Vid CNC-bearbetning avser verktygslivslängd den tid som verktygsspetsen skär arbetsstycket under hela processen från bearbetningens början till skrapningen av verktygsspetsen, eller den faktiska längden på arbetsstyckets yta under skärprocessen.
1. Kan verktygets livslängd förbättras?
Verktygslivslängden är bara 15–20 minuter, kan verktygslivslängden förbättras ytterligare? Självklart kan verktygslivslängden enkelt förbättras, men bara om man offrar linjehastigheten. Ju lägre linjehastighet, desto tydligare blir ökningen av verktygslivslängden (men för låg linjehastighet orsakar vibrationer under bearbetningen, vilket minskar verktygslivslängden).
2. Finns det någon praktisk betydelse för att förbättra verktygens livslängd?
Verktygskostnadens andel av arbetsstyckets bearbetningskostnad är mycket liten. Linjehastigheten minskar, även om verktygets livslängd ökar, men arbetsstyckets bearbetningstid ökar också, antalet arbetsstycken som bearbetas av verktyget kommer inte nödvändigtvis att öka, men kostnaden för arbetsstyckets bearbetning kommer att öka.
Det som behöver förstås korrekt är att det är klokt att öka antalet arbetsstycken så mycket som möjligt samtidigt som man säkerställer verktygets livslängd så mycket som möjligt.
3. Faktorer som påverkar verktygens livslängd
1. Linjehastighet
Linjär hastighet har störst inverkan på verktygets livslängd. Om den linjära hastigheten är högre än 20 % av den angivna linjära hastigheten i provet, kommer verktygets livslängd att minskas till 1/2 av originalet; om den ökas till 50 % kommer verktygets livslängd att vara endast 1/5 av originalet. För att öka verktygets livslängd är det nödvändigt att känna till materialet, tillståndet för varje arbetsstycke som ska bearbetas och det linjära hastighetsområdet för det valda verktyget. Varje företags skärverktyg har olika linjära hastigheter. Du kan göra en preliminär sökning från de relevanta proverna som tillhandahålls av företaget och sedan justera dem enligt de specifika förhållandena under bearbetningen för att uppnå en idealisk effekt. Uppgifterna om linjehastigheten under grov- och finbearbetning är inte konsekventa. Grovbearbetning fokuserar huvudsakligen på att ta bort marginaler, och linjehastigheten bör vara låg; för finbearbetning är huvudsyftet att säkerställa dimensionsnoggrannhet och ytjämnhet, och linjehastigheten bör vara hög.
2. Skärdjup
Skärdjupets inverkan på verktygslivslängden är inte lika stor som den linjära hastigheten. Varje spårtyp har ett relativt stort skärdjupsområde. Vid grovbearbetning bör skärdjupet ökas så mycket som möjligt för att säkerställa maximal marginalborttagning; vid finbearbetning bör skärdjupet vara så litet som möjligt för att säkerställa arbetsstyckets dimensionsnoggrannhet och ytkvalitet. Men skärdjupet får inte överstiga geometrins skärområde. Om skärdjupet är för stort kan verktyget inte motstå skärkraften, vilket resulterar i flisning; om skärdjupet är för litet kommer verktyget bara att skrapa och klämma arbetsstyckets yta, vilket orsakar allvarligt slitage på flankytan och därigenom minskar verktygets livslängd.
3. Matning
Jämfört med linjehastighet och skärdjup har matningen minst påverkan på verktygslivslängden, men störst påverkan på arbetsstyckets ytkvalitet. Vid grovbearbetning kan ökad matning öka avverkningshastigheten för kanten; vid finbearbetning kan minskad matning öka arbetsstyckets ytjämnhet. Om ytjämnheten tillåter kan matningen ökas så mycket som möjligt för att förbättra bearbetningseffektiviteten.
4. Vibrationer
Förutom de tre huvudsakliga skärelementen är vibrationer den faktor som har störst inverkan på verktygets livslängd. Det finns många orsaker till vibrationer, inklusive maskinverktygets styvhet, verktygets styvhet, arbetsstyckets styvhet, skärparametrar, verktygsgeometri, verktygsspetsens bågradie, bladets avlastningsvinkel, verktygsstångens överhängsförlängning etc., men den främsta orsaken är att systemet inte är tillräckligt styvt för att motstå skärkraften under bearbetning resulterar i verktygets konstanta vibrationer på arbetsstyckets yta under bearbetning. För att eliminera eller minska vibrationer måste man beakta detta på ett heltäckande sätt. Verktygets vibrationer på arbetsstyckets yta kan förstås som den konstanta stötningen mellan verktyget och arbetsstycket, istället för normal skärning, vilket kommer att orsaka några små sprickor och flisor på verktygsspetsen, och dessa sprickor och flisor kommer att orsaka att skärkraften ökar. Ju större vibrationerna förvärras ytterligare, vilket i sin tur ökar graden av sprickor och flisor ytterligare och verktygets livslängd minskar kraftigt.
5. Bladmaterial
När arbetsstycket bearbetas beaktar vi huvudsakligen arbetsstyckets material, värmebehandlingskraven och om bearbetningen avbryts. Till exempel är inte nödvändigtvis samma klingor för bearbetning av ståldelar och gjutjärn, och klingor med bearbetningshårdhet HB215 och HRC62; klingor för intermittent bearbetning och kontinuerlig bearbetning är inte samma. Stålklingor används för att bearbeta ståldelar, gjutklingor används för att bearbeta gjutgods, CBN-klingor används för att bearbeta härdat stål, och så vidare. För samma arbetsstyckesmaterial, vid kontinuerlig bearbetning, bör ett klinga med högre hårdhet användas, vilket kan öka arbetsstyckets skärhastighet, minska slitaget på verktygsspetsen och minska bearbetningstiden; vid intermittent bearbetning, använd ett klinga med bättre seghet. Det kan effektivt minska onormalt slitage som flisning och öka verktygets livslängd.
6. Antal gånger bladet används
En stor mängd värme genereras under användning av verktyget, vilket kraftigt ökar bladets temperatur. När det inte bearbetas eller kyls av kylvatten sänks bladets temperatur. Därför befinner sig bladet alltid i ett högre temperaturområde, så att bladet fortsätter att expandera och dra ihop sig med värme, vilket orsakar små sprickor i bladet. När bladet bearbetas med den första eggen är verktygets livslängd normal; men allt eftersom bladet används mer kommer sprickan att sprida sig till andra blad, vilket resulterar i en minskning av livslängden för andra blad.
Publiceringstid: 10 mars 2021
