در قلمرو تولید ، ماشینکاری قطعات فلزی یک فرآیند مهم است که شامل حذف مواد از یک قطعه کار برای دستیابی به شکل ، اندازه و سطح سطح مطلوب است. من به عنوان یک تامین کننده فصلی از قطعات ماشینکاری فلزی ، من از اول شاهد اهمیت بهینه سازی میزان حذف مواد (MRR) برای افزایش بهره وری ، کاهش هزینه ها و بهبود کارایی کلی بوده ام. در این پست وبلاگ ، من به عوامل مختلفی که بر MRR در ماشینکاری قطعات فلزی تأثیر می گذارد ، می پردازم و تجربه عملی و دانش صنعت خود را ترسیم می کنم.
پارامترهای برش
پارامترهای برش نقش مهمی در تعیین MRR دارند. این پارامترها شامل سرعت برش ، سرعت خوراک و عمق برش است.
- سرعت برش: برش سرعت به سرعت نسبی بین ابزار برش و قطعه کار اشاره دارد. سرعت برش بالاتر به طور کلی منجر به افزایش MRR می شود ، زیرا در هر واحد زمان مواد بیشتری برداشته می شود. با این حال ، سرعت برش بیش از حد می تواند باعث شود ابزار برش به سرعت از بین برود و منجر به پایان سطح ضعیف و دقت بعدی شود. بنابراین ، ایجاد تعادل بین سرعت برش و عمر ابزار ضروری است. به عنوان مثال ، هنگام ماشینکاری از جنس استنلس استیل ، بسته به درجه خاص فولاد ضد زنگ و ماده ابزار برش ، سرعت برش 30 - 60 متر در دقیقه ممکن است مناسب باشد.ماشینکاری قطعات چرخشی دقیق فلزاطلاعات بیشتر در مورد بهینه سازی سرعت برش برای قطعات مختلف فلزی را ارائه می دهد.
- نرخ تغذیه: نرخ خوراک مسافتی است که ابزار برش در هر انقلاب یا در هر سکته مغزی به قطعه کار می رود. افزایش نرخ خوراک می تواند MRR را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. اما مشابه سرعت برش ، سرعت خوراک بیش از حد زیاد می تواند منجر به پایان سطح خشن ، شکستگی ابزار و افزایش نیروهای برش شود. به عنوان مثال ، در عملیات فرز ، بسته به ماده ای که در حال ماشینکاری و هندسه ابزار هستند ، میزان خوراک 0.1 - 0.5 میلی متر در دندان استفاده می شود.
- عمق برش: عمق برش ضخامت لایه مواد برداشته شده در یک پاس واحد است. عمق برش بزرگتر می تواند به MRR بالاتر منجر شود ، اما به قدرت برش بیشتری نیز نیاز دارد و می تواند باعث ایجاد استرس بیشتر در ابزار برش و دستگاه شود. هنگام ماشینکاری فلزات نرم مانند آلومینیوم ، می توان از عمق نسبتاً زیاد برش استفاده کرد ، در حالی که برای فلزات سخت تر مانند تیتانیوم ، ممکن است عمق برش کوچکتر برای جلوگیری از پوشیدن بیش از حد ابزار لازم باشد.
هندسه ابزار
هندسه ابزار برش تأثیر عمیقی بر MRR دارد.
- زاویه: زاویه رک بر نیروی برش و تشکیل تراشه تأثیر می گذارد. زاویه ضربان مثبت ، نیروی برش را کاهش می دهد و باعث می شود که مواد و افزایش بالقوه MRR را آسان تر کنید. با این حال ، یک زاویه ضعف مثبت بسیار مثبت می تواند لبه برش را تضعیف کند و منجر به خرابی ابزار زودرس شود. در مقابل ، یک زاویه ضرب و شتم منفی برای ماشینکاری مواد سخت مناسب است ، زیرا یک لبه برش قوی تر را فراهم می کند اما ممکن است نیروی برش را افزایش دهد.
- زاویه ترخیص کالا از گمرک: زاویه ترخیص کالا از گمرک مانع از مالیدن ابزار برش در برابر قطعه کار ، کاهش اصطکاک و تولید گرما می شود. زاویه ترخیص کالا از گمرک مناسب برش صاف را تضمین می کند و به حفظ MRR کمک می کند. اگر زاویه ترخیص کالا از گمرک خیلی کوچک باشد ، ابزار در برابر قطعه کار مالیده می شود ، نیروی برش را افزایش می دهد و MRR را کاهش می دهد.
- شعاع لبه برش: یک شعاع لبه برش کوچکتر امکان برش دقیق تری را فراهم می کند و می تواند MRR را بهبود بخشد ، به خصوص هنگام ماشینکاری قطعات دیواری نازک یا دستیابی به سطح ریزه. با این حال ، یک شعاع لبه برش بسیار کوچک ممکن است مستعد تراش باشد.
خصوصیات ماده قطعه کار
خواص مواد قطعه کار تأثیر قابل توجهی در MRR دارد.
- سختی: مواد سخت تر به طور کلی ماشین سازی دشوارتر هستند ، زیرا به نیروهای برش بالاتر احتیاج دارند و می توانند باعث سایش سریع ابزار شوند. به عنوان مثال ، ماشینکاری فولاد سخت شده به طور معمول منجر به MRR پایین تر در مقایسه با ماشینکاری فولاد خفیف می شود. ابزارهای برش تخصصی و تکنیک های ماشینکاری اغلب برای کارآمد بودن مواد سخت مورد نیاز است.
- انعطاف پذیری: مواد انعطاف پذیر تمایل به تولید تراشه های طولانی و مداوم دارند که شکستن آن دشوار است و ممکن است در فرآیند ماشینکاری تداخل داشته باشد. این می تواند منجر به کاهش MRR و پایان سطح ضعیف شود. برای غلبه بر این امر ، از تراشه های تراشه می توان در ابزار برش استفاده کرد تا تراشه ها را به قطعات کوچکتر و قابل کنترل تر تقسیم کند.
- هدایت حرارتی: مواد با هدایت حرارتی بالا می توانند در حین ماشینکاری گرما را به طور مؤثرتری از بین ببرند و دما را در لبه برش کاهش دهند. این می تواند به حفظ عملکرد ابزار و افزایش MRR کمک کند. به عنوان مثال ، مس دارای هدایت حرارتی بالایی است و ماشین را با سرعت بالاتر و نرخ خوراک نسبتاً آسان می کند.
مایع برش
برش سیال نقش مهمی در عملیات ماشینکاری ایفا می کند و می تواند به میزان قابل توجهی بر MRR تأثیر بگذارد.
- خنک کننده: برش مایعات به از بین رفتن گرمای تولید شده در هنگام ماشینکاری کمک می کند ، از گرمای بیش از حد ابزار برش و کاهش آسیب حرارتی به قطعه کار جلوگیری می کند. با نگه داشتن ابزار برش در دمای پایین تر ، می تواند سختی و وضوح خود را برای مدت زمان طولانی تر حفظ کند و باعث می شود سرعت برش بالاتر و نرخ خوراک بیشتر شود ، بنابراین MRR را افزایش می دهد.
- روانکاری: این باعث کاهش اصطکاک بین ابزار برش و قطعه کار می شود که به نوبه خود نیروی برش را کاهش می دهد. نیروهای برش پایین به این معنی است که انرژی کمتری برای ماشینکاری لازم است و ابزار می تواند مواد را با کارآمدتر از بین ببرد. این اثر روغن کاری همچنین به بهبود سطح سطح قطعه کار کمک می کند.
- حذف تراشه: برش مایعات می تواند در شستشوی تراشه ها از منطقه برش ، جلوگیری از گرفتگی تراشه و اطمینان از یک فرآیند ماشینکاری صاف کمک کند. این امر به ویژه در عملیات ماشینکاری با سرعت بالا که در آن مقدار زیادی تراشه تولید می شود بسیار مهم است.قطعات ماشینکاری فلزیجزئیات بیشتری در مورد استفاده صحیح از مایعات برش در سناریوهای مختلف ماشینکاری فلزی ارائه می دهد.
قابلیت های ماشین آلات
قابلیت های ابزار دستگاه نیز عوامل مهمی است که بر MRR تأثیر می گذارد.
- قدرت: یک دستگاه ماشین با قدرت کافی برای رسیدگی به عملیات ماشینکاری با سرعت بالا و زیاد - لازم است. اگر دستگاه قدرت کافی نداشته باشد ، ممکن است نتواند پارامترهای برش مورد نظر را حفظ کند ، در نتیجه MRR پایین تر باشد. به عنوان مثال ، یک مرکز ماشینکاری در مقیاس بزرگ با دوک های با قدرت بالا می تواند کارهای ماشینکاری خواستار بیشتری را در مقایسه با یک دستگاه کوچک نیمکتپ انجام دهد.
- استحکام: استحکام ابزار ماشین بر توانایی آن در مقاومت در برابر برش نیروهای بدون لرزش بیش از حد تأثیر می گذارد. لرزش در هنگام ماشینکاری می تواند باعث کاهش سطح ضعیف ، شکستگی ابزار و کاهش MRR شود. یک ابزار دستگاه سفت و سخت یک بستر پایدار برای فرآیند برش فراهم می کند و امکان ماشینکاری دقیق تر و کارآمدتر را فراهم می کند.
- سیستم کنترل: یک سیستم کنترل پیشرفته می تواند دقیقاً پارامترهای برش مانند سرعت برش ، سرعت خوراک و عمق برش را کنترل کند. این عملکرد ماشینکاری مداوم و بهینه را تضمین می کند و منجر به MRR بالاتر می شود. ماشین های مدرن CNC (کنترل عددی رایانه) قابلیت های کنترل سطح بالایی را ارائه می دهند و عملیات ماشینکاری پیچیده را با دقت بالایی امکان پذیر می کنند.
سایش ابزار و زندگی ابزار
سایش ابزار بخشی اجتناب ناپذیر از عملیات ماشینکاری است و می تواند تأثیر بسزایی در MRR داشته باشد.
- پوشیدن: سایش پهلو در پهلو ابزار برش رخ می دهد ، که می تواند نیروی برش را افزایش داده و MRR را با گذشت زمان کاهش دهد. نظارت منظم از سایش پهلو و جایگزینی به موقع ابزار برای حفظ MRR ضروری است. به عنوان مثال ، هنگامی که سایش پهلو به حد معینی می رسد (به عنوان مثال ، 0.3 میلی متر) ، باید ابزار را جایگزین کنید تا از ماشینکاری کارآمد اطمینان حاصل شود.
- سایش: سایش دهانه بر روی صورت گیرنده ابزار برش رخ می دهد و می تواند بر تشکیل تراشه و عملکرد برش تأثیر بگذارد. سایش شدید دهانه می تواند منجر به شکستن ابزار و کاهش قابل توجهی در MRR شود. انتخاب مناسب مواد و روکش ابزار برش می تواند به کاهش سایش دهانه کمک کند.
- زندگی ابزاری: عمر ابزار دوره ای است که در طی آن یک ابزار برش می تواند قبل از نیاز به تعویض ، به طور مؤثر عمل کند. با بهینه سازی پارامترهای برش ، استفاده از مایعات برش مناسب و انتخاب ابزارهای برش با کیفیت بالا ، می توان عمر ابزار را تمدید کرد و در نتیجه MRR سازگارتر در طی یک دوره طولانی تر ایجاد می شود.قطعات ماشین فلزیبینش ارزشمندی در مورد مدیریت سایش ابزار و بهینه سازی زندگی ابزار ارائه می دهد.
پایان
در نتیجه ، میزان حذف مواد در ماشینکاری قطعات فلزی تحت تأثیر بسیاری از عوامل از جمله برش پارامترهای ، هندسه ابزار ، خصوصیات ماده قطعه کار ، برش سیال ، قابلیت های دستگاه و سایش ابزار قرار دارد. به عنوان تأمین کننده قطعات ماشینکاری فلزی ، درک این عوامل و نحوه تعامل آنها برای بهینه سازی فرایند ماشینکاری ، بهبود بهره وری و ارائه محصولات با کیفیت بالا به مشتریان بسیار مهم است.
اگر به قطعات ماشینکاری فلزی با دقت نیاز دارید ، ما در اینجا هستیم تا راه حل های حرفه ای را برای شما فراهم کنیم. تیم متخصصان ما تجربه گسترده ای در ماشینکاری مواد مختلف فلزی دارند و می توانند فرآیند ماشینکاری را برای دستیابی به بهترین MRR و کیفیت محصول بهینه کنند. برای بحث و گفتگو با ما تماس بگیرید و بیایید با هم کار کنیم تا نیازهای خاص خود را برآورده کنیم.
منابع
- ترنت ، EM ، و رایت ، PK (2000). برش فلزی Butterworth - Heinemann.
- Kalpakjian ، S. ، & Schmid ، Sr (2010). مهندسی و فناوری تولید. سالن پیرسون پرنتیس.
- شاو ، MC (2005). اصول برش فلزی. انتشارات دانشگاه آکسفورد.