Prędkość cięcia jest kluczowym parametrem w operacjach obróbki, szczególnie przy użyciu młyna końcowego kompresyjnego. Jako dostawca wysokiej jakości młynów końcowych kompresyjnych, byłem świadkiem głębokiego wpływu, jaki może mieć prędkość cięcia na żywotność narzędzi. Na tym blogu zagłębimy się w związek między prędkością cięcia a żywotnością narzędzi młyna końcowego kompresyjnego.
Zrozumienie młynów końcowych kompresyjnych
Przed omówieniem efektu prędkości cięcia konieczne jest zrozumienie, czym jest młyn końcowy kompresji. AMłyn końcowy kompresjijest wyspecjalizowanym narzędziem tnącą zaprojektowanym do operacji obróbki. Ma unikalny projekt z zarówno w górę - cięcia, jak i w dół - cięcie fletów. W górę - wycinanie fletów na dole narzędzia pomaga podciągnąć wióry w górę, podczas gdy w dół - przecinanie fletów u góry popychają wióry w dół. Ta kombinacja zmniejsza problemy z ewakuacją ChIP i minimalizuje łzę - zarówno na górnych, jak i dolnych powierzchniach przedmiotu obrabianego, co czyni go idealnym do zastosowań, w których wykończenie powierzchni jest kluczowe, na przykład w obróbce drewna i obróbce materiałów kompozytowych.
Podstawy prędkości cięcia
Prędkość cięcia, często oznaczona jako V, jest definiowana jako prędkość, z jaką przechodzi krawędź narzędzia nad przedmiotem obrabianym. Zazwyczaj mierzy się go w stopach powierzchniowych na minutę (SFM) lub metrach na minutę (m/min). Prędkość cięcia jest określana przez prędkość obrotową wrzeciona (RPM) i średnicę narzędzia tnącego. Wzór do obliczania prędkości cięcia jest (V = \ PI DN/12) (w SFM, gdzie D jest średnicą narzędzia w calach, a N jest prędkością wrzeciona w RPM) lub (v = \ pi dn/1000) (w m/min, gdzie d jest średnicą narzędzia w milimetrach, a n jest prędkość wrzeciona w rpm).
Wpływ niskich prędkości cięcia na żywotność narzędzi
Gdy prędkość cięcia jest zbyt niska, może wystąpić kilka negatywnych efektów, które zmniejszają żywotność narzędzia młyna końcowego.
Zbudowany - formacja krawędzi w górę
Przy niskich prędkościach cięcia ciepło wytwarzane na krawędzi tnącej jest niewystarczające, aby układy płynnie płynęły. Może to prowadzić do utworzenia zbudowanej krawędzi (Bue). Bue to masa materiału obrabianego, który przylega do najnowocześniejszej krawędzi narzędzia. W miarę wzrostu Bue zmienia geometrię najnowocześniejszego krawędzi, powodując nierówne siły tnące i zwiększone zużycie na narzędziu. Ostatecznie Bue może się zerwać, biorąc ze sobą małe kawałki materiału narzędziowego, który przyspiesza zużycie narzędzia i zmniejsza jego żywotność.
Zwiększone tarcie
Niskie prędkości cięcia powodują również zwiększenie tarcia między narzędziem a przedmiotem obrabia. Najnowocześniejsza krawędź musi ciężko pracować, aby usunąć materiał, a ta dodatkowa siła wytwarza więcej ciepła poprzez tarcia. Nadmierne ciepło może powodować zmiękczenie materiału narzędzia, co czyni go bardziej podatnym na zużycie i deformację. Ponadto zwiększone tarcie może prowadzić do zjawiska zwanego „pocieraniem”, a nie „cięciem”, co dodatkowo uszkadza powierzchnię narzędzia i zmniejsza jego skuteczność.
Wpływ dużych prędkości cięcia na żywotność narzędzi
Z drugiej strony stosowanie nadmiernie dużej prędkości cięcia może również być szkodliwe dla żywotności narzędzia młyna końcowego kompresyjnego.
Nadmierne wytwarzanie ciepła
Jednym z głównych problemów z dużymi prędkościami cięcia jest wytwarzanie nadmiernego ciepła. Wraz ze wzrostem prędkości cięcia ilość ciepła wytwarzanego na najnowocześniejszym krawędzi wzrasta wykładniczo. Wysokie temperatury mogą powodować uszkodzenie termiczne materiału narzędzia. W przypadku młynów końcowych ściskania z węglikami, które są powszechnie stosowane ze względu na ich wysoką twardość i odporność na zużycie, nadmierne ciepło może prowadzić do wzrostu ziarna węglików, utraty twardości, a nawet pęknięcia termicznego. Gdy materiał narzędzi traci twardość, szybko się zużywa, a najnowocześniejsza krawędź staje się matowa, zmniejszając jakość cięcia i żywotność narzędzia.
Zwiększony wskaźnik zużycia narzędzia
Wysokie prędkości cięcia również zwiększają szybkość zużycia mechanicznego na narzędziu. Najnowocześniejsza doświadcza szybsze ścieranie, gdy w szybszym tempie kontaktuje się z materiałem obrabianym. Wysoka prędkość układu wiórów na narzędzie może powodować odpryskiwanie i łuszczenie się tnącej krawędzi. Ponadto zwiększone siły tnące związane z dużymi prędkościami cięcia mogą prowadzić do pęknięcia narzędzia, szczególnie jeśli narzędzie nie jest odpowiednio obsługiwane lub jeśli materiał obrabia jest szczególnie twardy lub ścierny.
Optymalne prędkości cięcia dla młynów końcowych kompresyjnych
Aby zmaksymalizować żywotność narzędzia młyna końcowego kompresyjnego, kluczowe jest znalezienie optymalnej prędkości cięcia. Optymalna prędkość cięcia zależy od kilku czynników, w tym materiału obrabianego, materiału narzędzia, głębokości cięcia i szybkości zasilania.
Materiał obrabia
Różne materiały obrabiane wymagają różnych prędkości cięcia. Na przykład, przy obróbce drewna iglastego, takiego jak sosna lub cedr, można zastosować stosunkowo wyższą prędkość cięcia w porównaniu z drewnem twardym, takimi jak dąb lub klon. Drewno iglaste są mniej gęste i oferują mniejszą odporność na cięcie, dzięki czemu narzędzie może skuteczniej usuwać materiał przy wyższych prędkościach bez nadmiernego zużycia. Natomiast drewno liściaste są gęstsze i wymagają niższej prędkości cięcia, aby uniknąć przegrzania narzędzia i powodowania nadmiernego zużycia.
Materiał narzędziowy
Materiał młyna końcowego kompresyjnego odgrywa również znaczącą rolę w określaniu optymalnej prędkości cięcia. Narzędzia do węglików - napiwki mogą ogólnie wytrzymać wyższe prędkości cięcia niż narzędzia stali o dużej prędkości (HSS). Węglowodan ma wyższą temperaturę topnienia i lepszą odporność na ciepło, co pozwala utrzymać swoją twardość i wydajność cięcia w podwyższonych temperaturach. Dlatego przy użyciu młyna końcowego ściskania węglika można wybrać wyższą prędkość cięcia w porównaniu z narzędziem HSS.
Głębokość cięcia i szybkości zasilania
Głębokość cięcia i szybkości zasilania są również powiązane z prędkością cięcia. Większa głębokość cięcia i wyższa szybkość zasilania zwykle wymagają niższej prędkości cięcia, aby utrzymać stabilny proces cięcia i zapobiec nadmiernemu zużyciu narzędzia. I odwrotnie, mniejsza głębokość cięcia i niższa szybkość zasilająca może pozwolić na nieco wyższą prędkość cięcia.
Studia przypadków
Spójrzmy na niektóre prawdziwe studia przypadków światowych, aby zilustrować wpływ prędkości cięcia na narzędzie żywotności młyna końcowego kompresyjnego.
Przypadek 1: Zastosowanie obróbki drewna
Sklep z obróbką drewna używał kompresyjnego młyna końcowego do maszynowych paneli dębowych. Początkowo ustawili zbyt niską prędkość cięcia. Zauważyli, że narzędzie szybko staje się nudne, a wykończenie powierzchni paneli było słabe. Po przeanalizowaniu sytuacji zwiększyli prędkość cięcia do zalecanego poziomu dębu. W rezultacie żywotność narzędzia wzrosła o prawie 30%, a wykończenie powierzchni paneli znacznie się poprawiło.
Przypadek 2: Materiał z kompozytów
W zastosowaniu obróbki materiału kompozytowego producent używał młyna końcowego kompresyjnego z wyjątkowo dużą prędkością cięcia. Narzędzie często pękało, a jakość cięcia była niespójna. Zmniejszając prędkość cięcia do bardziej odpowiedniego poziomu w oparciu o właściwości materiału kompozytowego, żywotność narzędzia wzrosła o ponad 50%, a jakość obrabianych części się poprawiła.
Inne czynniki wpływające na żywotność narzędzia w połączeniu z prędkością cięcia
Ważne jest, aby zauważyć, że prędkość cięcia nie działa sama w określaniu żywotności narzędzia młyna końcowego kompresyjnego. Inne czynniki, takie jak geometria narzędzi, użycie chłodziwa i właściwości materiału obrabianego, również oddziałują z prędkością cięcia.
Geometria narzędzia
Geometria młyna końcowego kompresyjnego, w tym liczba fletów, kąt helisy i kąt grabieży, może wpływać na to, jak narzędzie działa przy różnych prędkościach cięcia. Na przykład narzędzie o wyższym kącie helisy może zapewnić lepszą ewakuację układów przy wyższych prędkościach cięcia, co może pomóc zmniejszyć wytwarzanie ciepła i zużycie narzędzia.
Zastosowanie chłodziwa
Korzystanie z płynu chłodzącego może znacznie poprawić żywotność narzędzia, gdy jest używana w połączeniu z odpowiednią prędkością cięcia. Chłodzące chłodzity pomagają rozproszyć ciepło, zmniejszyć tarcie i spłukać wiórki. Należy jednak wziąć pod uwagę rodzaj płynu chłodzącego i metodę zastosowania. Na przykład płyn chłodzący powódź może być bardziej skuteczny w przypadku operacji obróbki o dużej prędkości, podczas gdy płyn płynny mgły może być wystarczający do zastosowań o niższej prędkości.
Obrabia właściwości materiału
Twardość, wytrzymałość i struktura ziarna materiału obrabianego mogą wpływać na optymalną prędkość cięcia i żywotność narzędzi. Na przykład materiały o wysokiej twardości wymagają niższych prędkości cięcia, aby uniknąć nadmiernego zużycia narzędzia, podczas gdy materiały o włóknistej strukturze mogą wymagać określonej prędkości cięcia, aby zapobiec łzciu i poprawić wykończenie powierzchni.
Wniosek
Podsumowując, prędkość cięcia ma głęboki wpływ na żywotność narzędzia młyna końcowego kompresyjnego. Zarówno niskie, jak i duże prędkości cięcia mogą prowadzić do zmniejszonej żywotności narzędzia ze względu na takie czynniki, jak tworzenie krawędzi zbudowanej, nadmierne wytwarzanie ciepła i zwiększone prędkości zużycia. Znalezienie optymalnej prędkości cięcia w oparciu o materiał obrabia, materiał narzędzi, głębokość cięcia i szybkość paszania ma kluczowe znaczenie dla maksymalizacji żywotności narzędzia i osiągnięcia wysokiej jakości cięć.
Jeśli jesteś na rynku wysokiej jakości młynów końcowych kompresyjnych lubProste flety grawerujące młyny końcoweIProste flety grawerujące młyny końcowe, jesteśmy tutaj, aby pomóc. Nasz zespół ekspertów może zapewnić odpowiednie narzędzia i porady dotyczące optymalnych parametrów cięcia dla konkretnych aplikacji. Skontaktuj się z nami, aby rozpocząć dyskusję na temat zamówień i przenieść operacje obróbki na wyższy poziom.
Odniesienia
- Kalpakjian, S., i Schmid, SR (2009). Inżynieria produkcyjna i technologia. Pearson Prentice Hall.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P., i Knight, WA (2011). Projektowanie produktu do produkcji i montażu. CRC Press.
- Stephenson, DA, i Agapiou, JS (2006). Teoria cięcia metalu i praktyka. CRC Press.
