Mechanizmus tvorby čipov CNC nástrojov je základným aspektom, ktorý významne ovplyvňuje procesy obrábania. Ako dodávateľ nástrojov CNC je pochopenie tohto mechanizmu rozhodujúce pre poskytovanie vysokokvalitných výrobkov a cenných poznatkov pre našich zákazníkov.
I. Základy tvorby čipov
Vo svete obrábania CNC dochádza k tvorbe čipov, keď rezací nástroj interaguje s materiálom obrobku. Keď rezanie nástroja CNC preniká do obrobku, vyvíja strihovú silu na materiál. Táto strihová sila spôsobuje, že materiál pred rezným okrajom je plasticky deformovaný a prípadne oddelený od obrobku vo forme triesok.
Existujú tri hlavné typy tvorby čipov: kontinuálne čipy, segmentované čipy a diskontinuálne čipy.
A. Kontinuálne čipy
Pri obrábaní ťažných materiálov v ideálnych rezacích podmienkach sa tvoria súvislé triesky. V tomto prípade sa materiál postupne a nepretržite deformuje, keď je rezaný. Proces rezania je relatívne hladký a čipy sa javia ako dlhé, nepretržité stuhy. Napríklad pri používaníNástroje na rezanie jednotlivých zubovNa strojové hliník, ktorý je vysoko ťažkým materiálom, sa často vyrábajú kontinuálne čipy. Hladký tok kontinuálnych čipov naznačuje, že proces rezania je efektívny, s minimálnymi vibráciami a dobrým povrchovým povrchom na opracovanej časti.
B. Segmentované čipy
Segmentované čipy sa vyznačujú sériou malých pripojených segmentov. Zvyčajne sa tvoria pri obrábaní materiálov so strednou ťažnosťou alebo pri rezacích podmienkach nie sú optimálne. Materiál počas procesu rezania prechádza cyklickým strihaním a zlomeninou. Ako postupný nástroj postupuje, šmykové napätie sa vytvára, až kým nedosiahne kritickú hodnotu, čo spôsobí zlomenie materiálu a vytvorenie segmentu. Potom sa proces opakuje. Tento typ tvorby čipov môže viesť k kolísaniu rezných síl, ktoré môžu ovplyvniť rozmerovú presnosť opracovanej časti. Pri riešení vysokých oceľových ocelí používaniaOtáčanie zliatiny s vysokou teplotouNástroje, segmentované čipy sa bežne pozorujú.
C. diskontinuálne čipy
Diskontinuálne čipy sa skladajú zo samostatných jednotlivých kusov. Vytvárajú sa pri obrábaní krehkých materiálov, ako je liatina alebo pri príliš nízkej rýchlosti rezania, rýchlosť posuvu je príliš vysoká alebo rezná hrana je nudná. V krehkých materiáloch skôr zlomeniny materiálu ako plasticky deformujú. Keď nástroj na rezanie kontaktuje obrobok, krehký materiál sa rozpadne na malé kúsky bez významnej plastickej deformácie. Tento typ tvorby čipov môže mať za následok zlý povrch povrchu a zvýšené opotrebenie nástroja v dôsledku dopadu diskontinuálnych čipov na rezanie.Nudné a frézovacie nástrojePri obrábaní liatinových komponentov sa môže stretnúť s diskontinuálnymi čipmi.
II. Faktory ovplyvňujúce tvorbu čipov
Mechanizmus tvorby čipov ovplyvňuje niekoľko faktorov pri obrábaní CNC.
A. Vlastnosti materiálu obrobku
Mechanické vlastnosti materiálu obrobku, ako je tvrdosť, ťažnosť a sila, zohrávajú dôležitú úlohu pri tvorbe čipov. Ductilné materiály s väčšou pravdepodobnosťou tvoria súvislé triesky, zatiaľ čo krehké materiály majú tendenciu vyrábať diskontinuálne čipy. Napríklad z nehrdzavejúcej ocele, ktorá je ťažným materiálom, môže byť opracovaná tak, aby sa vytvorila kontinuálne čipy za správnych rezacích podmienok. Na druhej strane keramika, ktorá je mimoriadne krehká, bude počas obrábania vždy vytvárať diskontinuálne čipy.
B. Parametre rezania
- Rýchlosť: Zvýšenie rýchlosti rezania vo všeobecnosti vedie k zmene tvorby čipov. Pri nízkych rýchlostiach má materiál viac času na plasticky deformovať a čipy môžu byť nepretržitejšie. Keď sa rýchlosť rezania zvyšuje, zvyšuje sa aj teplo generované v reznej zóne. To môže spôsobiť zmäkčenie materiálu a čip sa môže v niektorých prípadoch zmeniť z nepretržitého na segmentovaný alebo dokonca diskontinuálny. Napríklad pri použití nástroja na otáčanie CNC na oceľovom obrobku môže zvýšenie rýchlosti rezania z nízkej hodnoty spočiatku zlepšiť tok čipov, ale môže viesť k segmentovanejším čipom, ak je rýchlosť príliš vysoká.
- Kŕmenie: Vyššia rýchlosť posuvu znamená, že viac materiálu sa odstráni na revolúciu alebo na priechod nástroja na rezanie. To môže mať za následok hrubšie čipy. Ak je rýchlosť posuvu príliš vysoká, môže spôsobiť, že čipy sa stanú diskontinuálnymi, najmä v krehkých materiáloch. V ťažných materiáloch môže vysoká rýchlosť posuvu viesť k zvýšeniu rezných síl a môže ovplyvniť kvalitu súvislých triesok.
- Hĺbka strihu: Hĺbka rezu určuje prierezovú plochu čipu. Väčšia hĺbka rezu všeobecne vedie k väčším čipom. Keď sa zvýši hĺbka rezu, zvyšujú sa aj rezné sily. Ak rezací nástroj a obrábací systém nedokážu zvládnuť tieto zvýšené sily, môže viesť k nestabilnej tvorbe čipov, ako je napríklad tvorba segmentovaných alebo diskontinuálnych čipov.
C. Geometria nástrojov
- Uhol: Uhol hnutia nástroja na rezanie ovplyvňuje smer a veľkosť šmykovej sily pôsobiacej na materiál obrobku. Pozitívny uhol hrable znižuje reznú silu a podporuje tok čipov. Pomáha pri tvorbe kontinuálnych čipov v ťažných materiáloch. Na druhej strane uhol negatívneho sklonu zvyšuje reznú silu, ale môže byť prospešný pri obrábaní tvrdých alebo krehkých materiálov, pretože poskytuje väčšiu silu pre rezanie. Napríklad pri obrábaní zliatiny titánu sa môže použiť nástroj s negatívnym uhlom hrable na odolávanie sily vysokých rezov.
- Uhol výšky: Uhli vôle zabraňuje boku nástroja na rezatie, aby sa trenie o opracovaný povrch. Ak je uhol vôle príliš malý, nástroj sa môže trieť o obrobok, vytvárať teplo a zvyšovať opotrebenie nástroja. To môže ovplyvniť proces tvorby čipov a viesť k zlej povrchovej úprave. Správny uhol vôle zaisťuje hladký prietok čipov a znižuje šance na upchávanie čipu.
- Polomer: Ostrý rezný okraj (polomer malej reznej hrany) je účinnejší pri strihaní materiálu a pri vytváraní kontinuálnych triesok. Malú reznú hranu (veľký polomer reznej hrany) môže spôsobiť, že materiál sa viac deformuje, čo vedie k zvýšeniu rezných síl a zmene tvorby čipov. Napríklad opotrebovaný koncový mlyn môže produkovať viac segmentovaných alebo diskontinuálnych čipov v porovnaní s novým.
III. Dôležitosť porozumenia tvorby čipov pre dodávateľov nástrojov CNC
Ako dodávateľ nástrojov CNC je pochopenie mechanizmu tvorby čipov nevyhnutné z niekoľkých dôvodov.
A. Návrh a výber nástrojov
Pochopením toho, ako rôzne materiály a podmienky rezania ovplyvňujú tvorbu čipov, môžeme navrhovať nástroje rezania s príslušnou geometriou a vlastnosťami. Napríklad pri obrábaní ťažných materiálov môžeme navrhovať nástroje s pozitívnym uhlom hrable a ostrým rezným okrajom na podporu kontinuálnej tvorby čipov. V prípade krehkých materiálov môžeme vyvíjať nástroje s robustnejším dizajnom a vhodnejšími uhlami vôle na zvládnutie diskontinuálnych čipov. Našim zákazníkom môžeme tiež odporučiť správne nástroje na základe ich konkrétnych požiadaviek na obrábanie. Ak zákazník obracuje zliatiny s vysokou teplotou, môžeme navrhnúťOtáčanie zliatiny s vysokou teplotouNástroje, ktoré sú určené na zvládnutie jedinečných charakteristík tvorby čipov týchto materiálov.
B. Výkon a trvanlivosť nástroja
Správna tvorba čipov úzko súvisí s výkonom a trvanlivosťou nástroja. Ak sa čipy tvoria optimálnym spôsobom, rezacie sily sa znížia a teplo generované v odrezkovej zóne sa minimalizuje. To má za následok menšie opotrebenie nástroja a dlhšiu životnosť nástroja. Napríklad, ak je nástroj navrhnutý tak, aby produkoval nepretržité čipy v konkrétnej obrábaní, zažije menej abrazívne a lepiace opotrebenie v porovnaní s nástrojom, ktorý generuje diskontinuálne čipy. Ako dodávateľ môžeme zabezpečiť, aby boli naše nástroje navrhnuté tak, aby propagovali optimálnu formáciu čipov, čím poskytovali našim zákazníkom nástroje, ktoré majú dlhšiu životnosť.
C. Kvalita obrábania
Kvalita opracovanej časti je priamo ovplyvnená mechanizmom tvorby čipov. Kontinuálne čipy vo všeobecnosti vedú k lepšiemu povrchovému povrchu a vyššej rozmerovej presnosti. Segmentované alebo diskontinuálne čipy môžu spôsobiť vibrácie, ktoré môžu viesť k zlej povrchovej úpravy, znižovania a rozmerových chýb. Pochopením formácie čipov môžeme našim zákazníkom pomôcť dosiahnuť lepšiu kvalitu obrábania. Môžeme im poskytnúť nástroje a rady týkajúce sa rezacích parametrov, aby sme zaistili, že čipky sa vytvárajú spôsobom, ktorý maximalizuje kvalitu opracovaných častí.
Iv. Záver a výzva na akciu
Záverom možno povedať, že mechanizmus tvorby čipov CNC nástrojov je komplexným, ale kľúčovým aspektom obrábania CNC. Je ovplyvnená rôznymi faktormi, ako sú vlastnosti materiálu obrobku, parametre rezania a geometria nástrojov. Ako dodávateľ nástrojov CNC sa zaväzujeme porozumieť týmto mechanizmom, aby sme našim zákazníkom poskytovali najlepšie - vhodné nástroje pre ich potreby v oblasti obrábania.
Ak hľadáte vysoko kvalitné nástroje CNC, ktoré sú navrhnuté na optimalizáciu formácie čipov a zlepšovanie vašich procesov obrábania, vyzývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli podrobnej diskusii. Náš tím expertov je pripravený vám pomôcť pri výbere správnych nástrojov a poskytovaní cenných rád týkajúcich sa rezania parametrov. Či sa zaoberáteNástroje na rezanie jednotlivých zubov,Otáčanie zliatiny s vysokou teplotoualeboNudné a frézovacie nástroje, máme riešenia, ktoré spĺňajú vaše požiadavky. Pracujme spolu na zvýšení efektívnosti a kvality vašej obrábania.
Odkazy
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Rezanie kovov. Butterworth - Heinemann.
- Shaw, MC (2005). Princípy rezania kovov. Oxford University Press.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Výrobné inžinierstvo a technológie. Pearson Prentice Hall.