Panduan Praktikal untuk Face Mills — Pemilihan, Penggunaan dan Penyelenggaraan

1. Apakah itu kilang muka dan bila hendak menggunakannya

Kilang muka ialah pemotong berbilang sisipan yang direka terutamanya untuk menghasilkan permukaan rata ("muka") pada bahan kerja. Tidak seperti kilang akhir yang memotong dengan hujung dan sisi, kilang muka dipotong terutamanya dengan sisipan boleh diindeks boleh diganti yang disusun di sekeliling badan berdiameter besar. Gunakan pengisar muka apabila anda memerlukan kadar penyingkiran bahan yang tinggi, kemasan permukaan yang lebih baik di kawasan yang luas, dan kemasan kasar atau ringan yang cekap pada permukaan rata.

2. Jenis kilang muka dan sisipan boleh diindeks biasa

2.1 Kilang muka badan pepejal vs. modular

Kilang muka badan pepejal adalah lebih ringkas, ringan dan selalunya kos lebih rendah untuk diameter kecil. Kilang muka modular membolehkan anda menukar badan pemotong atau pemegang sisipan, menampung diameter yang lebih besar, kiraan sisipan berubah-ubah dan pilihan shim atau penyejuk yang berbeza. Pilih sistem modular untuk fleksibiliti dalam persekitaran pengeluaran.

2.2 Sisipan geometri dan gred popular

• Sisipan kasar (jejari besar, garu positif) — untuk pemotongan berat dan pemindahan cip yang lebih baik.
• Sisipan kemasan (jejari kecil, garu negatif atau neutral) — untuk kemasan permukaan tinggi dan kawalan dimensi.
• Gred karbida bersalut (TiCN, Al2O3) — guna am, hayat alat yang panjang pada keluli dan tahan karat.
• CBN atau sisipan seramik — untuk keluli keras atau pengilangan muka berkelajuan tinggi yang kering.

3. Cara memilih kilang muka: senarai semak langkah demi langkah

• Tentukan diameter yang diperlukan: diameter yang lebih besar meningkatkan suapan setiap putaran (FPR) dan mengurangkan masa kitaran tetapi memerlukan lebih kuasa gelendong dan ketegaran.
• Padankan saiz sisipan dan gred kepada bahan: pilih gred yang lebih sukar untuk pemotongan yang terganggu dan gred bersalut untuk bahan yang melelas.
• Semak had mesin: sahkan RPM gelendong, kuasa kuda dan tirus pemegang alat boleh menyokong kilang muka yang dipilih pada kelajuan pemotongan sasaran dan suapan.
• Pertimbangkan pemindahan penyejuk dan cip: penyejuk dalaman melalui badan pemotong meningkatkan hayat sisipan dan kemasan permukaan, terutamanya pada tahan karat dan titanium.
• Nilaikan imbangan dan persediaan: kilang muka berdiameter tinggi hendaklah seimbang dan dijalankan dengan pengapit yang betul untuk meminimumkan getaran.

4. Parameter pemotongan yang disyorkan dan contoh pengiraan

Parameter pengilangan muka biasanya dinyatakan sebagai kelajuan pemotongan (Vc, m/min atau SFM), kelajuan gelendong (RPM), suapan setiap gigi (fz), dan kedalaman potong (ap dan ae). Gunakan kelajuan pemotongan yang disyorkan pengeluar untuk gred dan bahan sisipan, kemudian hitung RPM dan suapan seperti yang ditunjukkan di bawah.

4.1 Pengiraan asas

Untuk mengira kelajuan gelendong daripada kelajuan pemotongan:

RPM = (1000 × Vc) / (π × D) — dengan Vc dalam m/min dan D ialah diameter alat dalam mm.

Untuk mengira kadar suapan:

Suapan (mm/min) = RPM × bilangan gigi berkesan × fz (mm/gigi). Gigi berkesan mungkin kurang daripada jumlah sisipan apabila kemasukan/keluar atau penglibatan separa berlaku.

4.2 Contoh: kilang muka 80 mm pada keluli 1045

• Andaikan Vc = 200 m/min untuk sisipan karbida bersalut yang dipilih.
• RPM = (1000 × 200) / (π × 80) ≈ 795 RPM.
• Jika menggunakan 6 sisipan dan fz = 0.12 mm/gigi, Suapan = 795 × 6 × 0.12 ≈ 572 mm/min.
• Kedalaman potongan (ap) untuk pengasaran mungkin 2–4 mm dan penglibatan jejari (ae) 50–100% bergantung pada ketegaran pemotong dan mesin.

5. Strategi pemesinan dan petua lekapan

Pengilangan muka yang cekap memerlukan perhatian terhadap pengapitan, arah pendekatan dan langkah-langkah. Lebih suka penggilingan panjat untuk kemasan permukaan yang lebih baik dan hayat sisipan yang lebih lama apabila mesin dan pengawal anda membenarkan. Gunakan lekapan yang stabil dan kurangkan julur tidak terjual. Apabila pemesinan bahagian nipis atau fleksibel, kurangkan penglibatan jejari dan gunakan berbilang pas cahaya untuk mengelakkan perbualan dan spring-back.

5.1 Step over dan pass

• Mengasar: ae lebih besar (60–100% diameter pemotong) dan ap lebih dalam dengan fz konservatif untuk memaksimumkan penyingkiran.
• Separuh kemasan: kurangkan ae dan ap, naikkan fz sedikit untuk bersedia untuk hantaran penamat.
• Kemasan: ae kecil dan ap, fz halus dan RPM lebih tinggi jika kemasan permukaan adalah kritikal.

6. Penyelenggaraan, pemeriksaan dan penyelesaian masalah

6.1 Pemeriksaan harian

• Periksa sisipan untuk cipratan tepi, tepi terbina (BUE), atau keretakan haba dan gantikan sebelum haus teruk menyebabkan kemasan permukaan yang buruk.
• Sahkan kehabisan pemotong dengan penunjuk dail; kehabisan melebihi had pengeluar sisipan boleh menyebabkan haus atau pecah dengan cepat.
• Bersihkan saluran penyejuk dan pastikan tekanan dan aliran penyejuk mencukupi untuk jenis sisipan yang dipilih.

6.2 Masalah dan penyelesaian biasa

• Getaran/bual — kurangkan tidak terjual, rendahkan suapan setiap gigi, tingkatkan kelajuan gelendong atau tukar kepada perkakas yang lebih keras.
• Kemasan kurang baik — semak kualiti sisi sisipan, gunakan pengilangan panjat, naikkan RPM atau tambah hantaran penamat ringan dengan ap yang dikurangkan.
• Jangka hayat sisipan pendek — sahkan gred yang betul untuk bahan, sahkan penyejuk, kurangkan kelajuan pemotongan jika haus suhu tinggi diperhatikan.

7. Jadual rujukan pantas: parameter permulaan yang dicadangkan