CNC-koneistuksessa terän käyttöikä tarkoittaa aikaa, jonka terän kärki leikkaa työkappaletta koko prosessin aikana koneistuksen alusta terän kärjen romuttumiseen, tai työkappaleen pinnan todellista pituutta leikkausprosessin aikana.
1. Voidaanko työkalun käyttöikää parantaa?
Työkalun käyttöikä on vain 15–20 minuuttia, voidaanko sitä parantaa entisestään? On selvää, että työkalun käyttöikää voidaan helposti parantaa, mutta vain tinkimällä linjanopeudesta. Mitä pienempi linjanopeus, sitä selvempi on työkalun käyttöiän pidentyminen (mutta liian alhainen linjanopeus aiheuttaa tärinää käsittelyn aikana, mikä lyhentää työkalun käyttöikää).
2. Onko työkalun käyttöiän parantamisella käytännön merkitystä?
Työkappaleen prosessointikustannuksissa työkalukustannusten osuus on hyvin pieni. Linjanopeus pienenee, ja vaikka työkalun käyttöikä pidentyy, työkappaleen prosessointiaika kasvaa. Työkalun käsittelemien työkappaleiden määrä ei välttämättä kasva, mutta työkappaleen prosessointikustannukset kasvavat.
On ymmärrettävä oikein, että on järkevää lisätä työkappaleiden määrää niin paljon kuin mahdollista ja samalla varmistaa työkalun käyttöikä mahdollisimman hyvin.
3. Terän käyttöikään vaikuttavat tekijät
1. Linjan nopeus
Lineaarinopeudella on suurin vaikutus työkalun käyttöikään. Jos lineaarinopeus on yli 20 % näytteessä määritellystä lineaarinopeudesta, työkalun käyttöikä lyhenee puoleen alkuperäisestä; jos se kasvaa 50 %:iin, työkalun käyttöikä on vain 1/5 alkuperäisestä. Työkalun käyttöiän pidentämiseksi on tiedettävä kunkin työkappaleen materiaali, tila ja valitun työkalun lineaarinopeusalue. Jokaisen yrityksen leikkaustyökaluilla on erilaiset lineaarinopeudet. Voit tehdä alustavan haun yrityksen toimittamista asiaankuuluvista näytteistä ja säätää niitä sitten työstöolosuhteiden mukaan ihanteellisen vaikutuksen saavuttamiseksi. Rouhinta- ja viimeistelyvaiheen linjanopeuden tiedot eivät ole yhdenmukaisia. Rouhinta keskittyy pääasiassa marginaalin poistamiseen, ja linjanopeuden tulisi olla alhainen; viimeistelyvaiheessa päätarkoituksena on varmistaa mittatarkkuus ja karheus, ja linjanopeuden tulisi olla korkea.
2. Leikkaussyvyys
Lastuamissyvyyden vaikutus työkalun käyttöikään ei ole yhtä suuri kuin lineaarinopeuden. Jokaisella uratyypillä on suhteellisen laaja lastuamissyvyysalue. Karkeakoneistuksessa lastuamissyvyyttä tulisi nostaa mahdollisimman paljon, jotta varmistetaan maksimaalinen marginaalin poistonopeus; viimeistelyssä lastuamissyvyyden tulisi olla mahdollisimman pieni työkappaleen mittatarkkuuden ja pinnanlaadun varmistamiseksi. Lastuamissyvyys ei kuitenkaan saa ylittää geometrian leikkausaluetta. Jos lastuamissyvyys on liian suuri, työkalu ei kestä leikkausvoimaa, mikä johtaa työkalun lohkeamiseen; jos lastuamissyvyys on liian pieni, työkalu vain raapii ja puristaa työkappaleen pintaa, mikä aiheuttaa vakavaa kulumista kylkipinnalle ja lyhentää siten työkalun käyttöikää.
3. Rehu
Verrattuna linjanopeuteen ja lastuamissyvyyteen, syötöllä on vähiten vaikutusta työkalun kestoikään, mutta suurin vaikutus työkappaleen pinnanlaatuun. Karkeatyöstössä syötön lisääminen voi lisätä reunan poistonopeutta; viimeistelyssä syötön pienentäminen voi lisätä työkappaleen pinnan karheutta. Jos karheus sallii, syöttöä voidaan lisätä niin paljon kuin mahdollista työstötehokkuuden parantamiseksi.
4. Tärinä
Kolmen pääasiallisen leikkauselementin lisäksi tärinä on tekijä, jolla on suurin vaikutus työkalun käyttöikään. Tärinään on monia syitä, kuten työstökoneen jäykkyys, työkalun jäykkyys, työkappaleen jäykkyys, leikkausparametrit, työkalun geometria, työkalun kärjen kaaren säde, terän helpotuskulma, työkalupalkin ulkoneman venymä jne., mutta tärkein syy on se, että järjestelmä ei ole riittävän jäykkä kestämään leikkausvoimaa työstön aikana, mikä johtaa työkalun jatkuvaan värähtelyyn työkappaleen pinnalla työstön aikana. Tärinän poistaminen tai vähentäminen on otettava kokonaisvaltaisesti huomioon. Työkalun värähtely työkappaleen pinnalla voidaan ymmärtää jatkuvana iskuna työkalun ja työkappaleen välillä normaalin leikkauksen sijaan, mikä aiheuttaa pieniä halkeamia ja lohkeamia työkalun kärkeen. Nämä halkeamat ja lohkeilut lisäävät leikkausvoimaa. Suurempi tärinä pahenee entisestään, mikä puolestaan lisää halkeamien ja lohkeilun astetta ja lyhentää työkalun käyttöikää huomattavasti.
5. Terän materiaali
Kun työkappaletta käsitellään, otetaan pääasiassa huomioon työkappaleen materiaali, lämpökäsittelyvaatimukset ja se, keskeytetäänkö käsittely. Esimerkiksi teräsosien ja valuraudan työstöön tarkoitetut terät sekä HB215- ja HRC62-kovuuksiset terät eivät välttämättä ole samoja; jaksottaisen ja jatkuvan käsittelyn terät eivät ole samoja. Terästeriä käytetään teräsosien työstämiseen, valuteriä valukappaleiden työstämiseen, CBN-teriä karkaistun teräksen työstämiseen ja niin edelleen. Samalle työkappalemateriaalille, jos kyseessä on jatkuva käsittely, tulisi käyttää kovempaa terää, mikä voi lisätä työkappaleen leikkausnopeutta, vähentää työkalun kärjen kulumista ja lyhentää käsittelyaikaa; jaksottaisessa käsittelyssä tulisi käyttää sitkeämpää terää. Se voi tehokkaasti vähentää epänormaalia kulumista, kuten lohkeilua, ja pidentää työkalun käyttöikää.
6. Terän käyttökertojen lukumäärä
Työkalun käytön aikana syntyy paljon lämpöä, mikä nostaa terän lämpötilaa huomattavasti. Kun sitä ei käsitellä tai jäähdytetä jäähdytysvedellä, terän lämpötila laskee. Siksi terän lämpötila on aina korkeammalla tasolla, joten terä laajenee ja supistuu lämmön vaikutuksesta, mikä aiheuttaa pieniä halkeamia terään. Kun terää käsitellään ensimmäisestä reunasta, työkalun käyttöikä on normaali; mutta terän käytön lisääntyessä halkeama leviää muihin teriin, mikä johtaa muiden terien käyttöiän lyhenemiseen.
Julkaisun aika: 10.3.2021
