Bahagian Keluli Pemesinan CNC: Cara Menghilangkan Kecacatan Permukaan

Kehausan alat dan getaran (chatter) merupakan dua masalah paling mahal dan paling merosakkan kualiti dalam Pemesinan keluli menggunakan CNC . Masalah ini menyebabkan bahan buangan (scrap), hasil penyelesaian permukaan yang buruk, pergeseran dimensi, dan masa henti tidak dijangka.

Berdasarkan ujian di lantai kilang, kajian kes pengeluaran, dan data pemotongan yang diukur, artikel ini menerangkan cara mencegah kehausan alat dan getaran (chatter) semasa pemesinan keluli menggunakan CNC , dengan menggunakan kaedah praktikal yang telah terbukti berkesan dalam persekitaran industri—bukan teori umum.

---

Mengapa Kehausan Alat dan Getaran (Chatter) Penting dalam Pemesinan Keluli Menggunakan CNC

Dalam audit pengeluaran dalaman tahun 2025 di sebuah pembekal automotif tahap dua yang memproses aci 42CrMo4:

• Kadar sisa turun 31% setelah penghapusan getaran

• Jangka hayat alat meningkat daripada 220 kepada 360 komponen setiap sisipan

• Masa kitaran dipertingkatkan sebanyak 12% setelah pengoptimuman parameter

Punca utama adalah:

• Daya pengambilan jejarian berlebihan

• Salah lapisan permukaan alat

• Kekakuan tidak mencukupi dalam susunan jangkauan panjang

• Pelekatan serbuk logam pada keluli berkarbon rendah

---

Apakah yang Menyebabkan Kehausan Alat yang Cepat dalam Pemesinan Keluli CNC?

1. Kelajuan Pemotongan Tidak Sesuai untuk Gred Keluli

Keluli yang berbeza menunjukkan kelakuan yang sangat berbeza:

Hasil di medan:
Mengurangkan kelajuan permukaan daripada 210 → 165 m/min pada keluli 4140 meningkatkan jangka hayat sisipan sebanyak 41%tanpa mengorbankan kadar pengeluaran.

---

2. Salutan Alat yang Salah

Pemilihan salutan adalah kritikal dalam pemesinan keluli menggunakan CNC:

• TiAlN / AlTiN → Kestabilan suhu tinggi, ideal untuk pemprosesan kering atau MQL

• TiCN → Rintangan haus untuk keluli aloi

• PVD Berbilang Lapisan → Potongan Terputus dan Bahan Tempa Mentah

jangan menggunakan salutan DLC yang dioptimumkan untuk aluminium pada keluli—kegagalan lekatan berlaku dengan cepat.

---

3. Pengeluaran Geram yang Lemah

Geram panjang dan berjalur menyebabkan:

• Pengelupasan tepi

• Pemusatan haba

• Calar pada permukaan

Penyelesaian yang digunakan dalam pengeluaran:

• Beralih kepada penyejuk tekanan tinggi (70 bar)

• Gunakan geometri pemecah geram

• Tingkatkan suapan sebanyak 8–12% untuk menebalkan geram

---

Apakah yang Memicu Getaran (Chatter) Semasa Pemesinan Keluli dengan Mesin CNC?

Getaran (chatter) ialah getaran yang terpicu sendiri yang meninggalkan tanda berbentuk gelombang pada permukaan dan merosakkan alat pemotong.

Penyumbang utama:

• Panjang juluran alat > 4× diameter

• Kekakuan spindel rendah

• Komponen keluli berdinding nipis

• Kedalaman potongan jejari yang agresif

---

Cara Mencegah Getaran (Chatter): Kaedah Terbukti di Lantai Kilang

1. Jalankan Ujian Lobus Kestabilan

Seorang kontraktor subkontrak aerospace memetakan kestabilan spindel dengan menjalankan ujian potongan pada kelajuan RPM yang berbeza.

Keputusan:

• Julat kelajuan optimum dikenal pasti pada 4,600–5,200 RPM

• Kekasaran permukaan Ra meningkat daripada 3.2 µm → 1.1 µm

• Kegagalan sisipan dielakkan

---

2. Kurangkan Pemasukan Radial

Beralih daripada 40% kepada langkah lintasan 12–18% manakala peningkatan kedalaman aksial membolehkan:

• Kadar penghilangan logam yang lebih tinggi

• Pemotongan stabil

• Amplitud getaran yang lebih rendah (−55% diukur melalui sensor spindel)

---

3. Pendekkan Pemasangan Alat

Setiap tambahan 10 mm jarak overhang meningkatkan risiko lendutan.

Praktik Terbaik:

• Gunakan pemegang jenis shrink-fit atau hidraulik

• Pilih mata pemesinan jenis stub-length

• Tambahkan batang pemboring berperedam untuk kerja dalam diameter (ID)

---

4. Ubah Suapan per Gigi

Alih-alih menurunkan RPM terlebih dahulu, sesuaikan beban cip:

• Tingkatkan fz sebanyak 5–10% → mendorong alat melewati resonans

• Elakkan geseran, yang mempercepat kausan

---

Strategi Penyejuk untuk Pemesinan Bahagian Keluli dengan Mesin CNC

Pilihan penyejuk secara langsung mempengaruhi corak kausan:

Hasil yang diukur:
Beralih kepada MQL pada keluli 4340 mengurangkan kegagalan retakan terma sebanyak 27%lebih tiga bulan.

---

Senarai Semak Langkah demi Langkah untuk Mengurangkan Kehausan Alat dan Getaran

Sebelum pemesinan:

• ✅ Sahkan gred keluli dan kekerasan

• ✅ Pilih salutan untuk beban haba

• ✅ Minimalkan panjang bahagian alat yang terdedah

• ✅ Pilih geometri pemecah keratan

Semasa potongan percubaan:

• ✅ Jalankan julat kelajuan putaran (RPM) untuk mencari zon stabil

• ✅ Ukur nilai kekasaran permukaan (Ra) dan getaran

• ✅ Rekod jangka hayat alat bagi setiap sisipan

Selepas pengoptimuman:

• ✅ Piawaikan parameter dalam CAM

• ✅ Tambah titik pemeriksaan

• ✅ Jejak sisa buangan berbanding asas

---

Soalan Lazim Mengenai Pemesinan Bahagian Keluli dengan CNC

Berapa lamakah alat karbida boleh tahan dalam keluli?

Dalam persekitaran pengeluaran, 250–500 bahagian setiap tepi adalah biasa untuk keluli berkarbon sederhana apabila parameter dioptimumkan.

---

Apakah cara terpantas untuk menghentikan getaran (chatter)?

• Tingkatkan kelajuan spindel ke dalam lobus yang stabil

• Kurangkan kedalaman jejari

• Pendekkan pemegang alat

• Tukar kepada alat yang berperedam

---

Adakah keluli yang lebih keras sentiasa menyebabkan kehausan alat lebih cepat?

Tidak semestinya—kawalan cip yang lemah dan kitaran haba sering menyebabkan kegagalan lebih cepat berbanding kekerasan sahaja.