Dostosowanie parametrów skrawania do różnej twardości przedmiotu obrabianego jest kluczową umiejętnością w przemyśle obróbczym, szczególnie w przypadku stosowania frezu palcowego ze stożkiem kulistym. Jako dostawca wysokiej jakości frezów palcowych ze stożkiem kulistym rozumiem znaczenie optymalizacji tych parametrów w celu osiągnięcia najlepszych wyników. Na tym blogu podzielę się spostrzeżeniami na temat dostosowywania parametrów cięcia w zależności od twardości przedmiotu obrabianego.
Zrozumienie twardości przedmiotu obrabianego i jej wpływu na obróbkę
Twardość przedmiotu obrabianego jest kluczowym czynnikiem wpływającym na proces cięcia. Twardsze materiały wymagają większej siły do cięcia, generują więcej ciepła i mogą powodować większe zużycie narzędzia tnącego. Z drugiej strony, miękkie materiały są łatwiejsze w obróbce, ale mogą powodować problemy, takie jak powstawanie wiórów i wykończenie powierzchni.
Twardość przedmiotu obrabianego mierzy się zwykle za pomocą skal takich jak Rockwell, Brinell lub Vickers. Na przykład stopy aluminium mają zwykle stosunkowo niską twardość, wahającą się od 20 - 100 HB (twardość Brinella), podczas gdy stale szybkotnące mogą mieć twardość 60 - 70 HRC (twardość Rockwella).
Kluczowe parametry skrawania i ich regulacja
1. Szybkość cięcia
Prędkość skrawania definiuje się jako względną prędkość pomiędzy narzędziem tnącym a przedmiotem obrabianym. Podczas obróbki twardszego przedmiotu należy z reguły zmniejszyć prędkość skrawania. Dzieje się tak dlatego, że wysokie prędkości skrawania twardych materiałów mogą generować nadmierne ciepło, co może prowadzić do szybkiego zużycia narzędzia, pękania termicznego i złego wykończenia powierzchni.
W przypadku bardziej miękkich materiałów, takich jak aluminium, można zastosować wyższą prędkość skrawania. Typowa prędkość skrawania aluminium za pomocą frezu walcowo-czołowego ze stożkiem kulistym może mieścić się w zakresie 300–600 m/min. Jednakże przy obróbce stali hartowanej o twardości 50 - 60 HRC prędkość skrawania należy znacznie zmniejszyć, być może do 30 - 60 m/min.
2. Szybkość podawania
Szybkość posuwu odnosi się do odległości, na jaką narzędzie wnika w przedmiot obrabiany na jeden obrót. W przypadku twardszych przedmiotów zaleca się niższy posuw. Duży posuw w przypadku twardego materiału może spowodować pęknięcie lub wykruszenie krawędzi skrawającej, gdyż narzędzie musi usunąć jednocześnie dużą ilość materiału.
Natomiast bardziej miękkie materiały mogą tolerować większą prędkość posuwu. Przy obróbce miękkiego tworzywa sztucznego można zastosować posuw 0,2 - 0,5 mm/ząb. Jednak w przypadku twardej stali stopowej może zaistnieć potrzeba zmniejszenia posuwu do 0,05–0,1 mm/ząb.
3. Głębokość cięcia
Głębokość skrawania to grubość materiału usuniętego w jednym przejściu. W przypadku twardych przedmiotów zaleca się mniejszą głębokość skrawania. Duża głębokość skrawania twardego materiału może powodować nadmierne naprężenia narzędzia tnącego, prowadząc do przedwczesnej awarii.
W przypadku bardziej miękkich materiałów można zastosować większą głębokość skrawania. Na przykład podczas obróbki drewna możliwa może być głębokość skrawania wynosząca 5–10 mm. Jednak w przypadku hartowanej stali nierdzewnej głębokość skrawania powinna być ograniczona do 0,5–2 mm.
Specyficzne strategie dla różnych zakresów twardości przedmiotu obrabianego
Miękkie materiały (np. aluminium, tworzywa sztuczne)
- Narzędzia tnące: Do miękkich materiałów naszeFrez stożkowy 2F z kulistym czołem, bez powłokimoże być świetnym wyborem. Niepowlekane narzędzie zapewnia dobre odprowadzanie wiórów i jest opłacalne w przypadku wielkoseryjnej obróbki miękkich materiałów.
- Parametry cięcia:
- Prędkość skrawania: Można stosować duże prędkości skrawania, zazwyczaj w zakresie 200–800 m/min, w zależności od konkretnego materiału.
- Szybkość posuwu: Można zastosować stosunkowo dużą prędkość posuwu wynoszącą 0,1–0,5 mm/ząb.
- Głębokość skrawania: Można osiągnąć większą głębokość skrawania wynoszącą 2–5 mm.
Materiały średnio-twarde (np. stal miękka, mosiądz)
- Narzędzia tnące: NaszFrez palcowy ze stożkiem kulistym 2F z powłokąnadaje się do średnio twardych materiałów. Powłoka może zwiększyć odporność narzędzia na zużycie i zmniejszyć tarcie.
- Parametry cięcia:
- Prędkość skrawania: Odpowiednie są umiarkowane prędkości skrawania wynoszące 100–300 m/min.
- Szybkość posuwu: Zalecana prędkość posuwu wynosi 0,05–0,2 mm/ząb.
- Głębokość skrawania: Można zastosować głębokość skrawania 1–3 mm.
Twarde materiały (np. stal hartowana, stopy tytanu)
- Narzędzia tnące: Do twardych materiałów, naszeFrez palcowy ze stożkiem kulistym 2F z powłokąjest idealną opcją. Powłoka zapewnia doskonałą odporność na ciepło i ochronę przed zużyciem.
- Parametry cięcia:
- Prędkość skrawania: Należy stosować niskie prędkości skrawania wynoszące 20–100 m/min.
- Posuw: Konieczny jest bardzo niski posuw wynoszący 0,01–0,05 mm/ząb.
- Głębokość skrawania: Zalecana jest niewielka głębokość skrawania wynosząca 0,1–1 mm.
Znaczenie kontroli i monitorowania narzędzi
Niezależnie od twardości przedmiotu obrabianego, niezbędna jest regularna kontrola i monitorowanie narzędzia. Sprawdź krawędź tnącą pod kątem oznak zużycia, odprysków lub pęknięć. Jeśli są dostępne, należy używać systemów monitorowania narzędzi w celu wykrycia wszelkich nieprawidłowych sił skrawania lub wibracji, które mogą wskazywać na potencjalne problemy.
Wniosek
Dostosowanie parametrów skrawania do różnej twardości przedmiotu obrabianego podczas stosowania frezu palcowego ze stożkiem kulistym jest zadaniem złożonym, ale koniecznym. Rozumiejąc związek między twardością przedmiotu obrabianego a parametrami skrawania oraz wybierając odpowiednie narzędzia skrawające, można osiągnąć lepsze wyniki obróbki, w tym lepsze wykończenie powierzchni, dłuższą żywotność narzędzia i wyższą produktywność.
Jeśli interesują Cię nasze frezy walcowo-czołowe ze stożkiem kulistym lub potrzebujesz więcej porad na temat optymalizacji parametrów skrawania, skontaktuj się z nami w sprawie zakupu i dalszych dyskusji. Dokładamy wszelkich starań, aby zapewnić najlepsze rozwiązania dla Twoich potrzeb w zakresie obróbki.
Referencje
- Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2009). Inżynieria i technologia produkcji. Sala Pearson Prentice.
- Trent, EM i Wright, PK (2000). Cięcie metalu. Butterworth-Heinemann.
