di tengah-tengah kelompok pembuat perkakas di Tiongkok, dan sebagian besar pertanyaan yang masuk ke meja aplikasi kami terdengar hampir sama: berapa RPM, umpan apa, berapa banyak seruling, dan mengapa pemotong terakhir patah? Panduan ini menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut dengan angka yang sama dan alasan yang sama yang kami ajukan di depan bengkel mesin setiap minggu.

Empat Angka di Balik Setiap Pemotongan Aluminium

Umpan dan kecepatan bukanlah satu pengaturan. Itu adalah empat nilai yang bergantung satu sama lain, dan perubahan yang satu akan menggerakkan nilai yang lain.

• Kecepatan potong (SFM atau m/mnt): seberapa cepat ujung tombak bergerak menembus material. Aluminium tahan terhadap kecepatan permukaan yang sangat tinggi karena ia menghantarkan panas dari tepinya dengan sangat efektif.
• Kecepatan spindel (RPM): putaran yang dihasilkan mesin Anda, berasal dari kecepatan potong dan diameter pahat.
• Beban umpan per gigi atau serpihan (mm/gigi atau dalam/gigi): ketebalan material yang dihilangkan setiap seruling dalam satu kali lintasan. Ini adalah angka yang menentukan apakah alat tersebut terpotong atau bergesekan.
• Umpan meja (mm/mnt atau IPM): perjalanan mesin yang terprogram, dihitung dari RPM, beban chip, dan jumlah seruling.

Kedua rumusan utama ini cukup singkat untuk diingat. Kecepatan spindel sama dengan kecepatan potong dikalikan 3,82 dan dibagi dengan diameter pahat dalam inci, atau dalam satuan metrik, kecepatan potong dalam m/menit dikalikan 1000 dan dibagi 3,14 kali diameter dalam milimeter. Umpan meja sama dengan kecepatan spindel dikalikan umpan per gigi dikalikan dengan jumlah seruling.

Dua aturan lebih penting pada aluminium dibandingkan pada hampir semua material lainnya. Pertama, chip harus cukup tebal untuk menghilangkan panas dari potongan; beban chip di bawah kira-kira 0,02 mm per gigi berarti tepinya bergesekan, memoles permukaan dan menghasilkan tepi yang menumpuk alih-alih menghilangkan material. Kedua, evakuasi chip sama pentingnya dengan angka-angka itu sendiri, karena chip aluminium lunak dilas ke tepi panas dengan kecepatan yang mengejutkan.

Umpan dan Kecepatan Aluminium: Bagan Dasar berdasarkan Paduan

Tabel di bawah ini merupakan titik awal praktis untuk end mill karbida poles tanpa lapisan yang menggunakan bahan aluminium dengan semburan udara atau cairan pendingin ringan. Pengumpanan per kolom gigi mengasumsikan pemotong 12 mm dengan keterlibatan radial sedang.

Perlakukan grafik sebagai titik awal, bukan batas atas. Diameter pahat mengubah beban chip lebih dari apa pun: pemotong 3 mm tidak dapat menerima beban gigi yang sama dengan pemotong 12 mm, jadi turunkan pengumpanan per gigi untuk perkakas kecil dan naikkan untuk perkakas besar. Bahan cor dan peleburan kembali layak mendapatkan pilihan konservatif karena inklusi keras dan porositas menyebabkan pemotongan yang cepat dan agresif.

Cara Menghitung RPM dan Feed Rate Langkah demi Langkah

Aritmatika cukup singkat untuk dilakukan dengan kontrol mesin, dan hanya membutuhkan waktu kurang dari satu menit.

1. Pilih kecepatan potong paduan dari tabel di atas, atau dari data pemasok alat Anda, dan catat satuannya.
2. Ubah kecepatan potong menjadi kecepatan spindel: RPM sama dengan SFM dikalikan 3,82 dibagi diameter dalam inci, atau m/mnt dikalikan 1000 dibagi 3,14 kali diameter dalam milimeter.
3. Periksa hasilnya terhadap kecepatan spindel maksimum mesin. Jika RPM yang dihitung melebihi batas mesin, kembalikan dari batas tersebut dan pastikan beban chip masih tetap di atas minimum.
4. Pilih pakan per gigi dalam rentang yang direkomendasikan. Mulailah dari tengah, bukan dari bawah, karena bagian bawah pita adalah tempat dimulainya penggosokan.
5. Hitung tabel feed dengan mengalikan RPM, feed per gigi dan jumlah seruling, lalu masukkan nilainya ke dalam program.

Sebagai contoh yang berhasil, pemotong tiga seruling 12 mm pada 6061 pada kecepatan 200 m/mnt menghasilkan sekitar 5300 RPM. Pada 0,08 mm per gigi, umpan meja adalah 5300 dikalikan 0,08 dikali 3, atau sekitar 1270 mm/menit. Dalam satuan imperial, pemotong seruling dua setengah inci pada 700 SFM berputar pada sekitar 5350 RPM, dan 0,005 in per gigi menghasilkan umpan sekitar 53 IPM.

Jika toko Anda juga menjual baja, tahan karat, atau titanium, kami grafik kecepatan potong penggilingan mengumpulkan referensi RPM, SFM, dan feed rate untuk material tersebut dalam satu halaman referensi.

Mencocokkan Pabrik Akhir dengan Pekerjaan

Angka hanya bekerja dengan pemotong yang dapat bertahan hidup. Dalam aluminium, jumlah seruling, sudut heliks, dan persiapan tepi menentukan seberapa besar performa terhitung yang sebenarnya Anda dapatkan.

Berapa Banyak Seruling untuk Aluminium?

Dua seruling tetap menjadi pilihan paling aman untuk slotting, plunging, dan deep pocket, karena kerongkongan yang lebar membersihkan chip lunak dengan cepat dan menyisakan sedikit peluang untuk dikemas. Tiga seruling adalah kompromi terbaik untuk tujuan umum: inti yang lebih kuat memungkinkan pengumpanan meja yang lebih tinggi pada beban chip yang sama, yang merupakan kebutuhan seadanya produksi. Empat flute atau lebih digunakan pada mesin berdaya tinggi dan dalam operasi penyelesaian dengan pengikatan radial ringan, yang mana ruang chip kurang penting dibandingkan kualitas permukaan dan laju penghilangan logam.

2 Flute End Mills untuk Pemesinan Aluminium • Desain pisau khusus, dikombinasikan dengan teknologi pemolesan dan pasif yang canggih, secara efektif mencegah getaran dan mengatasi masalah keripik yang menempel. • Pe... Lihat Produk →

Seri aluminium kami mencakup kedua ujung rentang tersebut, dengan geometri dua seruling untuk slot dan mesin kecil serta desain tiga seruling untuk bengkel yang ingin mendorong laju pengumpanan tanpa kehilangan jarak chip.

Sudut Helix, Geometri Tepi dan Pelapisan

Aluminium memberikan keunggulan pada ujung tombak yang tajam dan halus serta sudut heliks yang tinggi, biasanya 40 hingga 45 derajat, karena heliks yang lebih curam mengangkat chip keluar dari potongan alih-alih menyeretnya ke sepanjang dinding. Tepian tajam yang bergelombang atau bergelombang mengurangi ketahanan terhadap pemotongan dan memecah chip menjadi potongan-potongan yang lebih pendek, sehingga sangat membantu dalam kantong yang dalam dan dalam keadaan bergetah. Pelapisan memerlukan perawatan: titanium aluminium nitrida konvensional memiliki afinitas terhadap aluminium dan mendorong tepi yang terbentuk, sedangkan karbida tanpa lapisan yang dipoles, zirkonium nitrida, atau lapisan khusus dengan gesekan rendah memiliki kinerja yang jauh lebih baik.

3 Pabrik Akhir Tepi Gelombang Flute untuk Penggilingan Aluminium • Desain pisau khusus, dikombinasikan dengan teknologi pemolesan dan pasif yang canggih, secara efektif mencegah getaran dan mengatasi masalah keripik yang menempel. • Pe... Lihat Produk →

Untuk perbandingan jumlah seruling dan geometri yang disesuaikan dengan pekerjaan aluminium secara berdampingan, tim kami telah menulis praktiknya panduan pemilihan pabrik akhir untuk aluminium yang menjalani keputusan yang sama dari sisi boks alat.

Kedalaman Pemotongan: Keterlibatan Radial Versus Aksial

Bagan ini memberi Anda kecepatan pemotongan dan beban chip, namun kedalaman pemotongan menentukan seberapa besar kinerja yang dapat dihasilkan alat berat secara fisik. Ada dua strategi umum dalam bidang aluminium, dan keduanya bekerja dengan baik bila diterapkan secara konsisten.

• Aksial dalam, radial ringan: potong sedalam satu hingga dua kali diameter pahat dengan hanya 10 hingga 30 persen keterlibatan radial. Gaya roughing trochoidal ini menjaga beban tetap stabil, menyebarkan keausan di sepanjang flute, dan mengeluarkan serpihan secara efisien karena pemotong tidak terkubur di dalam material.
• Aksial dangkal, radial berat: potong sedalam beberapa milimeter sambil menggunakan sebagian besar diameter pahat. Hal ini cocok untuk mesin yang kaku dan perkakas yang jangkauannya pendek, dan memerlukan pengaturan yang kaku karena beban pada bagian tepinya tinggi.

Finishingnya berbeda. Pertahankan cahaya pengikatan radial, sekitar 5 hingga 8 persen diameternya, jalankan dengan kedalaman penuh dalam satu lintasan jika memungkinkan, dan berikan umpan dengan cukup cepat sehingga bagian tepinya terus terpotong alih-alih membakar dinding. Periksa juga kekuatan spindel sebelum mengejar ujung atas tabel, karena proses pengasaran aluminium pada tingkat penghilangan logam yang tinggi dapat menghentikan spindel kecil jauh sebelum pahat diberi tekanan.

Evakuasi Pendingin dan Chip

Aluminium tidak memerlukan cairan pendingin untuk bertahan hidup, namun selalu membutuhkan cara agar chip dapat keluar dari luka. Udara bertekanan atau sistem kabut menangani sebagian besar pekerjaan penggilingan, menjaga area kerja tetap terlihat, dan menghindari guncangan termal dan kekacauan akibat cairan pendingin yang banyak. Pendingin banjir tetap berguna untuk kantong yang dalam, kantong dengan akses yang buruk, dan operasi apa pun di mana serpihan akan bersirkulasi kembali di bawah pemotong.

Aturan praktisnya sederhana: jika serpihan terlihat di lantai dan bukan di saku setelah setiap lintasan, evakuasi Anda berhasil. Jika Anda melihat chip dipotong ulang, mendengar perubahan suara, atau melihat hasil akhir memburuk menjelang akhir lintasan, hentikan dan perbaiki pelepasan chip sebelum menyentuh nilai umpan dan kecepatan.

Pemecahan Masalah: Membaca Chip, Suara dan Selesai

Sebagian besar masalah aluminium muncul dengan sendirinya sebelum bagian tersebut dibuang. Tabel di bawah memetakan gejala umum ke penyesuaian yang paling cepat memperbaikinya.

Ada satu kebiasaan yang membedakan toko yang jarang merusak pemotongnya dari toko yang merusaknya setiap minggu: mereka mengubah variabel satu per satu dan mendengarkan potongannya setelah setiap perubahan. Dua penyesuaian sekaligus membuat mustahil mengetahui mana yang membantu.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Berapa RPM yang harus saya jalankan pada end mill seperempat inci di 6061?

Pada kecepatan potong 500 hingga 800 SFM, pemotong berukuran seperempat inci menghasilkan sekitar 7600 hingga 12000 RPM. Periksa batas mesin terlebih dahulu, lalu pasangkan kecepatan spindel tersebut dengan beban chip 0,002 hingga 0,004 inci per gigi, yang menghasilkan pengumpanan meja sekitar 30 hingga 95 IPM tergantung pada jumlah seruling.

Apakah saya memerlukan cairan pendingin saat menggiling aluminium?

Tidak selalu. Semburan udara atau pelumasan kuantitas minimum menangani sebagian besar pekerjaan penggilingan dan menjaga chip tetap bergerak, sementara cairan pendingin banjir sepadan dengan kekacauan yang ada, dalam operasi pengeboran, dan di mana pun chip akan dipotong ulang.

Mengapa serpihan aluminium menempel pada pemotong saya?

Hampir selalu karena beban chip terlalu kecil atau ujung tombak tidak lagi tajam. Tepinya bergesekan alih-alih dicukur, tekanan mengelas aluminium ke seruling, dan tepi yang menempel tumbuh hingga penyelesaian akhir gagal atau alat pecah.

Bisakah saya menggunakan feed dan kecepatan yang sama untuk 7075 dan 6061?

Mulai lebih rendah pada 7075. Ini lebih kuat dan kurang memaafkan keterlibatan agresif, jadi mulailah mendekati 400 SFM dengan beban chip sedang dan tingkatkan hanya setelah potongan terdengar stabil dan chip bersih dan berwarna perak.

Umpan dan kecepatan aluminium pada akhirnya merupakan titik awal, bukan jawaban pasti, karena setiap mesin, dudukan, dan benda kerja memiliki pendapatnya sendiri tentang apa yang berhasil. Bagan ini membawa Anda ke kisaran yang tepat dengan cepat, rumusnya membuat Anda tetap jujur, dan suara potongannya memberi tahu Anda sisanya. Kombinasi tersebut adalah cara teknisi aplikasi kami mendekati setiap pekerjaan aluminium yang dilakukan di pabrik, dan ini adalah rute tercepat menuju proses stabil yang memiliki toleransi proses demi proses.