कार्बाइड एंड मिल्स के लिए फ़ीड और स्पीड सेटिंग्स का अनुकूलन कैसे करें

फ़ीड और स्पीड के मुख्य सिद्धांतों को समझना

फ़ीड दर और धुरी गति नींव के पैरामीटर हैं जो कार्बाइड एंड मिलों के साथ किसी भी मशीनिंग ऑपरेशन को नियंत्रित करते हैं। स्पिंडल गति, प्रति मिनट (RPM) क्रांतियों में मापा जाता है, यह निर्धारित करता है कि काटने का उपकरण कितनी तेजी से घूमता है। फ़ीड दर, इंच प्रति मिनट (IPM) या मिलीमीटर प्रति मिनट (MMPM) में व्यक्त की जाती है, यह नियंत्रित करती है कि उपकरण वर्कपीस सामग्री के माध्यम से कितनी जल्दी आगे बढ़ जाता है। इन दो मूल्यों का उत्पाद - चिप लोड - सीधे उपकरण जीवन, सतह खत्म और मशीनिंग दक्षता को प्रभावित करता है। एक चिप लोड जो बहुत हल्का होता है, रगड़ना और फ्लांक पहनने में तेजी आती है; एक जो उपकरण को बहुत भारी जोखिम छिलने या तोड़ने का काम करता है।

महत्वपूर्ण कारक है कि प्रभाव फ़ीड और स्पीड अनुकूलन

सामग्री लक्षण

विभिन्न वर्कपीस सामग्री अलग कटिंग मापदंडों की मांग करती है। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम नरम और चिपचिपा है, जिसमें उच्च स्पिंडल गति (अक्सर 10,000-15,000 आरपीएम) और मध्यम फीड दरों की आवश्यकता होती है ताकि अंतर्निहित किनारे से बच सके। इसके विपरीत, कठोर स्टील और स्टेनलेस स्टील्स कठिन और घर्षण हैं, कम आरपीएम (200-600 आरपीएम) की आवश्यकता होती है और उपकरण को अधिक गरम करने से रोकने के लिए रूढ़िवादी फ़ीड दरों की आवश्यकता होती है। टाइटेनियम मिश्र धातु और सुपरलॉय बीच में पड़ते हैं, ध्यान से डायल किए गए मापदंडों को बुलाते हैं जो गर्मी प्रबंधन और चिप निकासी को संतुलित करते हैं। हमेशा उपकरण निर्माताओं से सामग्री-विशिष्ट डेटा शीट और संदर्भ मानक तालिकाओं जैसे स्रोतों से परामर्श करें

उपकरण ज्यामिति और कोटिंग

एक कार्बाइड अंत मिल का डिजाइन - बांसुरी, हेलिक्स कोण, कोने त्रिज्या और कोटिंग की संख्या - नाटकीय रूप से इष्टतम सेटिंग्स को बदल देती है। उदाहरण के लिए, एक 2-flute अंत मिल बड़ी चिप गुलेट प्रदान करता है और एल्यूमीनियम में अच्छी तरह से काम करता है, जबकि एक 4-flute डिजाइन बेहतर खत्म करता है और स्टील्स के लिए बेहतर अनुकूल है। TiAlN (टैटेनियम एल्यूमीनियम नाइट्राइड) या AlTiN (एल्यूमीनियम टाइटेनियम नाइट्राइड) जैसे कोटिंग्स उच्च काटने की गति को सक्षम बना सकते हैं और उच्च अस्थायी मिश्र धातुओं में बेहतर पहनने के प्रतिरोध को सक्षम बना सकते हैं। इसके विपरीत, uncoated कार्बाइड अंत मिल अक्सर तांबे या पीतल जैसे गैर-लौहों के लिए सबसे अच्छा विकल्प हैं क्योंकि कोटिंग थर्मल अवरोध पैदा कर सकते हैं जो थर्मल प्रदर्शन को कम कर सकते हैं।

मशीन कठोरता और शर्त

एक कठोर मशीन उपकरण - मजबूत स्पिंडल बीयरिंग, उचित ट्राम और न्यूनतम कंपन के साथ - बिना चैट के उच्च फ़ीड और गति को बनाए रख सकता है। स्थिर काटने की स्थिति को बनाए रखने के लिए पुराने या कम कठोर मशीनों को 20-30% तक पैरामीटर को घटाना पड़ सकता है। यहां तक कि शीतलक वितरण एक भूमिका निभाता है: बाढ़ शीतलक गर्मी-संवेदनशील पदार्थों में आक्रामक गति को सक्षम बनाता है, जबकि MQL (न्यूनतम मात्रा स्नेहन) चिप वेल्डिंग से बचने के लिए धीमी फ़ीड के लिए बुला सकता है।

ललित ट्यूनिंग फ़ीड और स्पीड के लिए उन्नत रणनीति

चिप लोड अनुशंसाओं के साथ शुरू

अनुमान लगाने के बजाय आरपीएम और स्वतंत्र रूप से फ़ीड दर, अंत मिल निर्माता द्वारा सिफारिश की गई प्रति दांत (CLPT) चिप लोड के साथ शुरू होती है। फ़ीड दर के लिए सूत्र है: Feed rate (IPM) = RPM × बांसुरी की संख्या × चिप लोड Per Tooth] उदाहरण के लिए, 1018 स्टील में 0.500-इंच व्यास 4-फ्लुट कार्बाइड अंत मिल प्रति दांत 0.002-0.4 इंच के लिए कॉल कर सकता है। 400 के एक आरपीएम के साथ, परिणामस्वरूप फ़ीड की दर 400 × 4 × 0.003 = 4.8 IPM होगी। विभिन्न गति 3LT = "F" जैसे ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग करें।

कट की रेडियल और अक्षीय गहराई के लिए अनुकूल

भारी रेडियल गहराई (उपकरण व्यास का 50% तक) कंपन से बचने के लिए कम गति और फ़ीड के लिए कॉल करते हैं। लाइट रेडियल गहराई (5-10%) काफी हद तक आरपीएम और फ़ीड दरों में वृद्धि की अनुमति देता है, अक्सर परिष्करण पास में उत्पादकता दोगुनी होती है। अक्षीय गहराई भी मायने रखती है: पूर्ण गहराई स्लॉटिंग अधिकतम काटने के दबाव को लागू करती है, इसलिए रूढ़िवादी मापदंडों का उपयोग करती है, जबकि ट्रोचोडल या छील मिलिंग में उथले अक्षीय गहराई बहुत अधिक चिप लोड को संभाल सकती है। फीड दरों को समान रूप से समायोजित करें: यदि अक्षीय गहराई को हल किया जाता है, तो उपकरण ज्यामिति के आधार पर फ़ीड को अक्सर 20-30% (लेकिन दोगुना नहीं) बढ़ाया जा सकता है।

HSM टूलपैथ के लिए "Rule of 2x" लागू करें

उच्च गति मशीनिंग रणनीतियों उच्च अक्षीय गहराई के साथ प्रकाश रेडियल सगाई (0.5x उपकरण व्यास या उससे कम) का उपयोग करते हैं। यह गति / फ़ीड संबंध को नाटकीय रूप से बदलता है। ऐसे टूलपैथों के लिए, उच्च स्पिंडल गति (15,000-20,000 आरपीएम तक) और फ़ीड दरों का उपयोग करते हैं जो सामग्री की परवाह किए बिना 0.003-0.06 आईपीटी का एक चिप लोड उत्पन्न करते हैं। उपकरण की कोटिंग और मशीन की उच्च आरपीएम पर टोक़ बनाए रखने की क्षमता सीमित कारकों बन जाती है। हमेशा एक टूलपैथ को लागू करें जो तेज कोनों से बचा जाता है - कार्बाइड एज पर सदमे लोड को रोकने के लिए आर्क-इन / आरईसी-आउट चालों का उपयोग करें।

आम सामग्री और प्रारंभिक बिंदु सेटिंग

नीचे विशिष्ट बाढ़ शीतलक और कठोर मशीन की स्थिति के तहत कार्बाइड अंत मिलों के लिए यथार्थवादी प्रारंभिक पैरामीटर हैं। ध्यान दें कि इन मूल्यों को आपके विशिष्ट सेटअप के खिलाफ सत्यापित किया जाना चाहिए।

• 6061 एल्यूमिनियम (सॉफ्ट, गैर-लौह): स्पिंडल गति 12,000-18,000 आरपीएम; फ़ीड दर 0.006-0.0.012 इंच प्रति दांत (IPT))।
• 1018 हल्के स्टील (कम कार्बन): स्पिंडल स्पीड 800-1,200 आरपीएम; फ़ीड दर 0.002-00.004 IPT.
• 4140 मिश्र धातु इस्पात (पूर्व कठोर ~ 28-32 HRC): धुरी गति 600-900RPM; फ़ीड दर 0.0015-0.003 IPT.
• 304 स्टेनलेस स्टील (ऑस्टेनिटिक, वर्क-हार्डनिंग): स्पिंडल स्पीड 300-500RPM; फ़ीड दर 0.001–0.002 IPT.
• टाइटेनियम ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V): स्पिंडल स्पीड 250-400 आरपीएम; फ़ीड दर 0.00050.0015 IPT आक्रामक शीतलक के साथ।

किसी भी सामग्री में समाप्त होने के लिए, अक्षीय गहराई को 0.005-0.20 इंच तक कम करें और चिप मोटाई को बनाए रखने के लिए 30-50 % तक फ़ीड की दर बढ़ा दीजिए। खुरदराहट के पास के लिए, अधिकतम अक्षीय गहराई का उपयोग करें कि मशीन कम फीड दरों के साथ (1.5x टूल व्यास तक) को संभाल सकती है। उपकरण पहनने के पैटर्न के आधार पर समायोजित करें: यदि किनारे समय से पहले गोल हो रहा है, तो गति को कम करें; यदि चिप्स नीले या वेल्डेड हों, तो शीतलक दबाव बढ़ाएं या फ़ीड को कम करें।

सामान्य फ़ीड और स्पीड इशुब्स का समस्या निवारण

चटपट और कंपन

चटिया एक खराब सतह खत्म छोड़ देता है और कार्बाइड किनारों को नष्ट कर सकता है। उपचार में बढ़ती फीड रेट (छिपे हुए चिप्स को मोटा करने और कंपन को नम करने के लिए), धुरी गति को कम करना (पुनः अनुनाद आवृत्तियों से बचने के लिए), या हार्मोनिक पैटर्न को बाधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए परिवर्तनीय-हेलिक्स एंड मिलों का उपयोग करना। इसके अलावा, उपकरण ओवरहैंग की जांच करें: धारक से न्यूनतम आवश्यक लंबाई को चिपकाने में कम करें।

समयपूर्व उपकरण पहनें

यदि कोने पहनने या flank पहनने बहुत जल्दी होता है (उदाहरण के लिए, केवल कुछ चरणों के कट के बाद), 10-20% तक धुरी गति को कम करते हैं। यदि किनारे के चिप्स, फ़ीड दर को कम करते हैं या कोने के त्रिज्या को बढ़ाते हैं। रेक चेहरे पर क्रेटर अत्यधिक तापमान को इंगित करते हैं - शीतलक प्रवाह में वृद्धि, गति को कम करते हैं, या एक लेपित उपकरण पर स्विच करते हैं। Haas स्वचालन के मिलिंग समस्या निवारण गाइड को एक व्यापक नैदानिक चार्ट के लिए देखें।

बिल्ट-अप एज (BUE)

BUE एल्यूमीनियम और स्टेनलेस स्टील में आम है। यह काटने के किनारे पर सामग्री की एक वेल्डेड परत के रूप में दिखाई देता है। BUE को खत्म करने के लिए, स्पिंडल गति को बढ़ाने (चिप को दूर करने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न करने के लिए) और फ़ीड दर को बढ़ाने के लिए (चिप को दूर करने के लिए)। पॉलिश बांसुरी के साथ एक उच्च-हेलिक्स, कम-बांसे-काउंट एंड मिल का उपयोग भी मदद करता है।

सतत सुधार के लिए सॉफ्टवेयर और डेटा का लाभ उठाना

आधुनिक CAM सिस्टम गतिशील फ़ीड दर अनुकूलन प्रदान करते हैं जो सगाई के कोण, सामग्री हटाने की दर और उपकरण स्वास्थ्य निगरानी के आधार पर गति को समायोजित करता है। उत्पादन वातावरण के लिए, एक उपकरण जीवन प्रबंधन प्रणाली को एकीकृत करता है जो उपकरण के अनुसार समय काटता है और उपयोग की जाने वाली फीड / स्पीड सेटिंग्स को रिकॉर्ड करता है। मशीन स्पिंडल लोड मॉनिटरिंग वास्तविक समय की प्रतिक्रिया के रूप में काम कर सकती है: यदि लोड लक्ष्य के नीचे गिर जाता है, तो फ़ीड बढ़ा देता है; यदि यह सुरक्षित सीमा से ऊपर चोटी करता है, तो गति को कम करता है। प्रत्येक नौकरी से डेटा का उपयोग समय के साथ अपने पैरामीटर डेटाबेस को परिष्कृत करने के लिए करें।

केस स्टडी: समायोजित पैरामीटर्स के साथ 30% तक चक्र समय को कम करना

एक दुकान मशीनिंग 17-4 PH स्टेनलेस स्टील भागों ने अपने मानक पूर्ण-स्लॉटिंग दृष्टिकोण को उच्च-फ़ीड, कम-इंजीमेंट रणनीति के साथ बदल दिया। रेडियल सगाई को 10% टूल व्यास तक कम करके और 80% तक फ़ीड दर में वृद्धि करके (0.002 IPT से 0.0036 IPT तक) उन्होंने 50% तक टूल लाइफ को बढ़ाते हुए चक्र समय में 30% की कमी हासिल की। की कुंजी अल्टीएन कोटिंग के साथ 5-प्ल्यूट कार्बाइड एंड मिल का उपयोग कर रही थी और 60 PSI पर बाढ़ शीतलक बनाए रखने के लिए थी। इस उदाहरण से यह पता चलता है कि डिफ़ॉल्ट गति / फ़ीड टेबल के बाहर कदम कैसे कदम उठा रहा है और एक व्यवस्थित अनुकूलन विधि लागू करने से पर्याप्त लाभ मिलता है।

सतत अनुकूलन के लिए अंतिम सिफारिश

• प्रत्येक उपकरण / सामग्री संयोजन के लिए एक लॉग बनाए रखें: रिकॉर्ड आरपीएम, फीड रेट, अक्षीय / रेडियल गहराई, शीतलक प्रकार, और हर रन के बाद उपकरण पहनने का निरीक्षण किया।
• कभी भी उपकरण के लिए निर्माता की अधिकतम आरपीएम रेटिंग से अधिक नहीं - कार्बाइड अत्यधिक गति पर फ्रैक्चर कर सकता है।
• जब संदेह हो, तो उच्च लागत वाले हिस्सों या तंग सहनशीलता के लिए उपकरण जीवन को गति से प्राथमिकता दें।
• नियमित रूप से धुरी रनआउट का निरीक्षण करें; यहां तक कि 0.0005 इंच का खेल चिप लोड वितरण को विकृत कर सकता है।
• पहले स्क्रैप सामग्री पर नए मापदंडों का परीक्षण करें, एक प्रोफिलोमीटर के साथ सरल कटौती और सतह खत्म को मापने का उपयोग करें।

कार्बाइड अंत मिलों के लिए फ़ीड और गति का अनुकूलन एक बार का कार्य नहीं है बल्कि अनुभव, डेटा विश्लेषण और मशीन गतिशीलता द्वारा संचालित एक सतत प्रक्रिया है। विधिवत रूप से ऊपर उल्लिखित मापदंडों को समायोजित करके और टूल निर्माता चार्ट और ऑनलाइन कैलकुलेटर जैसे बाह्य संसाधनों का लाभ उठाकर, आप सुसंगत, उच्च गुणवत्ता वाले परिणाम प्राप्त कर सकते हैं जो उपकरण जीवन और उत्पादकता दोनों को अधिकतम करते हैं।