У обробці на верстатах з ЧПК термін служби інструменту відноситься до часу, протягом якого лезо ріже заготовку протягом усього процесу від початку обробки до зношування леза, або до фактичної довжини поверхні заготовки під час процесу різання.
1. Чи можна збільшити термін служби інструменту?
Термін служби інструменту становить лише 15-20 хвилин, чи можна його ще більше покращити? Очевидно, що термін служби інструменту можна легко покращити, але лише за умови зниження швидкості лінії. Чим нижча швидкість лінії, тим помітніше збільшення терміну служби інструменту (але занадто низька швидкість лінії спричинить вібрацію під час обробки, що зменшить термін служби інструменту).
2. Чи має якесь практичне значення покращення терміну служби інструменту?
У вартості обробки заготовки частка вартості інструменту дуже мала. Швидкість лінії зменшується, навіть якщо термін служби інструменту збільшується, але час обробки заготовки також збільшується, кількість заготовок, оброблених інструментом, не обов'язково збільшиться, але вартість обробки заготовки збільшиться.
Потрібно правильно зрозуміти, що має сенс максимально збільшити кількість заготовок, забезпечуючи при цьому максимально можливий термін служби інструменту.
3. Фактори, що впливають на термін служби інструменту
1. Швидкість лінії
Лінійна швидкість має найбільший вплив на термін служби інструменту. Якщо лінійна швидкість перевищує 20% від заданої лінійної швидкості у зразку, термін служби інструменту зменшиться до 1/2 від початкового значення; якщо її збільшити до 50%, термін служби інструменту становитиме лише 1/5 від початкового значення. Щоб збільшити термін служби інструменту, необхідно знати матеріал, стан кожної заготовки, що оброблюється, та діапазон лінійної швидкості вибраного інструменту. Різальні інструменти кожної компанії мають різні лінійні швидкості. Ви можете провести попередній пошук за відповідними зразками, наданими компанією, а потім скоригувати їх відповідно до конкретних умов під час обробки, щоб досягти ідеального ефекту. Дані швидкості лінії під час чорнової та чистової обробки не є послідовними. Чорнова обробка в основному зосереджена на видаленні запасу, і швидкість лінії повинна бути низькою; для чистової обробки головною метою є забезпечення точності розмірів та шорсткості, і швидкість лінії повинна бути високою.
2. Глибина різання
Вплив глибини різання на термін служби інструменту не такий великий, як лінійна швидкість. Кожен тип канавки має відносно великий діапазон глибини різання. Під час чорнової обробки глибину різання слід максимально збільшити, щоб забезпечити максимальну швидкість зняття матеріалу; під час чистової обробки глибина різання повинна бути якомога меншою, щоб забезпечити точність розмірів та якість поверхні заготовки. Але глибина різання не може перевищувати діапазон різання геометрії. Якщо глибина різання занадто велика, інструмент не може витримувати силу різання, що призводить до його викришування; якщо глибина різання занадто мала, інструмент лише дряпатиме та стискатиме поверхню заготовки, спричиняючи серйозний знос задньої поверхні, тим самим зменшуючи термін служби інструменту.
3. Годувати
Порівняно з лінійною швидкістю та глибиною різання, подача має найменший вплив на термін служби інструменту, але найбільший вплив на якість поверхні заготовки. Під час чорнової обробки збільшення подачі може збільшити швидкість зняття матеріалу з краю; під час чистової обробки зменшення подачі може збільшити шорсткість поверхні заготовки. Якщо шорсткість дозволяє, подачу можна максимально збільшити для підвищення ефективності обробки.
4. Вібрація
Окрім трьох основних елементів різання, вібрація є фактором, який найбільше впливає на термін служби інструменту. Існує багато причин вібрації, включаючи жорсткість верстата, жорсткість інструменту, жорсткість заготовки, параметри різання, геометрію інструменту, радіус дуги кінчика інструменту, кут заднього леза, видовження вильоту різальної планки тощо, але основна причина полягає в тому, що система недостатньо жорстка, щоб протистояти силі різання під час обробки, що призводить до постійної вібрації інструменту об поверхню заготовки під час обробки. Щоб усунути або зменшити вібрацію, необхідно враховувати всебічно. Вібрацію інструменту об поверхню заготовки можна розуміти як постійне стукання між інструментом і заготовкою, замість нормального різання, що призводить до появи дрібних тріщин та сколів на кінчику інструменту, і ці тріщини та сколи призводять до збільшення сили різання. Більша вібрація ще більше посилюється, що, у свою чергу, ще більше збільшує ступінь тріщин та сколів, а також значно скорочує термін служби інструменту.
5. Матеріал леза
Під час обробки заготовки ми враховуємо, головним чином, матеріал заготовки, вимоги до термічної обробки та чи відбувається переривання обробки. Наприклад, леза для обробки сталевих деталей та леза для обробки чавуну, а також леза з твердістю обробки HB215 та HRC62 не обов'язково однакові; леза для періодичної та безперервної обробки не однакові. Сталеві леза використовуються для обробки сталевих деталей, ливарні леза - для обробки виливків, леза з CBN - для обробки загартованої сталі тощо. Для одного й того ж матеріалу заготовки, якщо це безперервна обробка, слід використовувати лезо з вищою твердістю, що може збільшити швидкість різання заготовки, зменшити знос кінчика інструменту та скоротити час обробки; якщо це періодична обробка, використовуйте лезо з кращою в'язкістю. Це може ефективно зменшити аномальний знос, такий як відколи, та збільшити термін служби інструменту.
6. Кількість разів використання леза
Під час використання інструменту виділяється велика кількість тепла, що значно підвищує температуру леза. Коли воно не обробляється або не охолоджується охолоджувальною водою, температура леза знижується. Таким чином, лезо завжди знаходиться в діапазоні вищих температур, тому воно продовжує розширюватися та стискатися під дією тепла, що призводить до появи невеликих тріщин на лезі. Коли лезо обробляється з першого краю, термін служби інструменту є нормальним; але зі збільшенням використання леза тріщина поширюватиметься на інші леза, що призведе до зменшення терміну служби інших лез.
Час публікації: 10 березня 2021 р.
