Носенето на инструменти е критичен проблем при работата на 3-осни стругове, като значително влияе върху ефективността на обработката, качеството на продукта и производствените разходи. Като доставчик на стругове с 3 оси, ние разбираме предизвикателствата, които инструментът носи, представлява на нашите клиенти. В тази публикация в блога ще се задълбочим в причините за износване на инструменти в 3-осни стругове и ще изследваме ефективни стратегии за намаляването му.
Причини за износване на инструмента в 3-осни стругове
1. Механично износване
Механичното износване е една от основните причини за разграждане на инструмента в 3-осни стругове. По време на процеса на обработка, режещият инструмент влиза в пряк контакт с детайла, подлагайки го на високи нива на триене и абразия. Докато инструментът се движи по повърхността на детайла, той изпитва постоянно действие на триене, което постепенно износва режещия ръб. Този тип износване е особено виден при обработване на твърди материали или когато параметрите на рязане, като скоростта на подаване и скоростта на рязане, са поставени твърде високи.
Например, когато използвате 3-осен струг за неръждаема стомана на машината, високата твърдост на материала може да причини бързо износване на режещия инструмент. Рязният режещ ръб започва да тъп, което води до намаляване на ефективността на рязане и увеличаване на грапавостта на повърхността на обработената част. Освен това, наличието на твърди включвания или примеси в материала на детайла може допълнително да изостря механичното износване, тъй като те действат като абразивни частици, които ускоряват процеса на износване.
2. Термично износване
Термичното износване е друг важен фактор, допринасящ за износването на инструмента в 3-осни стругове. Процесът на рязане генерира значително количество топлина поради триенето между инструмента и детайла. Ако тази топлина не се разсее ефективно, това може да доведе до значително повишаване на температурата на режещия инструмент. Високите температури могат да доведат до няколко пагубни ефекти върху инструмента, включително омекотяване на материала на инструмента, термично разширение и образуване на пукнатини.
Когато материалът на инструмента омекоти, неговата твърдост и устойчивост на износване намаляват, което го прави по -податлив на механично износване. Термичното разширение също може да причини промени в размерите в инструмента, което води до неточности в процеса на обработка. Освен това, многократните цикли на отопление и охлаждане по време на обработка могат да предизвикат топлинно напрежение в инструмента, което може да доведе до образуване на пукнатини. Тези пукнатини могат да се разпространяват с течение на времето, като в крайна сметка причиняват да се счупи инструментът.
Например, когато обработва материали с висока топлопроводимост, като алуминий, голямо количество топлина се прехвърля в режещия инструмент. Ако не се използват правилни методи за охлаждане, температурата на инструмента може бързо да достигне нивата, които причиняват топлинно износване. Това може да доведе до преждевременна недостатъчност на инструмента и намаляване на общата производителност на 3-осен струга.
3. Химическо износване
Химическото износване възниква, когато режещият инструмент реагира химически с материала на детайла или околната среда. Този тип износване често се влияе от фактори като състава на материала на детайла, използваната течност за рязане и обработващата среда. Химичните реакции могат да доведат до разтваряне на материала на инструмента, образуването на химични съединения върху повърхността на инструмента и разграждането на механичните свойства на инструмента.
В някои случаи материалът на детайла може да съдържа елементи, които реагират с материала на инструмента, причинявайки той да корозира или разтваря. Например, когато обработват материали, съдържащи сяра или хлор, тези елементи могат да реагират с материала на инструмента, образувайки корозивни съединения, които ускоряват износването на инструмента. Освен това, течността на рязане също може да играе роля в химическото износване. Ако течността на рязане не е съвместима с материала на инструмента или от материала на детайла, това може да причини химични реакции, които водят до разграждане на инструмента.
4. Вградено формиране на ръба
Формирането на вградения ръб (BUE) е често срещано явление в процесите на обработка, включително тези, извършвани на 3-осни стругове. Вграден ръб се образува, когато малки частици от материала на детайла се придържат към режещия ръб на инструмента. Това се случва поради високото налягане и температура на интерфейса на чипа с инструмент, което кара материала на детайла да омекне и да се придържа към инструмента.
Наличието на вграден ръб може да има няколко отрицателни ефекти върху процеса на обработка. Първо, той може да промени геометрията на режещия ръб, променяйки силите на рязане и механизма за образуване на чип. Това може да доведе до намаляване на ефективността на рязане и увеличаване на грапавостта на повърхността на обработената част. Второ, вграденият ръб може да се откъсне по време на обработката, оставяйки след себе си фрагменти, които могат да надраскат повърхността на детайла или да причинят увреждане на инструмента.
Стратегии за намаляване на износването на инструменти в 3-осни стругове
1. Избор на правилните инструменти за рязане
Изборът на подходящи инструменти за рязане е от решаващо значение за минимизиране на износването на инструменти в 3-осни стругове. Различните материали за рязане имат различни свойства, като твърдост, здравина и устойчивост на износване. Когато избирате инструмент за рязане, е от съществено значение да се вземе предвид материала на детайла, изискванията за обработка и условията за рязане.
Например, инструментите за рязане на карбиди се използват широко в 3-осни стругове поради високата им твърдост и устойчивост на износване. Те са подходящи за обработка на различни материали, включително стомани, лепени ютии и невъоръжени метали. Въпреки това, за обработка на изключително твърди материали, като керамика или композити, кубичен бор нитрид (CBN) или инструменти за рязане на диаманти могат да бъдат по -подходящи. Тези инструменти предлагат превъзходна твърдост и устойчивост на износване, но също така са по -скъпи.
В допълнение към материала на инструмента, геометрията на режещия инструмент също играе важна роля за намаляване на износването на инструменти. Инструментите с правилни ъгли на гребла, ъгли на клирънс и радиусите на рязане на ръба могат да помогнат за подобряване на ефективността на рязане и намаляване на силите, действащи върху инструмента. Например, положителният ъгъл на рейка може да намали силите за рязане и топлината, генерирана по време на обработка, докато правилният ъгъл на хлабина може да попречи на инструмента да се втрива в детайла.
2. Оптимизиране на параметрите на рязане
Оптимизирането на параметрите на рязане е друг ефективен начин за намаляване на износването на инструменти в 3-осни стругове. Параметрите на рязане включват скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане. Избирайки подходящите стойности за тези параметри, е възможно да се постигне баланс между ефективността на обработката и живота на инструмента.
Като цяло увеличаването на скоростта на рязане може да подобри производителността на обработката, но също така увеличава топлината, генерирана по време на рязане, което може да доведе до топлинно износване. Ето защо е важно да се намери оптималната скорост на рязане, която да увеличи максимално производителността, като същевременно свежда до минимум износването на инструмента. По подобен начин скоростта на подаване и дълбочината на рязане също влияят на силите на рязане и генерирането на топлина. По -високата скорост на подаване или дълбочината на рязане може да увеличи степента на отстраняване на материала, но също така поставя повече стрес върху инструмента, увеличавайки риска от механично износване.
За да се определят оптималните параметри на рязане, препоръчително е да се провеждат тестове за рязане, като се използват различни комбинации от параметри. Чрез наблюдение на износването на инструмента и производителността на обработката е възможно да се идентифицират параметрите, които осигуряват най -добрия баланс между производителността и живота на инструмента. Освен това, някои съвременни 3-осни стругове са оборудвани с разширени системи за управление, които могат автоматично да регулират параметрите на рязане въз основа на материала на детайла и условията на обработка, като допълнително подобряват ефективността и точността на процеса на обработка.
3. Прилагане на правилното охлаждане и смазване
Правилното охлаждане и смазване са от съществено значение за намаляване на износването на инструменти в 3-осни стругове. Охлаждането помага да се разсее топлината, генерирана по време на рязане, предотвратяване на прегряване на инструмента и намаляване на риска от топлинно износване. Смазването, от друга страна, намалява триенето между инструмента и детайла, като свежда до минимум механичното износване и подобрява повърхностното покритие на обработената част.
Налични са няколко вида методи за охлаждане и смазване за 3-осни стругове, включително охлаждане на наводнения, охлаждане на мъгла и минимално количество смазване (MQL). Охлаждането на наводненията включва непрекъснатото снабдяване на голям обем от режеща течност до зоната на рязане. Този метод е ефективен при разсейване на топлина и осигуряване на смазване, но също така генерира значително количество отпадъци и изисква голям резервоар за съхранение за режещата течност.
Охлаждането на мъглата, известно още като охлаждане на въздуха, използва смес от сгъстен въздух и малко количество течност за рязане, за да се охлади и смазва зоната на рязане. Този метод е по -екологичен от охлаждането на наводнения и може да осигури подобни ефекти на охлаждане и смазване. MQL, от друга страна, използва изключително малко количество режеща течност, обикновено под формата на фина мъгла, за да смазва зоната на рязане. Този метод е високоефективен и може значително да намали консумацията на рязане на течност, като същевременно осигурява адекватно смазване и охлаждане.
4. Поддържане на струга с 3 оси
Редовната поддръжка на 3-осен струга е от съществено значение за осигуряване на оптималната му производителност и намаляване на износването на инструменти. Добре поддържаният струг ще има по-добра точност, стабилност и твърдост, което може да помогне да се сведе до минимум силите, действащи върху режещия инструмент, и да намалят риска от износване на инструмента.
Някои от ключовите задачи за поддръжка за 3-осен струг включват почистване, смазване и калибриране. Почистването на струга редовно помага за премахване на чипс, мръсотия и отломки, които могат да се натрупат върху компонентите на машината и да повлияят на работата му. Смазването на движещите се части на струга, като водачите, винтовете с топки и лагерите на шпиндела, помага за намаляване на триенето и носенето. Калибрирането на струга гарантира, че осите му са точно подравнени и че режещият инструмент е разположен правилно, подобрявайки точността на обработка и намалява напрежението върху инструмента.
Нашите препоръки за продукти
Като доставчик на стругове с 3 оси, ние предлагаме гама от висококачествени стругове, които са проектирани да свеждат до минимум износването на инструменти и да осигурят отлични характеристики на обработка. НашитеStar CNC струге оборудван с усъвършенствани системи за управление и компоненти с висока точност, което позволява прецизен контрол на параметрите на рязане и намалява риска от износване на инструмента. TheЗвезден швейцарски струге известен със своите високоскоростни възможности за обработка и отлична стабилност, което я прави подходящ за различни приложения за обработка. Освен това, нашитеЦугами швейцарски стругпредлага превъзходна точност и надеждност, като гарантира последователни резултати от обработката и дълъг живот на инструмента.
Заключение
Носенето на инструменти е сложен проблем, който може да окаже значително влияние върху производителността и производителността на 3-осите стругове. Чрез разбиране на причините за износване на инструменти и прилагане на ефективни стратегии за намаляване на него, като например избор на правилни инструменти за рязане, оптимизиране на параметрите на рязане, прилагане на правилното охлаждане и смазване и поддържане на струга, е възможно да се разшири живота на инструмента, да подобри качеството на обработката и да се намалят производствените разходи. Като доставчик на стругове с 3 оси, ние се ангажираме да предоставим на нашите клиенти висококачествени продукти и решения, които им помагат да преодолеят предизвикателствата на носенето на инструменти. Ако се интересувате да научите повече за нашите 3-осни стругове или да имате въпроси относно намаляването на износването на инструменти, моля не се колебайте да се свържете с нас за дискусия за обществени поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Производствено инженерство и технологии. Pearson Prentice Hall.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Метално рязане. Butterworth-Heinemann.
- Shaw, MC (2005). Принципи за рязане на метали. Oxford University Press.
