При обработке на станках с ЧПУ срок службы инструмента определяется временем, в течение которого режущая кромка инструмента режет заготовку в течение всего процесса с начала обработки до момента списания режущей кромки инструмента, или фактической длиной поверхности заготовки в процессе резания.
1. Можно ли увеличить срок службы инструмента?
Срок службы инструмента составляет всего 15-20 минут. Можно ли его ещё увеличить? Очевидно, что срок службы инструмента можно легко увеличить, но только при условии снижения скорости линии. Чем ниже скорость линии, тем очевиднее увеличение срока службы инструмента (однако слишком низкая скорость линии вызывает вибрацию во время обработки, что снижает срок службы инструмента).
2. Имеет ли практическое значение увеличение срока службы инструмента?
В себестоимости обработки заготовки доля стоимости инструмента крайне мала. Скорость линии снижается, хотя срок службы инструмента увеличивается, но время обработки заготовки также увеличивается. Количество обрабатываемых инструментом заготовок не обязательно увеличится, но стоимость обработки детали увеличится.
Необходимо правильно понимать, что имеет смысл максимально увеличить количество обрабатываемых деталей, при этом максимально обеспечив срок службы инструмента.
3. Факторы, влияющие на срок службы инструмента
1. Линейная скорость
Линейная скорость оказывает наибольшее влияние на срок службы инструмента. Если линейная скорость превышает 20% от указанной линейной скорости в образце, срок службы инструмента сократится до 1/2 от первоначального; если она увеличится до 50%, срок службы инструмента составит всего 1/5 от первоначального. Для увеличения срока службы инструмента необходимо знать материал, состояние каждой обрабатываемой заготовки и диапазон линейной скорости выбранного инструмента. Режущие инструменты каждой компании имеют разные линейные скорости. Вы можете сделать предварительный поиск по соответствующим образцам, предоставленным компанией, а затем скорректировать их в соответствии с конкретными условиями обработки для достижения идеального эффекта. Данные о линейной скорости при черновой и чистовой обработке не согласованы. Черновая обработка в основном фокусируется на удалении кромки, и линейная скорость должна быть низкой; при чистовой обработке основной целью является обеспечение размерной точности и шероховатости, и линейная скорость должна быть высокой.
2. Глубина резания
Влияние глубины резания на стойкость инструмента не так велико, как влияние линейной скорости. Каждый тип канавки имеет относительно большой диапазон глубины резания. При черновой обработке глубина резания должна быть максимально увеличена, чтобы обеспечить максимальную скорость съема кромки; при чистовой обработке глубина резания должна быть как можно меньше, чтобы обеспечить размерную точность и качество поверхности заготовки. Однако глубина резания не должна превышать диапазон резания геометрии. Если глубина резания слишком большая, инструмент не может выдерживать силу резания, что приводит к выкрашиванию инструмента; если глубина резания слишком мала, инструмент будет только царапать и сжимать поверхность заготовки, вызывая серьезный износ задней поверхности, тем самым сокращая стойкость инструмента.
3. Кормить
По сравнению со скоростью резания и глубиной резания, подача оказывает наименьшее влияние на стойкость инструмента, но наибольшее – на качество поверхности заготовки. При черновой обработке увеличение подачи может увеличить скорость съёма ленточки; при чистовой обработке уменьшение подачи может увеличить шероховатость поверхности заготовки. Если шероховатость позволяет, подачу можно максимально увеличить для повышения эффективности обработки.
4. Вибрация
В дополнение к трем основным режущим элементам, вибрация является фактором, который оказывает наибольшее влияние на срок службы инструмента. Существует много причин вибрации, включая жесткость станка, жесткость инструмента, жесткость заготовки, параметры резания, геометрию инструмента, радиус дуги режущей кромки инструмента, угол наклона лезвия, удлинение вылета стержня инструмента и т. д., но главная причина заключается в том, что система недостаточно жесткая, чтобы противостоять Сила резания во время обработки приводит к постоянной вибрации инструмента на поверхности заготовки во время обработки. Чтобы устранить или уменьшить вибрацию, необходимо всесторонне рассматривать. Вибрацию инструмента на поверхности заготовки можно понимать как постоянный стук между инструментом и заготовкой вместо нормального резания, что приведет к появлению мелких трещин и сколов на режущей кромке инструмента, и эти трещины и сколы приведут к увеличению силы резания. Большой, вибрация еще больше усугубляется, в свою очередь, степень трещин и сколов еще больше увеличивается, а срок службы инструмента значительно сокращается.
5. Материал лезвия
При обработке заготовки мы в основном учитываем материал заготовки, требования к термообработке и прерывание обработки. Например, лезвия для обработки стальных деталей и лезвия для обработки чугуна, а также лезвия с твердостью обработки HB215 и HRC62 не обязательно одинаковы; лезвия для прерывистой и непрерывной обработки не одинаковы. Стальные лезвия используются для обработки стальных деталей, литейные лезвия используются для обработки отливок, лезвия из кубического нитрида бора (CBN) используются для обработки закаленной стали и так далее. Для одного и того же материала заготовки, если это непрерывная обработка, следует использовать лезвие с более высокой твердостью, что может увеличить скорость резания заготовки, уменьшить износ режущей кромки инструмента и сократить время обработки; если это прерывистая обработка, используйте лезвие с более высокой прочностью. Это может эффективно снизить ненормальный износ, такой как выкрашивание, и увеличить срок службы инструмента.
6. Количество раз использования лезвия
При использовании инструмента выделяется большое количество тепла, что значительно повышает температуру лезвия. Если лезвие не обрабатывается и не охлаждается охлаждающей водой, температура лезвия снижается. Поэтому лезвие всегда находится в более высоком диапазоне температур, поэтому лезвие постоянно расширяется и сжимается под воздействием тепла, что приводит к образованию мелких трещин. При обработке лезвия первой кромкой срок службы инструмента нормальный; но по мере увеличения срока службы лезвия трещина распространяется на другие лезвия, что приводит к сокращению их срока службы.
Время публикации: 10 марта 2021 г.
