Дълбочината на рязане е критичен параметър при CNC обработката, който значително влияе върху качеството, ефективността и цената на обработваните части. Като водещ доставчик на CNC машинни части, бях свидетел от първа ръка как тази променлива може да направи или провали проект. В този блог ще се задълбоча в ефектите от дълбочината на рязане върху машинно обработените с ЦПУ части, споделяйки прозрения въз основа на дългогодишен опит в индустрията.
Повърхностно покритие
Един от най-забележимите ефекти от дълбочината на рязане е върху повърхността на обработваните части. Плитката дълбочина на рязане обикновено води до по-гладка повърхност. Когато режещият инструмент премахва малко количество материал с всяко минаване, той създава по-малко разрушаване на повърхността на детайла. Това е така, защото инструментът изпитва по-малко съпротивление и стружките се отстраняват по-чисто, намалявайки вероятността от неравности и груби ръбове.
Например вПрецизна CNC обработка на месинг, плитка дълбочина на рязане може да се използва за постигане на висококачествено покритие на повърхността, което често се изисква за части, които ще бъдат видими или трябва да се свържат прецизно с други компоненти. От друга страна, голямата дълбочина на рязане може да доведе до по-груба повърхност. Повишената сила върху режещия инструмент може да причини вибрации, които да се прехвърлят върху детайла и да създадат неравности по повърхността. Тези вибрации също могат да доведат до по-бързо износване на инструмента, което допълнително влошава качеството на повърхността.
Живот на инструмента
Дълбочината на рязане има пряко влияние върху живота на инструмента. Малката дълбочина на рязане натоварва по-малко режещия инструмент. С по-малко материал, който се отстранява на минаване, инструментът изпитва по-ниски сили на рязане и температури. Това намалява степента на износване на инструмента, което му позволява да издържи по-дълго. Например при обработкаВисокопрецизни CNC месингови части, използването на подходяща плитка дълбочина на рязане може да удължи живота на скъпите режещи инструменти, което от своя страна намалява производствените разходи.
Обратно, голямата дълбочина на рязане увеличава силите на рязане и температурите, действащи върху инструмента. Инструментът трябва да работи по-усилено, за да отстрани по-голям обем материал, което води до по-бързо износване. Високите температури могат да доведат до омекване на режещия ръб на инструмента и загуба на остротата си, а увеличените сили могат да причинят начупване или счупване. В някои случаи, ако дълбочината на рязане е твърде голяма, инструментът може да се повреди преждевременно, което води до прекъсване на производството и допълнителни разходи за подмяна на инструмента.
Скорост на отстраняване на материала
Дълбочината на рязане е тясно свързана със скоростта на отнемане на материал (MRR). MRR е мярка за това колко материал се отстранява от детайла за единица време. По-голямата дълбочина на рязане обикновено води до по-висок MRR. Чрез премахване на повече материал с всяко преминаване, общото време за обработка може да бъде намалено. Това е от полза за широкомащабно производство, където ефективността е от решаващо значение.
Увеличаването на дълбочината на рязане обаче не винаги е най-добрият начин за подобряване на MRR. Както споменахме по-рано, голямата дълбочина на рязане може да причини износване на инструмента и лошо покритие на повърхността. Има баланс, който трябва да бъде постигнат между дълбочината на рязане, скоростта на подаване и скоростта на рязане, за да се оптимизира MRR, като същевременно се поддържа приемлив живот на инструмента и качество на повърхността. Например вCNC обработка на пластмасови детайли, комбинация от умерена дълбочина на рязане и подходяща скорост на подаване може да се използва за постигане на висока MRR, без да се жертва качеството на частите.
Точност на размерите
Точността на размерите е друг важен аспект, повлиян от дълбочината на рязане. Малката дълбочина на рязане позволява по-прецизен контрол върху процеса на обработка. Тъй като инструментът премахва малко количество материал наведнъж, е по-лесно да се направят фини настройки и да се гарантира, че частта отговаря на необходимите размери. Това е особено важно за части с тесни допуски.
Когато се използва голяма дълбочина на рязане, става по-трудно да се контролира точността на размерите. Повишените сили на рязане могат да причинят деформация на детайла или режещия инструмент, което води до грешки в размерите. В допълнение, вибрациите, свързани с голяма дълбочина на рязане, също могат да повлияят на точността на процеса на обработка. Например, при производството на прецизни компоненти, дори малко отклонение в размерите може да направи частта неизползваема.
Остатъчен стрес
Дълбочината на рязане също може да повлияе на остатъчното напрежение в обработваните части. Остатъчното напрежение е напрежението, което остава в материала след приключване на процеса на обработка. Голямата дълбочина на рязане може да доведе до високи нива на остатъчно напрежение в детайла. Бързото отстраняване на голямо количество материал може да причини неравномерна пластична деформация в материала, водеща до натрупване на остатъчно напрежение.
Остатъчното напрежение може да има отрицателни ефекти върху работата на частите. Може да причини изкривяване с течение на времето, особено когато частта е подложена на термична обработка или механично натоварване. В някои случаи това може да доведе до напукване или преждевременна повреда на частта. Малката дълбочина на рязане, от друга страна, може да помогне за минимизиране на въвеждането на остатъчно напрежение, което води до по-стабилни и надеждни части.
Цена - ефективност
От гледна точка на разходите и ефективността, изборът на дълбочина на рязане е от решаващо значение. Използването на малка дълбочина на рязане може да увеличи времето за обработка, но може да спести разходи по отношение на живота на инструмента и обработката на повърхността. По-дългият живот на инструмента означава по-рядка смяна на инструмента, а по-доброто покритие на повърхността може да намали необходимостта от допълнителни операции след обработка.
От друга страна, голямата дълбочина на рязане може да намали времето за обработка, но може да увеличи разходите за инструменти и операции след обработка. Разходите за подмяна на износени инструменти и коригиране на лошото повърхностно покритие могат да компенсират спестяванията от намаленото време за обработка. Следователно трябва да се извърши цялостен анализ на разходите и ползите, за да се определи оптималната дълбочина на рязане за всеки конкретен проект за обработка.
Заключение
В заключение, дълбочината на рязане има далечни ефекти върху обработените с ЦПУ части. Той оказва влияние върху покритието на повърхността, живота на инструмента, скоростта на отстраняване на материала, точността на размерите, остатъчното напрежение и ефективността на разходите на процеса на обработка. Като доставчик на CNC обработени части, ние разбираме важността на внимателното подбиране на дълбочината на рязане за всеки проект. Отчитайки свойствата на материала, изискванията за частите и производствените цели, ние можем да оптимизираме процеса на обработка, за да произвеждаме ефективно висококачествени части.
Ако сте на пазара за обработени с ЦПУ части и искате да обсъдите как дълбочината на рязане и други параметри на обработка могат да бъдат оптимизирани за вашите специфични нужди, ви каним да се свържете с нас. Нашият екип от експерти е готов да ви съдейства за постигане на най-добрите резултати за вашите проекти.
Референции
- Boothroyd, G., & Knight, WA (2006). Основи на машинната обработка и машинните инструменти. CRC преса.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Производствена техника и технология. Пиърсън Прентис Хол.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.