Tutorial Alat Pemesinan CNC Baja

Baja perkakas, yang terkenal karena kekerasannya yang tinggi, ketahanan aus, dan kemampuannya mempertahankan tepi tajam pada suhu tinggi, menghadirkan tantangan dan persyaratan unik dalam pemesinan CNC. Panduan ini memberikan gambaran komprehensif tentang pertimbangan teknis penting agar pemesinan material ini berhasil, yang ditujukan untuk spesialis pengadaan profesional dan praktisi industri.

1. Klasifikasi dan Seleksi Bahan
Memahami tingkat spesifik baja perkakas adalah hal yang terpenting. Kategori utama meliputi:

1. Baja-Perkakas Kerja Dingin (misal, AISI D2, A2, O1): Ditandai dengan kandungan karbon dan kromium yang tinggi untuk ketahanan aus yang unggul. Sering disuplai dalam kondisi anil (biasanya ~200-250 HB) untuk pemesinan.
2. Baja-Perkakas Kerja Panas (misalnya, AISI H13, H11): Dilengkapi elemen paduan seperti kromium, molibdenum, dan vanadium untuk ketahanan terhadap kelelahan termal. Pemesinan biasanya dilakukan dalam keadaan anil.
3. Baja-Kecepatan Tinggi (HSS, misalnya, M2, M42): Mengandung tungsten, molibdenum, kobalt, dan vanadium yang signifikan untuk menghasilkan-kekerasan merah. Mereka terkenal abrasif dan sulit untuk dikerjakan.
4. Selalu verifikasi spesifikasi material yang tepat (misalnya DIN, AISI, JIS) dan kondisi pasokannya (anil,-pengerasan awal) sebelum merencanakan operasi.

2. Pra-Pertimbangan Pemesinan

• Persiapan Benda Kerja: Pastikan material stok bebas stres-dan dianil dengan benar untuk mencapai kemampuan mesin yang seragam. Verifikasi dimensi dan kelonggaran.
• Strategi Jalur Alat: Gunakan penggilingan pendakian (penggilingan bawah) bila memungkinkan untuk meminimalkan pengerasan kerja dan meningkatkan masa pakai alat. Keterlibatan alat harus dikontrol untuk menghindari timbulnya panas yang berlebihan.
• Kekakuan: Memaksimalkan kekakuan sistem. Gunakan penahan perkakas yang pendek dan kuat (misalnya chuck hidraulik, penahan penyusut-fit holder) dan pastikan benda kerja terpasang dengan aman untuk meredam getaran.

3. Pemilihan Alat Pemotong
Pemilihan alat sangat penting untuk kelayakan ekonomi dan integritas permukaan.

• Tool Material: For annealed tool steels, premium coated carbide grades (e.g., PVD TiAlN, AlTiN) are standard. For hardened steels ( >45 HRC), sisipan kubik boron nitrida (CBN) atau perkakas CBN padat direkomendasikan untuk finishing. Berlian polikristalin (PCD) cocok untuk aplikasi non-besi namun tidak untuk baja.
• Geometri Alat: Gunakan geometri-rake yang tajam dan positif untuk mengurangi gaya pemotongan dan panas. Peralatan harus memiliki seruling yang dipoles untuk memudahkan evakuasi serpihan.
• Kondisi Alat: Selalu gunakan alat yang tajam dan belum dipakai. Perkakas yang tumpul menghasilkan panas yang berlebihan, menyebabkan pengerasan kerja dan mempercepat keausan.

4. Optimasi Parameter Pemotongan
Parameter harus menyeimbangkan laju pelepasan logam dengan umur pahat dan kualitas komponen.

• Kecepatan Pemotongan (Vc): Kecepatan konservatif sangat penting. Untuk baja perkakas yang dianil dengan perkakas karbida, Vc biasanya berkisar antara 60-150 m/mnt bergantung pada kualitas dan pengoperasiannya. Kecepatan harus dikurangi secara drastis untuk grade pra-pengerasan atau HSS.
• Laju Pengumpanan (fz): Pertahankan beban chip yang memadai untuk mencegah gesekan dan penumpukan panas. Umpan tipikal per gigi berkisar antara 0,05-0,20 mm/gigi untuk operasi medium hingga roughing. Finishing membutuhkan umpan yang lebih ringan.
• Kedalaman Potong (ap): Gunakan kedalaman potong radial kurang dari diameter pahat (misalnya, 30-70% Dc untuk milling) dan sesuaikan kedalaman aksial untuk mengatur beban. Beberapa lintasan ringan sering kali lebih baik daripada satu lintasan berat.
• Aplikasi Cairan Pendingin: Cairan pendingin-bertekanan tinggi dan banyak (sebaiknya emulsi) wajib digunakan untuk menghilangkan panas, mencegah tempering benda kerja, dan membilas serpihan. Pengiriman cairan pendingin melalui-alat sangat efektif. Untuk beberapa operasi finishing dengan CBN, pemesinan kering atau pelumasan kuantitas minimum (MQL) mungkin dapat diterapkan.

5. Operasi Pemesinan Tertentu

1. Penggilingan: Gunakan strategi penggilingan trochoidal atau kulit untuk kantong guna menjaga penggunaan alat dan distribusi panas secara konstan.
2. Pembubutan: Gunakan pengaturan yang kaku, sisipan-rake negatif untuk pengerjaan seadanya, dan-rake positif untuk penyelesaian akhir. Pastikan geometri pemecah chip yang tepat untuk mengontrol chip yang berserabut.
3. Pengeboran & Penyadapan: Gunakan bor karbida dengan cairan pendingin internal. Untuk penyadapan, kurangi kecepatan, pertimbangkan penggilingan ulir untuk akurasi dan umur pahat yang lebih baik di lubang buta, dan gunakan cairan penyadapan berperforma tinggi.

6. Pasca-Pemesinan dan Jaminan Kualitas

• Penghilang Stres: Untuk komponen kompleks atau komponen yang memerlukan stabilitas dimensi tinggi, anil pelepas tegangan setelah pemesinan kasar disarankan sebelum penyelesaian.
• Deburring: Baja perkakas-mudah mengeras; gunakan metode deburring mekanis atau termal dengan hati-hati untuk menghindari tepian yang rusak.
• Inspeksi: Gunakan peralatan metrologi presisi (CMM, pembanding optik, profilometer permukaan). Verifikasi dimensi kritis, toleransi geometrik (sesuai ASME Y14.5 atau ISO 1101), dan permukaan akhir (Ra, Rz). Pengujian penetran pewarna (PT) atau pengujian partikel magnetik (MT) dapat ditentukan untuk mendeteksi retakan.

BerhasilPemesinan CNC pada baja perkakasmenuntut pendekatan metodis yang berpusat pada pemahaman material, pengaturan yang kaku, perkakas yang dioptimalkan, dan kontrol proses yang disiplin. Kepatuhan terhadap parameter dan praktik terbaik yang telah terbukti memastikan produksi-komponen berintegritas tinggi, memaksimalkan masa pakai alat, dan mencapai efektivitas-biaya secara keseluruhan. Konsultasi berkelanjutan dengan pemasok bahan dan alat pemotong untuk mendapatkan saran khusus-sangat disarankan.

Hubungi sekarang