Jak wyregulować siłę skrawania na tokarce pionowej CNC?

Regulacja siły skrawania na tokarce pionowej CNC jest kluczowym aspektem osiągnięcia optymalnych wyników obróbki. Jako dostawca tokarek pionowych CNC rozumiemy znaczenie tego procesu i jesteśmy tutaj, aby poprowadzić Cię przez kolejne etapy i rozważania.

Zrozumienie siły skrawania

Siła skrawania to siła wywierana przez narzędzie skrawające na przedmiot obrabiany podczas procesu obróbki. Wpływ na to ma kilka czynników, m.in. materiał przedmiotu obrabianego, geometria narzędzia skrawającego, parametry skrawania (takie jak prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania) oraz sztywność układu maszyna-narzędzie.

Gdy siła skrawania jest zbyt duża, może to prowadzić do kilku problemów. Nadmierna siła skrawania może powodować zużycie i uszkodzenie narzędzia, co zwiększa koszty oprzyrządowania i przestoje związane z wymianą narzędzia. Może to również skutkować złym wykończeniem powierzchni przedmiotu obrabianego, niedokładnościami wymiarowymi, a nawet uszkodzeniem samej maszyny. Z drugiej strony, jeśli siła skrawania jest zbyt mała, proces obróbki może być nieefektywny, z dłuższymi czasami cykli i niższą produktywnością.

Czynniki wpływające na siłę skrawania

Materiał przedmiotu obrabianego

Różne materiały mają różne właściwości mechaniczne, takie jak twardość, wytrzymałość i plastyczność. Twardsze materiały zazwyczaj wymagają większych sił skrawania w celu usunięcia materiału. Na przykład obróbka stali nierdzewnej lub tytanu będzie zazwyczaj wymagać większej siły w porównaniu do obróbki aluminium. W przypadku nowego materiału przedmiotu obrabianego konieczne jest zbadanie jego właściwości i zapoznanie się z podręcznikami obróbki lub skonsultowanie się z ekspertami materiałowymi w celu oszacowania odpowiedniego zakresu siły skrawania.

Geometria narzędzia tnącego

Kształt i konstrukcja narzędzia tnącego odgrywają znaczącą rolę w określaniu siły skrawania. Narzędzia o ostrej krawędzi skrawającej i odpowiednim kącie natarcia mogą zmniejszać siłę skrawania. Dodatni kąt natarcia ułatwia ścinanie materiału, co skutkuje niższymi siłami. Jednakże kąt natarcia musi być zrównoważony, ponieważ zbyt duży dodatni kąt natarcia może osłabić końcówkę narzędzia i prowadzić do przedwczesnego zużycia. Promień naroża narzędzia tnącego wpływa również na siłę skrawania. Większy promień naroża może rozłożyć siłę skrawania na większym obszarze, zmniejszając naprężenia na końcówce narzędzia.

Parametry cięcia

• Szybkość cięcia: Zwiększenie prędkości skrawania zazwyczaj zmniejsza siłę skrawania do pewnego punktu. Przy wyższych prędkościach proces usuwania materiału staje się bardziej efektywny, a wióry łatwiej się formują. Jednakże, jeśli prędkość skrawania jest zbyt duża, może to spowodować nadmierne wytwarzanie ciepła, co może prowadzić do zużycia narzędzia i złego wykończenia powierzchni.
• Szybkość podawania: Szybkość posuwu to odległość, na jaką narzędzie przemieszcza się wzdłuż przedmiotu obrabianego w ciągu jednego obrotu. Większy posuw zwiększa ilość materiału usuwanego w jednostce czasu, co z kolei zwiększa siłę skrawania. Regulacja szybkości posuwu zapewnia delikatną równowagę pomiędzy produktywnością a kontrolą siły skrawania.
• Głębokość cięcia: Większa głębokość skrawania oznacza, że ​​w jednym przejściu usuwa się więcej materiału, co skutkuje większymi siłami skrawania. Zmniejszenie głębokości skrawania może pomóc w zmniejszeniu siły skrawania, ale może również zwiększyć liczbę przejść wymaganych do zakończenia operacji obróbki.

Maszyna - Sztywność systemu narzędziowego

Sztywność tokarki pionowej CNC oraz układu mocowania narzędzia ma kluczowe znaczenie dla kontrolowania siły skrawania. Sztywna maszyna może lepiej wytrzymać siły skrawania bez nadmiernych wibracji. Jeśli układ maszyna-narzędzie nie jest wystarczająco sztywny, siły skrawania mogą powodować wibracje, co może prowadzić do złego wykończenia powierzchni, zużycia narzędzi, a nawet uszkodzenia maszyny. Regularna konserwacja maszyny, w tym sprawdzanie współosiowości osi i stanu łożysk, jest niezbędna dla utrzymania jej sztywności.

Metody regulacji siły cięcia

Regulacja parametrów cięcia

• Optymalizacja prędkości skrawania: Zacznij od zapoznania się z zaleceniami producenta narzędzia tnącego dotyczącymi odpowiedniego zakresu prędkości skrawania dla materiału przedmiotu obrabianego. Wykonaj cięcia próbne przy różnych prędkościach w tym zakresie i zmierz siłę cięcia za pomocą dynamometru. Na podstawie wyników wybierz prędkość skrawania zapewniającą dobrą równowagę pomiędzy siłą skrawania, wykończeniem powierzchni i trwałością narzędzia.
• Fine — dostrajanie szybkości posuwu: Podobnie jak w przypadku prędkości skrawania, należy regulować posuw małymi krokami i monitorować siłę skrawania. Niższy posuw może zmniejszyć siłę skrawania, ale może wydłużyć czas obróbki. Należy dążyć do znalezienia szybkości posuwu, która pozwala na efektywne usuwanie materiału przy jednoczesnym utrzymaniu siły skrawania w akceptowalnym zakresie.
• Kontrolowanie głębokości cięcia: Jeśli siła skrawania jest zbyt duża, rozważ zmniejszenie głębokości skrawania. Należy jednak pamiętać, że może to wymagać dodatkowych przejść, aby osiągnąć pożądane wymiary końcowe. Oblicz liczbę przejść i całkowity czas obróbki, aby upewnić się, że regulacja jest nadal opłacalna.

Wybór odpowiedniego narzędzia tnącego

• Materiał narzędzia: Wybierz materiał narzędzia tnącego odpowiedni dla materiału przedmiotu obrabianego. Na przykład narzędzia węglikowe są powszechnie stosowane do obróbki szerokiej gamy materiałów ze względu na ich wysoką twardość i odporność na zużycie. Narzędzia ceramiczne można stosować do obróbki z dużymi prędkościami twardych materiałów, jednak są one bardziej kruche.
• Geometria narzędzia: Wybierz narzędzie skrawające o odpowiednim kącie natarcia, promieniu ostrza i innych cechach geometrycznych dla konkretnej operacji obróbki. Skonsultuj się z producentami narzędzi lub ekspertami, aby określić najlepszą geometrię narzędzia dla Twojego zastosowania.

Poprawa sztywności maszyny - systemu narzędzi

• Narzędzie - System Trzymający: Upewnij się, że narzędzie jest bezpiecznie trzymane w uchwycie narzędziowym. Stosuj wysokiej jakości oprawki narzędziowe, które zapewniają dobrą siłę mocowania i minimalizują ugięcie narzędzia.
• Konserwacja maszyny: Regularnie sprawdzaj i konserwuj tokarkę pionową CNC, aby zapewnić jej sztywność. Obejmuje to smarowanie ruchomych części, sprawdzanie współosiowości osi i wymianę zużytych elementów.

Monitorowanie i pomiar siły skrawania

Aby skutecznie regulować siłę skrawania, istotne jest jej monitorowanie i pomiar w trakcie procesu obróbki. Dostępnych jest kilka metod pomiaru siły skrawania:

Dynamometry

Dynamometry to urządzenia, które mogą bezpośrednio mierzyć siłę skrawania. Można je montować pomiędzy uchwytem narzędzia a wrzecionem maszyny lub na uchwycie przedmiotu obrabianego. Istnieją różne typy dynamometrów, takie jak dynamometry piezoelektryczne, które są bardzo dokładne i mogą mierzyć siły w wielu kierunkach. Za pomocą dynamometru można uzyskać w czasie rzeczywistym dane dotyczące siły skrawania i dokonać odpowiednich regulacji.

Monitorowanie mocy

Monitorowanie zużycia energii przez wrzeciono maszyny może również dostarczyć informacji o sile skrawania. Wraz ze wzrostem siły skrawania wzrasta również moc potrzebna do napędzania wrzeciona. Instalując miernik mocy na silniku wrzeciona i porównując odczyty mocy z wartościami oczekiwanymi dla różnych warunków skrawania, można wykryć zmiany siły skrawania.

Wniosek

Regulacja siły skrawania na tokarce pionowej CNC jest złożonym, ale niezbędnym procesem do osiągnięcia wysokiej jakości wyników obróbki. Rozumiejąc czynniki wpływające na siłę skrawania, stosując odpowiednie metody jej regulacji i monitorując siłę podczas procesu obróbki, można zoptymalizować wydajność tokarki pionowej CNC.

Jako dostawcaPionowa tokarka CNC,Tokarka pionowa, ITokarka pionowa CNCdokładamy wszelkich starań, aby zapewnić Państwu najlepsze w swojej klasie maszyny i wsparcie techniczne. Jeżeli mają Państwo pytania dotyczące regulacji siły skrawania na naszych tokarkach pionowych CNC lub są Państwo zainteresowani zakupem naszych produktów, zapraszamy do kontaktu w celu dalszej dyskusji i negocjacji.

Referencje

• Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2009). Inżynieria i technologia produkcji. Sala Pearson Prentice.
• Trent, EM i Wright, PK (2000). Cięcie metalu. Butterworth-Heinemann.