Przyczyna spadku wydajności obróbki wytaczającej!

Kiedy wydajność obróbki otworów wytaczarskich spada, przyczyną może być konkretny czynnik lub może to być wynik współdziałania wielu czynników. Czynniki te obejmują stabilność przedmiotu obrabianego, wielkość naddatku na obróbkę, sztywność systemu narzędzi, gatunek i geometrię ostrza, dopasowanie prędkości skrawania i posuwu do wydajności narzędzia. W przypadku wystąpienia sytuacji takich jak długi czas cyklu przetwarzania, skrócona żywotność narzędzia lub pogorszenie jakości części, należy przeanalizować i zidentyfikować te czynniki.
W konkretnym procesie wytaczania wpływ pewnych czynników może być bardziej znaczący niż innych, ale czynniki te mogą być również ze sobą ściśle powiązane. Zmiana jednego czynnika może oznaczać, że aby osiągnąć pożądany efekt, konieczna jest jednoczesna zmiana drugiego czynnika. Jednak przeprowadzając testy cięcia, nie zmieniaj dwóch lub więcej czynników na raz.
Chociaż wszystkie obrabiarki z otworami stożkowymi wrzeciona BT50, BT40 i BT30 mogą wykorzystywać tę samą głowicę wytaczarską zgrubną, nie każda obrabiarka może wykonać ten sam proces wytaczania. To samo tyczy się głębokości wywierconego otworu. Na obrabiarce BT50 można wytaczać otwory o średnicy 75 mm i głębokości 250-300 mm. Obrabiarka BT40 może również zakończyć obróbkę tego zakresu rozmiarów przy użyciu przedłużonego wytaczaka. Jednakże żadna obrabiarka o stożku mniejszym niż 40 nie obsługuje tego typu obróbki.
Zużyte wrzeciona obrabiarek i niestabilne mocowania to zazwyczaj czynniki, których nie można zmienić, ale którymi należy się zająć. Czasami te czynniki mogą spowodować całkowite niepowodzenie zadania obróbczego, ale ogólnie rzecz biorąc, zmiana rodzaju ostrza lub parametrów cięcia zapewni rozwiązanie.
2. Personel zajmujący się obróbką często nie jest pewien, jaki margines należy zarezerwować na obróbkę wytaczającą. Użytkownicy mogą być bardziej zaznajomieni z prędkością skrawania/posuwem i wymaganym naddatkiem na obróbkę przy toczeniu, ale te doświadczenia nie zawsze mają zastosowanie w przypadku wytaczania. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku wytaczania zgrubnego przy użyciu wytaczaków.
Nierzadko zdarza się, że średnica wiertła jest bardzo zbliżona do końcowego otworu przedmiotu obrabianego (pozostaje jedynie naddatek na obróbkę wynoszący 0.5-0.75 mm). Tak mały naddatek materiałowy nie jest wystarczający, aby pomieścić dwie końcówki ostrza wytaczadła, co będzie prowadzić do drgań i zmniejszenia wydajności skrawania narzędzia.
Jeśli naddatek na obróbkę i luźna tolerancja średnicy (plus minus jedna tysięczna) są niewystarczające, lepiej jest zastosować wytaczadło (lub wytaczadło ze usuniętym jednym z zacisków ostrza), aby uzyskać lepsze wyniki obróbki. Z drugiej strony, w przypadku części z otworami rdzeniowymi, jeśli położenie otworu rdzeniowego jest nieprawidłowe, może być zbyt dużo materiału obrabianego, który będzie musiał zostać odcięty.
Nawet jeśli średnica otworu rdzeniowego mieści się w typowym zakresie norm dotyczących naddatków na wytaczanie zgrubne, odchylenie od rdzenia może spowodować, że narzędzie wytaczarskie przejmie więcej po jednej stronie otworu, niż ostrze będzie w stanie wytrzymać obciążenie wiórami.
Przy wyborze narzędzia wytaczarskiego do zadania obróbkowego sztywność montażu narzędzia opiera się zwykle na wymaganej średnicy otworu wytaczarskiego i głębokości nominalnej, przy czym niewiele uwagi poświęca się rzeczywistej głębokości otworu wytaczarskiego i wymaganemu dodatkowemu wysięgowi (w razie potrzeby). Na przykład w pewnym procesie wytaczania głębokość otworu wytaczarskiego wynosi tylko 50 mm, ale narzędzie może wymagać zawieszenia o długości 200 mm, aby dotrzeć do otworu wytaczarskiego przez przedmiot obrabiany i/lub uchwyt.
Różni się to zupełnie od wymaganej głębokości wiercenia wynoszącej 250 mm. Aby zmaksymalizować sztywność narzędzia i zakres zastosowań, modułowy system wytaczania może zapewnić nieograniczoną liczbę kombinacji modułów. W przypadkach, gdy wymagana długość narzędzia jest większa, ważne jest, aby najpierw wybrać większą średnicę podstawową wytaczaka, a następnie w razie potrzeby zmniejszyć średnicę wytaczaka, zamiast stosować ten sam rozmiar średnicy na całej długości wytaczaka. nudny bar.
W przypadku wytaczania na długim wysięgu w ograniczonej przestrzeni można rozważyć zastosowanie zintegrowanych wytaczaków ze stopów twardych (zamiast stosowania wielu wytaczaków wydłużonych). Ta konfiguracja może zapewnić większą sztywność i lepszą kontrolę, ale zwykle ogranicza się do wytaczania otworów o mniejszych średnicach. W przypadku wytaczania na długim wysięgu, w porównaniu ze schematami konfiguracji narzędzi, które uwzględniają jedynie nominalną długość i otwór otworu wytaczarskiego, modułowe systemy wytaczarskie, które wykorzystują większe rozmiary połączeń na wysięgu i zmniejszają średnicę narzędzia tylko wtedy, gdy jest to konieczne, mają lepszą sztywność.
4. Marka ostrza i kształt geometryczny Ostrze jest kluczowym punktem styku przedmiotu obrabianego z narzędziem. Jeśli ostrze nie pasuje do procesu wytaczania, nawet jeśli system wytaczarski ma doskonałą sztywność, a głowica wytaczarska jest precyzyjnie wyważona, osiągnięcie idealnej wydajności obróbki może być nadal trudne.
Jeśli geometryczny kształt ostrza nie gwarantuje stabilności cięcia, stosowanie ostrza najlepszej jakości nie ma sensu. W przypadku ostrzy wytaczarskich o zmniejszonych kształtach geometrycznych zwykle stosuje się stosunkowo konserwatywny stół do łamania wiórów, który może utrzymać dłuższą żywotność w stabilnych warunkach obróbki, ale ich promieniowa głębokość skrawania powinna wynosić co najmniej połowę promienia łuku ostrza narzędzia.
W niektórych trudnych procesach wytaczania (takich jak wytaczanie głębokich otworów lub wytaczanie na długich wysięgach, wytaczanie z długimi wiórami lub niestabilne mocowanie przedmiotu obrabianego spowodowane obrabiarkami i/lub osprzętem), szlifowanie ostrzy wytaczarskich o geometrycznych kształtach umożliwia swobodniejsze cięcie. W przypadku określonych procesów wytaczania stosowane gatunki ostrzy i powłoki są stale ulepszane i wymieniane. Do wytaczania przedmiotów stalowych najczęściej stosowanymi gatunkami są ceramika metalowa i twardy stop powlekany trójwarstwowo.
Powlekane gatunki stopów twardych można również stosować do wytaczania żeliwa. Jeśli warunki przetwarzania są stabilne, do wytaczania żeliwa można również stosować ostrza ceramiczne z azotku krzemu i niektóre gatunki sześciennego azotku boru (CBN). Aluminium i inne materiały z metali nieżelaznych można wytaczać przy użyciu niepowlekanych ostrzy ze stopu twardego, które zazwyczaj wytwarzają duże wióry szlifierskie ustawione pod regularnymi kątami, aby zapobiec tworzeniu się wydłużonych wiórów. Do precyzyjnego wytaczania tych materiałów z dużą prędkością, dobrym wyborem mogą być również ostrza z końcówkami lub powłokami z polikrystalicznego diamentu (PCD).
Należy pamiętać, że stabilność cięcia jest pierwszym warunkiem przedłużenia żywotności ostrza.
Po rozważeniu wszystkich innych czynników należy również określić, czy prędkość skrawania i posuw są odpowiednie. Te parametry skrawania są kluczowe dla uzyskania optymalnych warunków swobodnego skrawania. Idealnym stanem wytaczania jest zastosowanie dużej prędkości skrawania i umiarkowanego posuwu, ale może to być również ograniczone różnymi warunkami wymienionymi powyżej. Częstym błędem przy wytaczaniu zgrubnym przy użyciu wytaczaków jest po prostu mnożenie prędkości posuwu przy wytaczaniu jednopunktowym przez 2.
Ta metoda obliczeniowa zwykle nie jest prawidłowa: w przypadku wytaczania z tym samym otworem posuw frezu do wytaczania zgrubnego może osiągnąć 4 razy większą prędkość posuwu wytaczarskiego do wykańczania, ponieważ frez do wytaczania zgrubnego może wykorzystywać większy promień łuku ostrza narzędzia. Na przykład, jeśli promień wierzchołka precyzyjnego wytaczadła wynosi 0,2 mm lub 0,4 mm, w przypadku ostrza do wytaczania zgrubnego można zastosować promień wierzchołka wynoszący 0,8 mm.
Podwajając promień łuku końcówki narzędzia i stosując dwa ostrza, prędkość posuwu może osiągnąć 4-krotność w przypadku precyzyjnego narzędzia wytaczarskiego. Ogólnie rzecz biorąc, wytaczanie zgrubne nie wymaga bardzo dokładnej obróbki
Gładkość powierzchni, dlatego do obróbki przy wyższych prędkościach skrawania można zastosować sztywniejsze narzędzie wytaczarskie. Jeżeli posuw wytaczadła jest zbyt mały, będzie to powodować drgania na skutek niewłaściwego naddatku na obróbkę. Frezy do wytaczania zgrubnego stosowane są do wytaczania przy dużych obciążeniach, wymagającego usuwania większej ilości materiałów obrabianego przedmiotu i stosowania większych posuwów.
Personelowi przetwarzającemu czasami trudno jest określić odpowiednią prędkość skrawania powierzchni w przypadku wytaczania precyzyjnego. Optymalizacja prędkości cięcia ma kluczowe znaczenie dla wydłużenia żywotności ostrza. Jeśli wytaczanie pod dużym obciążeniem jest wykonywane przy bardzo dużej prędkości skrawania, wygeneruje to dużą ilość ciepła skrawania i skróci żywotność ostrza.
Zmniejszenie obciążenia wiórami może obniżyć temperaturę skrawania, umożliwiając brzeszczotowi obróbkę z większym posuwem powierzchniowym.