Rýchlosť rezania je kritickým parametrom pri obrábaní operácií, najmä pri použití kompresného koncového mlyna. Ako dodávateľ vysokokvalitných kompresných koncových mlynov som bol svedkom z prvej ruky hlboký vplyv, ktorý môže mať rýchlosť rezania na životnosť nástroja. V tomto blogu sa ponoríme do vzťahu medzi rýchlosťou rezania a životnosťou nástroja kompresného koncového mlyna.
Pochopenie kompresie koncových mlynov
Pred diskusiou o vplyve rýchlosti rezania je nevyhnutné pochopiť, čo je kompresný koniec koncového mlyna. AKoncový mlynje špecializovaný nástroj na rezanie určený na obrábanie operácií. Je vybavený jedinečným dizajnom s rezacími flautami UP - rezaním a nadol. Flauty nahor nahor v spodnej časti nástroja pomáhajú vytiahnuť čipy nahor, zatiaľ čo dole - rezacie flauty na vrchu stlačte čipy nadol. Táto kombinácia znižuje problémy s evakuáciou čipov a minimalizuje roztrhnutie - na horných aj dolných povrchoch obrobku, čo je ideálna pre aplikácie, kde je povrchová úprava rozhodujúca, napríklad pri spracovaní dreva a kompozitného materiálu.
Základy rýchlosti rezania
Rýchlosť rezania, často označovaná ako V, je definovaná ako rýchlosť, pri ktorej cez obrobok prechádza rezanie nástroja. Zvyčajne sa meria v povrchových nohách za minútu (SFM) alebo metrov za minútu (m/min). Rýchlosť rezania je určená rotačnou rýchlosťou vretena (RPM) a priemerom rezacieho nástroja. Vzorec na výpočet rýchlosti rezania je (v = \ pi dn/12) (v SFM, kde d je priemer nástroja v palcoch a N je rýchlosť vretena v rpm) alebo (v = \ pi dn/1000) (v m/min, kde D je priemer nástrojov v milimetroch a N je rýchlosť spindle v rpm).
Vplyv nízkej rýchlosti rezania na životnosť nástroja
Ak je rýchlosť rezania príliš nízka, môže sa vyskytnúť niekoľko negatívnych účinkov, ktoré znižujú životnosť nástroja kompresného koncového mlyna.
Postavená - Up Edge Formation
Pri nízkych rýchlostiach rezania je teplo generované na reznej hrane nedostatočné na to, aby čipy plynulo tečú. To môže viesť k vytvoreniu zabudovanej hrany (BUE). Bue je množstvo materiálu obrobku, ktorý prilepuje na rezanie nástroja. Ako Bue rastie, mení geometriu reznej hrany, čo spôsobuje nerovnomerné rezné sily a zvýšené opotrebenie nástroja. Nakoniec sa Bue môže rozbiť, brať so sebou malé kúsky materiálu nástroja, ktorý urýchľuje opotrebenie nástroja a znižuje jeho život.
Zvýšené trenie
Nízke rýchlosti rezania tiež vedú k zvýšeniu trenia medzi nástrojom a obrobkom. Špičková hrana musí usilovnejšie pracovať na odstránení materiálu a táto extra sila vytvára viac tepla trením. Nadmerné teplo môže spôsobiť zmäkčenie materiálu nástroja, vďaka čomu je náchylnejší na opotrebenie a deformáciu. Zvýšené trenie môže navyše viesť k javu nazývanému „trenie“ skôr ako „rezanie“, čo ďalej poškodzuje povrch nástroja a znižuje jeho účinnosť.
Vplyv vysokých rýchlostí rezania na životnosť nástroja
Na druhej strane, použitie príliš vysokej rýchlosti rezania môže byť tiež škodlivé pre životnosť nástroja kompresného koncového mlyna.
Nadmerná tvorba tepla
Jedným z hlavných problémov s vysokou rýchlosťou rezania je tvorba nadmerného tepla. Keď sa rýchlosť rezania zvyšuje, množstvo tepla generovaného na reznej hrane sa exponenciálne zvyšuje. Vysoké teploty môžu spôsobiť tepelné poškodenie materiálu nástroja. V prípade kompresných koncových mlynov z karbidu, ktoré sa bežne používajú kvôli ich vysokej tvrdosti a odolnosti proti opotrebeniu, môže nadmerné teplo viedli k rastu zŕn karbidov, strate tvrdosti a dokonca k tepelnému praskaniu. Keď materiál nástroja stratí svoju tvrdosť, rýchlo sa opotrebuje a rezanie sa stáva nudnou, čím sa znižuje kvalita strihu a životnosť nástroja.
Zvýšená miera opotrebenia nástroja
Vysoké rýchlosti rezania tiež zvyšujú rýchlosť mechanického opotrebenia nástroja. Špičkový zážitok prežíva rýchlejšie oderie, keď prichádza do kontaktu s materiálom obrobku rýchlejšie. Vysoký vplyv čipov na nástroj na nástroj môže spôsobiť štiepanie a odlupovanie reznej hrany. Zvýšené rezné sily spojené s vysokými rezacími rýchlosťami môžu navyše viesť k rozbitiu nástrojov, najmä ak nástroj nie je správne podopretý alebo ak je materiál obrobku obzvlášť tvrdý alebo drsný.
Optimálne rýchlosti rezania pre kompresné koncové mlyny
Aby sa maximalizovala životnosť nástroja kompresného koncového mlyna, je nevyhnutné nájsť optimálnu rýchlosť rezania. Optimálna rýchlosť rezania závisí od niekoľkých faktorov vrátane materiálu obrobku, materiálu nástroja, hĺbky rezu a rýchlosti posuvu.
Materiál obrobku
Rôzne materiály obrobku vyžadujú rôzne rýchlosti rezania. Napríklad pri obrábaní mäkkých drevín, ako je borovica alebo céder, je možné použiť relatívne vyššiu rýchlosť rezania v porovnaní s tvrdými drevami, ako je dub alebo javor. Mäkké dreviny sú menej husté a ponúkajú menšiu odolnosť proti rezaniu, takže nástroj môže materiál efektívnejšie odstrániť pri vyšších rýchlostiach bez nadmerného opotrebenia. Naopak, tvrdé dreviny sú hustejšie a vyžadujú nižšiu rýchlosť rezania, aby sa predišlo prehriatiu nástroja a spôsobujúcemu nadmerné opotrebenie.
Materiál
Materiál kompresného koncového mlyna tiež hrá významnú úlohu pri určovaní optimálnej rýchlosti rezania. Karbid - Nástroje na špičku môžu vo všeobecnosti odolať vyšším rýchlostiam rezania ako nástroje s vysokou rýchlosťou oceľ (HSS). Karbid má vyšší bod topenia a lepšiu tepelnú odolnosť, čo mu umožňuje udržiavať svoju tvrdosť a rezanie výkonu pri zvýšených teplotách. Preto pri použití koncového mlyna z kompresie karbidu je možné v porovnaní s nástrojom HSS zvoliť vyššiu rýchlosť rezania.
Hĺbka zníženia a rýchlosť posuvu
Hĺbka strihu a rýchlosť posuvu sú tiež vzájomne prepojené s rýchlosťou rezania. Väčšia hĺbka rezu a vyššia rýchlosť posuvu vo všeobecnosti vyžaduje nižšiu rýchlosť rezania, aby sa udržal stabilný proces rezania a zabránil nadmernému opotrebeniu nástroja. Naopak, menšia hĺbka rezu a nižšia rýchlosť posuvu môže umožniť mierne vyššiu rýchlosť rezania.
Prípadové štúdie
Pozrime sa na niektoré skutočné prípadové štúdie na svete, aby sme ilustrovali vplyv rýchlosti rezania na životnosť nástroja kompresného koncového mlyna.
Prípad 1: Aplikácia na spracovanie dreva
Woodworking Shop používal kompresný koncový mlyn na strojové dubové panely. Spočiatku nastavili príliš nízku rýchlosť rezania. Všimli si, že tento nástroj sa rýchlo stáva nudným a povrchová úprava panelov bola zlá. Po analýze situácie zvýšili rýchlosť rezania na odporúčanú úroveň pre dub. Výsledkom je, že životnosť nástroja sa zvýšila takmer o 30%a povrchová úprava panelov sa výrazne zlepšila.
Prípad 2: Kompozitné obrábanie materiálu
V aplikácii kompozitného obrábania materiálu výrobca používal kompresný koncový mlyn pri mimoriadne vysokej rýchlosti rezania. Nástroj sa často lámel a kvalita rezu bola nekonzistentná. Znížením rýchlosti rezania na vhodnejšiu úroveň na základe vlastností kompozitného materiálu sa životnosť nástroja zvýšila o viac ako 50%a zlepšila sa kvalita opracovaných častí.
Ďalšie faktory ovplyvňujúce životnosť nástroja v spojení s rýchlosťou rezania
Je dôležité poznamenať, že rýchlosť rezania nekoná sama pri určovaní životnosti nástroja kompresného koncového mlyna. Iné faktory, ako je geometria nástrojov, využitie chladiacej kvapaliny a vlastnosti materiálu obrobku, tiež interagujú s rýchlosťou rezania.
Geometria nástrojov
Geometria kompresného koncového mlyna, vrátane počtu flautov, uhol špirály a uhla hrable, môže ovplyvniť spôsob, akým nástroj funguje pri rôznych rýchlostiach rezania. Napríklad nástroj s vyšším uhlom špirály môže poskytnúť lepšiu evakuáciu čipu pri vyšších rýchlostiach rezania, čo môže pomôcť znížiť tvorbu tepla a opotrebovanie nástroja.
Využitie chladiacej kvapaliny
Použitie chladiacej kvapaliny môže výrazne zlepšiť životnosť nástroja, keď sa používa v spojení s príslušnou rýchlosťou rezania. Chladivá pomáhajú rozptýliť teplo, znižovať trenie a vypláchnuť hranolky. Je však potrebné zvážiť aj typ chladiacej kvapaliny a metóda aplikácie. Napríklad povodňové chladiace kvapaliny môžu byť efektívnejšie pre operácie s vysokým rýchlostným obrábaním, zatiaľ čo chladiace kvapaliny hmly môže postačovať pre aplikácie s nižšou rýchlosťou.
Vlastnosti materiálu obrobku
Tvrdosť, húževnatosť a zrno štruktúry materiálu obrobku môžu ovplyvniť optimálnu rýchlosť rezania a životnosť nástroja. Napríklad materiály s vysokou tvrdosťou vyžadujú nižšie rýchlosti rezania, aby sa predišlo nadmernému opotrebeniu nástroja, zatiaľ čo materiály s vláknitou štruktúrou môžu vyžadovať špecifickú rezaciu rýchlosť, aby sa zabránilo roztrhnutiu a zlepšenie povrchovej úpravy.
Záver
Záverom možno povedať, že rýchlosť rezania má hlboký vplyv na životnosť nástroja kompresného koncového mlyna. Nízke aj vysoké rýchlosti rezania môžu viesť k zníženiu životnosti nástroja v dôsledku faktorov, ako je vytvorená tvorba okrajov, nadmerná tvorba tepla a zvýšená miera opotrebenia. Nájdenie optimálnej rýchlosti rezania na základe materiálu obrobku, materiálu nástroja, hĺbky rezu a rýchlosti posuvu je rozhodujúce pre maximalizáciu životnosti nástroja a dosiahnutie vysokých kvalitných škrtov.
Ak ste na trhu pre vysoké kvalitné kompresné koncové mlyny aleboRovné flauty gravírovanie koncových mlynovaRovné flauty gravírovanie koncových mlynov, sme tu, aby sme pomohli. Náš tím odborníkov vám môže poskytnúť správne nástroje a rady týkajúce sa optimálnych parametrov rezania pre vaše konkrétne aplikácie. Kontaktujte nás a začnite diskusiu o obstarávaní a posuňte vaše obrábkové operácie na ďalšiu úroveň.
Odkazy
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Výrobné inžinierstvo a technológie. Pearson Prentice Hall.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P., & Knight, WA (2011). Dizajn výrobkov pre výrobu a montáž. CRC Press.
- Stephenson, DA a Agapiou, JS (2006). Teória a prax rezania kovov. CRC Press.
