V oblasti výroby je mletie CNC ako základný proces, čo umožňuje vytváranie zložitých a presných častí v širokom spektre odvetví. Ako poskytovateľCNC frézovacie služby, Z prvej ruky som bol svedkom toho, ako zdanlivo jednoduchý parameter rýchlosti rezania môže mať hlboký vplyv na celú operáciu mletia. V tomto blogu sa ponoríme do vedy, ktorá stojí za rezaním rýchlosti, jej účinkom na služby mletia CNC a prečo je to kritický faktor na dosiahnutie optimálnych výsledkov.
Pochopenie rýchlosti rezania
Rýchlosť rezania, často označovaná ako V, je definovaná ako relatívna rýchlosť medzi nástrojom na rezanie a povrchom obrobku. Zvyčajne sa meria v povrchových nohách za minútu (SFM) alebo metrov za minútu (m/min). Pri mletí CNC je rýchlosť rezania určená rýchlosťou otáčania vretena a priemerom rezacieho nástroja. Matematicky sa dá vyjadriť ako:
[V = \ frac {\ pi \ časy d \ krát n} {12}]
Kde:
- (V) je rýchlosť rezania v SFM
- D) je priemer rezacieho nástroja v palcoch
- (N) je rýchlosť vretena v otáčkach za minútu (RPM)
Rýchlosť rezania hrá rozhodujúcu úlohu pri určovaní účinnosti, kvality a nákladov na proces mletia CNC. Upravením rýchlosti rezania môžu výrobcovia optimalizovať rýchlosť odstraňovania materiálu, životnosť nástroja, povrchovú úpravu a rozmerovú presnosť opracovaných častí.
Účinky rýchlosti rezania na rýchlosť odstraňovania materiálu
Jedným z hlavných cieľov mletia CNC je odstránenie materiálu z obrobku čo najefektívnejšie. Rýchlosť odstraňovania materiálu (MRR) je miera toho, ako rýchlo môže rezací nástroj odstrániť materiál z obrobku a vypočíta sa vynásobením rýchlosti rezania, rýchlosti posuvu a hĺbky rezu.
[MRR = V \ krát f \ krát d]
Kde:
- (MRR) je rýchlosť odstraňovania materiálu v kubických palcoch za minútu (in³/min) alebo kubické milimetre za minútu (mm³/min)
- V) je rýchlosť rezania
- f) je rýchlosť posuvu (vzdialenosť, ktorú nástroj prechádza na revolúciu)
- d) je hĺbka strihu
S rastúcou rýchlosťou rezania sa zvyšuje aj rýchlosť odstraňovania materiálu, čo umožňuje rýchlejšie časy obrábania a vyššiu produktivitu. Existuje však limit na to, koľko je možné zvýšiť rýchlosť rezania skôr, ako začne mať negatívny vplyv na životnosť nástroja a povrchovú úpravu.
Vplyv na život nástrojov
Životnosť nástroja je kritickým faktorom pri mletí CNC, pretože priamo ovplyvňuje náklady a efektívnosť procesu obrábania. Rýchlosť rezania má významný vplyv na životnosť nástroja, pretože určuje množstvo tepla generovaného na špičke a rýchlosť opotrebenia nástroja.
Pri nízkych rýchlostiach strihania má nástroj menej tepla a opotrebenia, čo vedie k dlhšej životnosti nástroja. Miera odstraňovania materiálu je však tiež nízka, čo môže viesť k dlhším časom obrábania a vyšším nákladom. Na druhej strane, pri vysokých rýchlostiach rezania je rýchlosť odstraňovania materiálu vysoká, ale nástroj prežíva viac tepla a opotrebenia, čo môže výrazne znížiť životnosť nástroja.
Na optimalizáciu životnosti nástroja je nevyhnutné nájsť správnu rovnováhu medzi rýchlosťou rezania a rýchlosťou odstraňovania materiálu. To sa dá dosiahnuť výberom vhodného materiálu na rezanie nástrojov, geometrie a povlaku pre konkrétne materiály obrobku a podmienky obrábania.
Vplyv na povrchovú úpravu
Povrchová úprava opracovanej časti je ďalšou dôležitou úvahou pri mletí CNC. Dobrý povrchový povrch nielen zlepšuje estetiku časti, ale tiež zvyšuje jej funkčnosť a výkon. Rýchlosť rezania má priamy vplyv na povrchovú úpravu, pretože ovplyvňuje tvorbu čipov a množstvo trenia medzi nástrojom a obrobkom.
Pri nízkych rýchlostiach rezania majú čipy tendenciu byť väčšie a nepravidelnejšie, čo môže mať za následok hrubý povrch povrchu. S rastúcou rýchlosťou rezania sa čipy zmenšujú a rovnomernejšie, čo vedie k plynulejšiemu povrchu. Ak je však rýchlosť rezania príliš vysoká, nástroj môže začať chovať, čo môže spôsobiť povrchové defekty a zlú rozmerovú presnosť.
Vplyv na rozmerovú presnosť
Presnosť rozmerov je rozhodujúca pri mletí CNC, najmä pre časti, ktoré si vyžadujú prísne tolerancie. Rýchlosť rezania môže mať významný vplyv na rozmerovú presnosť, pretože ovplyvňuje množstvo tepla generovaného v obrobku a výslednej tepelnej expanzii.
Pri vysokých rýchlostiach rezania môže teplo generované na reznej hrane spôsobiť rozšírenie obrobku, čo vedie k rozmerným chybám. Aby sa minimalizoval vplyv tepelnej expanzie na dimenzionálnu presnosť, je dôležité používať vhodné metódy chladenia, ako je napríklad povodeň chladiace kvapalina alebo chladivo pre hmlu, a na výber pravej reznej rýchlosti pre konkrétny materiál obrobku a podmienky obrábania.
Nájdenie optimálnej rýchlosti rezania
Nájdenie optimálnej rýchlosti rezania pre konkrétnu operáciu mletia CNC si vyžaduje kombináciu skúseností, znalostí a experimentovania. Pri určovaní optimálnej rýchlosti rezania je potrebné zvážiť niekoľko faktorov vrátane materiálu obrobku, materiálu na rezanie nástrojov, geometrie nástroja a podmienok obrábania.
- Materiál obrobku:Rôzne materiály majú rôzne charakteristiky rezania a optimálna rýchlosť rezania sa bude líšiť v závislosti od opracovaného materiálu. Napríklad mäkšie materiály, ako je hliník a mosadz, sa zvyčajne dajú opracovať pri vyšších rýchlostiach rezania ako tvrdšie materiály, ako je oceľ a titán.
- Materiál rezania nástroja:Materiál rezného nástroja tiež hrá rozhodujúcu úlohu pri určovaní optimálnej rýchlosti rezania. Napríklad nástroje na rezanie karbidu sa môžu vo všeobecnosti používať pri vyšších rezacích rýchlostiach ako nástroje vysokorýchlostných oceľových (HSS).
- Geometria nástrojov:Geometria rezného nástroja, vrátane počtu flautov, uhla hrabliska a uhlu vôle, môže tiež ovplyvniť optimálnu rýchlosť rezania. Nástroje s viacerými flautami sa môžu všeobecne používať pri vyšších rýchlostiach ako nástroje s menším počtom flautov.
- Podmienky obrábania:Podmienky obrábania, ako napríklad hĺbka rezu, rýchlosť posuvu a typ chladiacej kvapaliny, môžu mať vplyv aj na optimálnu rýchlosť rezania. Napríklad použitie vyššej rýchlosti posuvu alebo hlbšej hĺbky rezu môže vyžadovať nižšiu rýchlosť rezania na udržanie životnosti nástroja a povrchovej úpravy.
Záver
Záverom je, že rýchlosť rezania je kritickým faktorom pri mletí CNC, pretože má hlboký vplyv na efektívnosť, kvalitu a náklady na proces obrábania. Pochopením účinkov rýchlosti rezania na rýchlosť odstraňovania materiálu, životnosť nástroja, povrchovej úpravy a rozmerovej presnosti môžu výrobcovia optimalizovať svoje operácie mletia CNC, aby sa dosiahli najlepšie možné výsledky.
Ako poskytovateľPresnosť CNC frézovacie dielyaPresnosť CNC frézovacie kovové diely, máme odborné znalosti a skúsenosti, ktoré vám pomôžu nájsť optimálnu rýchlosť rezania vašich konkrétnych potrieb obrábania. Či už sa snažíte zlepšiť produktivitu, znížiť náklady alebo zlepšiť kvalitu vašich častí, sme tu, aby sme vám pomohli na každom kroku.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich službách mletia CNC alebo by ste chceli diskutovať o vašich konkrétnych požiadavkách, neváhajte nás kontaktovať. Tešíme sa na príležitosť spolupracovať s vami a pomôžeme vám dosiahnuť vaše výrobné ciele.
Odkazy
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2014). Výrobné inžinierstvo a technológie. Pearson.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Rezanie kovov. Butterworth-Heinemann.
- Degarmo, EP, Black, JT a Kohser, RA (2003). Materiály a procesy vo výrobe. Wiley.
