Влияние износа инструмента на дефекты обработки с ЧПУ

Износ сверла.

Обработка с ЧПУ — это широко используемый производственный процесс, в котором используются автоматизированные станки с ЧПУ для создания точных и сложных деталей. Несмотря на свою точность, обработка с ЧПУ часто подвержена нескольким дефектам, и одной из основных причин является износ инструмента.

Влияние износа инструмента на Дефекты обработки ЧПУ является серьезной проблемой в производстве, так как влияет на эффективность, точность и прибыльность производства. В этой статье будут подробно рассмотрены дефекты, вызванные износом инструмента, в том числе его причины, способы выявления износа и многое другое.

 

Что понимают под дефектами обработки?

Дефекты обработки относятся к любым отклонениям от предполагаемой конструкции в процессе обработки на станке с ЧПУ. Это означает, что дефекты обработки — это нежелательные несовершенства процесса обработки, которые влияют на различные аспекты обработки деталей или изделий. Износ инструмента увеличивает силу резания, вибрацию и температуру при концевом фрезеровании и снижает качество поверхности обрабатываемой детали (S, 2010).

Ниже приведены некоторые распространенные дефекты которые могут возникнуть при обработке с ЧПУ.

• Следы инструмента на поверхности

Следы инструмента на поверхности

Следы инструмента являются наиболее распространенным дефектом механической обработки, который возникает, когда режущий инструмент оставляет следы на поверхности обрабатываемой детали. Это может быть вызвано неправильным выбором инструмента, изношенными или поврежденными режущими инструментами или неправильными параметрами резания.

• Трещины или деформации материала

Трещины могут возникать из-за чрезмерных усилий резания, неправильного выбора инструмента или дефектов материала заготовки. Это может быть вызвано неподходящими условиями резания, изменением материала заготовки или накоплением тепла в процессе обработки.

• Высокая шероховатость

Шероховатость поверхности является еще одним возможным дефектом механической обработки и относится к неравномерности или неравномерности текстуры поверхности обрабатываемой детали. Это происходит из-за неправильных условий резания, износа инструмента или отклонения.

 

Что понимается под износом инструмента?

Инструменты необходимы в любой операции обработки с ЧПУ для резки и придания формы материалу. Общие типы инструментов используемые в обработке с ЧПУ, включают концевые фрезы, сверла и токарные инструменты. Обычно они устанавливаются на шпиндель, который вращается с высокой скоростью и направляется по запрограммированной траектории для получения желаемой формы или формы.

Износ инструмента при обработке с ЧПУ — это постепенная деградация материала режущей кромки инструмента в процессе обработки. Это обычное явление из-за нескольких факторов, таких как повторяющийся контакт с заготовкой, трение и выделение тепла в процессе резки.

По мере того как режущая кромка затупляется или повреждается, качество обрабатываемых деталей снижается, и инструмент приходится заменять или перетачивать. В некоторых случаях чрезмерный износ инструмента может привести к его преждевременному выходу из строя, что приведет к увеличению времени производства, увеличению производственных затрат и необходимости частой замены инструмента.

Поэтому важно отслеживать и контролировать износ инструмента при обработке с ЧПУ, чтобы свести к минимуму или устранить возможные дефекты обработки.

 

Как износ инструмента создает дефекты обработки на станках с ЧПУ?

Износ инструмента снижает остроту режущей кромки, изменяет геометрию инструмента и требует большей силы резания для выполнения любой операции обработки с ЧПУ.

1. Износ инструмента снижает остроту режущей кромки

Износ инструмента снижает остроту режущей кромки. По мере того как режущая кромка инструмента затупляется или повреждается, его способность эффективно удалять материал с заготовки снижается. В результате снижается качество обработки поверхности, что проявляется в виде шероховатостей, царапин и других дефектов на поверхности обрабатываемых деталей.

Кроме того, по мере того как режущая кромка становится более тупой, она выделяет больше тепла, вызывая дополнительное повреждение инструмента и заготовки, что приводит к повышенному риску поломки инструмента и других дефектов обработки.

Поскольку износ инструмента со временем постоянно увеличивается, он становится настолько тупым, что инструмент больше не может эффективно удалять материал. Кроме того, плоская режущая кромка может привести к тому, что инструмент будет тереться о заготовку, а не резать ее, что приведет к повышенному трению, нагреву и износу как инструмента, так и заготовки. Это может еще больше ухудшить качество обрабатываемых деталей и увеличить риск поломки инструмента.

2. Износ инструмента увеличивает силы резания

Когда режущая кромка инструмента с ЧПУ затупляется или повреждается, силы, необходимые для удаления материала с заготовки, возрастают. Например, высокие скорости резания при точении приведут к более быстрому износу инструмента по сравнению с более высокими подачами. (Бхушан, 2022).

Теперь давайте обсудим некоторые дефекты обработки с ЧПУ, которые могут быть вызваны увеличением сил резания.

Шум инструмента	Это вибрационное явление, которое увеличивает силы резания, потому что это усиливает значительную вибрацию и приводит к шероховатости поверхности, неравномерной текстуре, нестабильности размеров и риску поломки или отказа инструмента.
Поломка или выход из строя инструмента	Увеличение силы резания при обработке с ЧПУ может вызвать чрезмерную нагрузку на инструмент, что приведет к его поломке. Это может привести к значительному простою производства, увеличению производственных затрат и необходимости частой смены инструмента.
Деформация заготовки	Высокие силы резания также могут привести к деформации заготовки, что влияет на точность размеров и качество обрабатываемых деталей.

3. Износ инструмента влияет на геометрию инструмента

Поскольку обрабатывающие инструменты со временем изнашиваются, они могут изменять первоначальную форму и геометрию, что приводит к отклонениям от желаемой формы или формы обрабатываемых деталей. Это может привести ко многим дефектам обработки;

• Изменение геометрии инструмента может привести к отклонениям от заданных размеров обрабатываемых деталей, что приведет к ошибкам в размерах и снижению качества.
• Изменения в геометрии инструмента также могут повлиять на качество обработки поверхности обрабатываемых деталей, что приведет к шероховатости, царапинам или другим дефектам.

4. Износ инструмента снижает производительность резания.

Снижение производительности резания является результатом износа инструмента при обработке с ЧПУ. По мере того как инструмент стареет и изнашивается, он теряет свою оптимальную способность удалять материал с заготовки. В результате это приводит к повышенному износу инструмента, увеличению времени цикла, низкому качеству продукции и снижению скорости резания.

общие последствия низкой производительности резания инструментов в обработке с ЧПУ включают в себя;

• Скорость резки может быть снижена из-за плохой производительности резки, увеличения времени производства и снижения эффективности производства.
• На изготовление каждого элемента уходит больше времени, что приводит к увеличению циклов и снижению производительности производства.
• Снижение производительности резания может привести к повышенному износу инструмента, частой замене инструмента и сокращению срока его службы.
• Проблемы с производительностью резки могут привести к снижению качества продукции, увеличению количества производственных дефектов и снижению эффективности производства.

 

Как свести к минимуму износ инструмента при обработке с ЧПУ?

Как обсуждалось ранее, мы знаем, что износ инструмента является основной причиной многих дефектов обработки на станках с ЧПУ. Таким образом, предотвращение или минимизация износа важны для получения качественного результата.

Ниже приведены некоторые способы минимизации износа инструмента при обработке с ЧПУ.

Выберите правильный инструмент: Выбор правильного инструмента в соответствии с рабочими спецификациями имеет решающее значение для снижения износа инструмента. Тип инструмента, его геометрия и материал напрямую влияют на срок службы и износостойкость. Поэтому учитывайте тип материала заготовки, желаемые параметры резки и чистоту поверхности.

Оптимизируйте параметры резки: Несоответствующие параметры резания, такие как скорость резания, число оборотов шпинделя и глубина резания, также вызывают износ инструментов, что приводит к ряду дефектов обработки. В результате параметры резания должны быть оптимально установлены в зависимости от конкретного проекта обработки.

Нанесите покрытие: Покрытие нитридом титана, нитридом хрома или другими твердыми веществами повышает долговечность инструмента и сводит к минимуму износ. Эти покрытия могут уменьшить трение, увеличить твердость и улучшить износостойкость.

Используйте подходящие охлаждающие жидкости: Накопление тепла является одной из основных причин износа инструмента. Правильное использование охлаждающей жидкости и регулярное техническое обслуживание системы охлаждающей жидкости могут помочь уменьшить трение и накопление тепла, уменьшая износ инструмента. Охлаждающая жидкость также может помочь удалить стружку и мусор из зоны резания.

Обслуживание инструмента: Регулярное техническое обслуживание инструментов, такое как чистка и заточка, способствует увеличению срока службы и минимизирует износ инструмента. Кроме того, очень важно правильно обращаться с инструментами и хранить их.

 

Как определить износ инструмента при обработке с ЧПУ?

Неравномерная текстура поверхности

Противостоять любым проблемам обработки с ЧПУ можно только в том случае, если вы их заметите. Точно так же важно определить износ инструмента, чтобы исключить риск возможных дефектов обработки.

Вот несколько способов определить износ инструмента при обработке с ЧПУ;

• Визуальный осмотр является одним из лучших методов обеспечения износа инструмента. Вы можете проверить на наличие признаков износа, таких как тупые режущие кромки, сколы или трещины.
• Анализ качества отделки поверхности на обработанных деталях также обнаруживаются признаки износа, такие как следы инструмента, неожиданные уровни шероховатости и неравномерная текстура.
• Вибрация это еще один способ определить износ инструмента. Существует вероятность износа инструмента при вибрации каких-либо частей станка с ЧПУ, режущего инструмента и самого инструмента.

 

Подведение итогов

Износ инструмента существенно влияет как на качество обрабатываемых изделий, так и на серьезность дефектов обработки, что является ключевым аспектом надежной работы. сервис обработки с чпуПричины износа включают, помимо прочего, следующее: возраст инструмента, режимы резания, выбор инструмента и параметры резания.

Упреждающий подход к управлению износом инструмента, такой как выбор правильных режущих инструментов, использование правильных параметров резания и мониторинг сил резания, является лучшим способом избежать возможных дефектов обработки.

В Boda мы уделяем первостепенное внимание контролю износа инструмента и возможных дефектов. Наши опытные инженеры и операторы тесно сотрудничают с командой контроля качества, чтобы исключить риск любых возможных дефектов обработки в проекте обработки с ЧПУ.

 

Часто задаваемые вопросы

Каковы распространенные дефекты обработки?

Износ инструмента может повлиять на качество обработки поверхности, соответствие размеров и общее качество деталей. Это основная причина шероховатости, трещин, следов инструмента, ошибок размеров и поломки инструмента.

Как износ инструмента влияет на дефекты обработки на станках с ЧПУ?

Износ инструмента снижает остроту режущей кромки, увеличивает силы резания и изменяет геометрию инструмента. В результате повышенное трение, нагрев и риск поломки инструмента.

Каковы конечные последствия чрезмерного износа инструмента при обработке с ЧПУ?

Чрезмерный износ инструмента при обработке с ЧПУ может привести к преждевременному выходу из строя, увеличению времени производства, высоким производственным затратам и частой смене инструмента.