Nella lavorazione CNC, la durata dell'utensile si riferisce al tempo impiegato dalla punta dell'utensile per tagliare il pezzo durante l'intero processo, dall'inizio della lavorazione fino allo scarto della punta dell'utensile, oppure alla lunghezza effettiva della superficie del pezzo durante il processo di taglio.
1. È possibile migliorare la durata dell'utensile?
La durata dell'utensile è di soli 15-20 minuti. È possibile migliorarla ulteriormente? Ovviamente, la durata dell'utensile può essere facilmente aumentata, ma solo a patto di sacrificare la velocità di linea. Minore è la velocità di linea, più evidente sarà l'aumento della durata dell'utensile (tuttavia, una velocità di linea troppo bassa causerà vibrazioni durante la lavorazione, riducendone la durata).
2. C'è qualche significato pratico nel migliorare la durata degli utensili?
Nel costo di lavorazione del pezzo, la quota del costo dell'utensile è molto ridotta. La velocità della linea diminuisce, anche se la durata dell'utensile aumenta, ma aumenta anche il tempo di lavorazione del pezzo. Il numero di pezzi lavorati dall'utensile non aumenterà necessariamente, ma aumenterà il costo di lavorazione del pezzo.
Ciò che bisogna comprendere correttamente è che ha senso aumentare il più possibile il numero di pezzi da lavorare, garantendo al contempo la massima durata dell'utensile.
3. Fattori che influenzano la durata dell'utensile
1. Velocità della linea
La velocità lineare ha il maggiore impatto sulla durata dell'utensile. Se la velocità lineare è superiore al 20% della velocità lineare specificata nel campione, la durata dell'utensile si ridurrà a 1/2 dell'originale; se viene aumentata al 50%, la durata dell'utensile sarà solo 1/5 dell'originale. Per aumentare la durata dell'utensile, è necessario conoscere il materiale, lo stato di ciascun pezzo da lavorare e l'intervallo di velocità lineare dell'utensile selezionato. Gli utensili da taglio di ciascuna azienda hanno velocità lineari diverse. È possibile effettuare una ricerca preliminare tra i campioni pertinenti forniti dall'azienda e quindi regolarli in base alle condizioni specifiche durante la lavorazione per ottenere un effetto ideale. I dati relativi alla velocità di linea durante la sgrossatura e la finitura non sono coerenti. La sgrossatura si concentra principalmente sulla rimozione del margine e la velocità di linea dovrebbe essere bassa; per la finitura, lo scopo principale è garantire la precisione dimensionale e la rugosità, e la velocità di linea dovrebbe essere elevata.
2. Profondità di taglio
L'effetto della profondità di taglio sulla durata dell'utensile non è così rilevante come quello della velocità lineare. Ogni tipo di scanalatura ha un intervallo di profondità di taglio relativamente ampio. Durante la sgrossatura, la profondità di taglio dovrebbe essere aumentata il più possibile per garantire la massima velocità di rimozione del margine; durante la finitura, la profondità di taglio dovrebbe essere la più piccola possibile per garantire la precisione dimensionale e la qualità superficiale del pezzo. Tuttavia, la profondità di taglio non può superare l'intervallo di taglio della geometria. Se la profondità di taglio è troppo grande, l'utensile non può sopportare la forza di taglio, con conseguente scheggiatura; se la profondità di taglio è troppo piccola, l'utensile non farà altro che raschiare e schiacciare la superficie del pezzo, causando una grave usura sulla superficie del fianco, riducendo così la durata dell'utensile.
3. Alimentazione
Rispetto alla velocità di taglio e alla profondità di taglio, l'avanzamento ha l'impatto minore sulla durata dell'utensile, ma ha l'impatto maggiore sulla qualità superficiale del pezzo. Durante la sgrossatura, l'aumento dell'avanzamento può aumentare la velocità di asportazione del margine; durante la finitura, la riduzione dell'avanzamento può aumentare la rugosità superficiale del pezzo. Se la rugosità lo consente, l'avanzamento può essere aumentato il più possibile per migliorare l'efficienza di lavorazione.
4. Vibrazione
Oltre ai tre principali elementi di taglio, la vibrazione è il fattore che ha il maggiore impatto sulla durata dell'utensile. Le cause delle vibrazioni sono molteplici, tra cui la rigidità della macchina utensile, la rigidità degli utensili, la rigidità del pezzo, i parametri di taglio, la geometria dell'utensile, il raggio dell'arco della punta dell'utensile, l'angolo di spoglia della lama, l'allungamento della sporgenza della barra utensile, ecc., ma la ragione principale è che il sistema non è sufficientemente rigido da resistere. La forza di taglio durante la lavorazione provoca la vibrazione costante dell'utensile sulla superficie del pezzo durante la lavorazione. Eliminare o ridurre le vibrazioni deve essere considerato in modo completo. La vibrazione dell'utensile sulla superficie del pezzo può essere intesa come il costante urto tra l'utensile e il pezzo, anziché il normale taglio, che causerà piccole crepe e scheggiature sulla punta dell'utensile, e queste crepe e scheggiature causeranno un aumento della forza di taglio. Più grande è la vibrazione, più aumenta, a sua volta, il grado di crepe e scheggiature aumenta ulteriormente e la durata dell'utensile si riduce notevolmente.
5. Materiale della lama
Quando si lavora un pezzo, si considerano principalmente il materiale, i requisiti di trattamento termico e l'eventuale interruzione della lavorazione. Ad esempio, le lame per la lavorazione di componenti in acciaio e quelle per la lavorazione di ghisa, e le lame con durezza di lavorazione HB215 e HRC62, non sono necessariamente le stesse; le lame per la lavorazione intermittente e quella per la lavorazione continua non sono le stesse. Le lame in acciaio vengono utilizzate per la lavorazione di componenti in acciaio, le lame per fusione vengono utilizzate per la lavorazione di getti, le lame in CBN vengono utilizzate per la lavorazione di acciaio temprato e così via. Per lo stesso materiale del pezzo, se la lavorazione è continua, è consigliabile utilizzare una lama con durezza maggiore, che può aumentare la velocità di taglio del pezzo, ridurre l'usura della punta dell'utensile e ridurre i tempi di lavorazione; se la lavorazione è intermittente, è consigliabile utilizzare una lama con una maggiore tenacità. Può ridurre efficacemente l'usura anomala, come la scheggiatura, e aumentare la durata dell'utensile.
6. Numero di volte in cui la lama viene utilizzata
Durante l'utilizzo dell'utensile si genera una grande quantità di calore, che aumenta notevolmente la temperatura della lama. Quando non viene lavorata o raffreddata con acqua di raffreddamento, la temperatura della lama si riduce. Pertanto, la lama si trova sempre in un intervallo di temperatura più elevato, quindi continua a espandersi e contrarsi con il calore, causando piccole crepe nella lama. Quando la lama viene lavorata con il primo tagliente, la durata dell'utensile è normale; ma con l'aumentare dell'utilizzo della lama, la crepa si estenderà ad altre lame, con conseguente riduzione della loro durata.
Data di pubblicazione: 10-03-2021
