Износ инструмента при обработке на станках с ЧПУ:виды, причины и решения

Широкое использование производственного и технологического оборудования с ЧПУ способствовало развитию технологии резки. Мы стали свидетелями повышения эффективности, улучшения качества продукции и возможности производить почти все продукты с высокой точностью.

С появлением сверхжаропрочных сплавов и композиционных материалов требования к качеству режущего инструмента становятся все более жесткими. Износ инструмента является наиболее распространенным явлением. После длительной работы могут возникнуть сбои или неполадки. Фактически каждый режущий инструмент изнашивается в течение срока службы.

Хотя это обычное явление, чрезмерный износ вреден для наших продуктов или машин. Неравномерность, вызванная этим износом, может отрицательно сказаться на обрабатываемой детали и повредить основное оборудование. Износ инструмента также может привести к сбоям, которые могут привести к серьезным повреждениям, переделке и браку деталей.

Поэтому очень важно обнаруживать такие аномалии и исправлять их в режиме реального времени, чтобы мы могли получить наилучшую производительность концевой фрезы. Основываясь на нашем опыте, мы излагаем наше мнение о различных типах износа инструмента и о том, как его выявить и смягчить. Надеюсь, они помогут вам лучше справляться с износом инструмента!

Коэффициенты износа инструмента с ЧПУ

Что такое износ инструмента? Износ инструмента – это постепенный выход инструмента из строя в результате регулярной эксплуатации. Существует множество факторов, вызывающих быстрый износ режущих инструментов.

1) Механический износ

Обработка твердых или сложных материалов может легко привести к быстрому износу режущих инструментов. Для большинства труднообрабатываемых материалов характерна низкая теплопроводность, что приводит к снижению прочности сцепления клея в инструментальном материале при высоких температурах и ускоряет износ инструмента.

2) Резка тепла

При резке материалов с высокой твердостью и ударной вязкостью температура режущей кромки очень высока, а износ инструмента подобен таковому при резке труднообрабатываемых материалов. Особенно при обработке материалов заготовки, которые производят короткую стружку, кратеры изнашиваются вблизи режущей кромки и быстро повреждают инструмент.

3) Химический износ

При резании компоненты труднообрабатываемого материала и некоторые компоненты материала инструмента будут реагировать в условиях высокой температуры, эти компоненты будут осаждаться, падать или образовывать другие соединения, которые ускорят износ инструмента, например разрушение.

Виды износа инструмента и способы их предотвращения

Это некоторые распространенные методы износа инструмента при резке с ЧПУ.

1. Абразивный износ

Зона износа представляет собой режим равномерного износа режущей кромки инструмента, который обусловлен механическим износом заготовки. Это сделает режущую кромку инструмента тупой и даже изменит размер. Если при более высокой скорости возникает сильное термическое напряжение, оно даже изменит размер кромки ножа, особенно если не используется соответствующее покрытие инструмента. Режущая кромка вызывает больше повреждений, поэтому покрытие инструмента имеет важное значение для продления срока службы инструмента.

Как избежать

Если площадь износа становится слишком большой или инструмент преждевременно повреждается, поможет снижение скорости резания и оптимизация количества используемой охлаждающей жидкости. Траектории инструмента высокоэффективного фрезерования (HEM) могут помочь снизить износ за счет распределения работы, выполняемой инструментом, по всей длине резания. Это предотвращает локальный износ и продлевает срок службы инструмента за счет использования всей доступной режущей кромки.

2. Чип

Фрагментация вызывается множеством различных причин, таких как чрезмерное воздействие, термическое растрескивание или износ в процессе эксплуатации. Думайте об этом как о серии сколов или выкрашивающих битов на режущем инструменте. Если его вовремя не устранить, этот износ обычно приводит к ухудшению качества поверхности и даже может привести к серьезному выходу инструмента из строя.

Как избежать

Причиной растрескивания обычно являются чрезмерные нагрузки и ударные нагрузки в процессе эксплуатации, но оно может быть вызвано и термическим растрескиванием (еще один вид износа инструмента). Есть несколько шагов, чтобы проверить, не треснул ли ваш режущий инструмент. Во-первых, нужно убедиться, что фрезерный станок с ЧПУ не вибрирует и не болтается. Затем соответствующим образом отрегулируйте скорость и скорость подачи, увеличьте скорость и уменьшите скорость подачи.

3. Термическое растрескивание

Термические трещины возникают из-за колебаний температуры во время фрезерования. Они идентифицируются как серия трещин на поверхности инструмента перпендикулярно режущей кромке. Скорость образования трещин низкая, но это может привести к растрескиванию и преждевременному выходу инструмента из строя.

Как избежать

Горячие трещины обычно идентифицируются по трещинам инструмента, перпендикулярным режущей кромке. Одним из лучших способов переноса термических трещин является нанесение на концевую фрезу соответствующего термостойкого покрытия. Подобно износу, траектории HEM обеспечивают превосходную защиту от термических трещин, поскольку эти траектории распределяют тепло по всей режущей кромке инструмента, тем самым снижая общую температуру и предотвращая сильные колебания температуры.

4. Перелом

Как следует из названия, перелом относится к внезапной поломке инструмента во время работы машины. Поломка — это полная потеря возможности использования инструмента из-за внезапной поломки, которая обычно вызвана неправильной скоростью и подачей, неправильным покрытием или неправильной глубиной резания. Проблемы с держателем инструмента или ослабление крепления заготовки также могут привести к поломке, а несоответствие свойств материала заготовки также может привести к поломке.

Как избежать

Регулировка скорости, подачи и глубины резания, а также проверка жесткости настройки помогут уменьшить растрескивание. Оптимизация использования охлаждающей жидкости также помогает избежать горячих точек в материале, которые могут затупить режущую кромку и привести к поломке. Траектория HEM предотвращает разрушение, обеспечивая более постоянную нагрузку на инструмент. Уменьшите ударную нагрузку, тем самым уменьшив давление на инструмент, тем самым уменьшив вероятность повреждения и продлив срок службы инструмента.

Заключение

Важно следить за инструментами и поддерживать их в хорошем рабочем состоянии, чтобы избежать простоев и сэкономить деньги. Износ вызывается как термическими, так и механическими силами. Его можно запустить, используя соответствующие рабочие параметры и траектории движения инструмента HEM, чтобы распределить износ по всей длине резания, тем самым уменьшая износ. Хотя каждый инструмент в конечном итоге подвергается некоторому износу инструмента, если вы будете уделять пристальное внимание скорости, подаче и глубине резания, эффект может быть отложен. Необходимо предпринять упреждающие действия для устранения проблемы, чтобы не вызвать полный сбой инструмента.