Силата на рязане е критичен фактор, който значително влияе върху работата на CNC стругова машина. Като доставчик на CNC стругови стругове, разбирането как силата на рязане влияе на производителността на машината е от съществено значение за предоставянето на висококачествено оборудване и оптимални решения на нашите клиенти.
1. Основи на силата на рязане в CNC стругови машини
В CNC струг, силата на рязане се генерира, когато режещият инструмент се зацепи с детайла. Тя може да бъде разделена на три основни компонента: тангенциална сила, радиална сила и аксиална сила.
Тангенциалната сила, известна още като сила на рязане, действа по посока на скоростта на рязане. Той отговаря за отстраняването на материала от детайла и е пряко свързан с консумацията на енергия на машината. По-високата тангенциална сила изисква повече мощност от двигателя на шпиндела, което може да повлияе на енергийната ефективност на машината и потенциално да доведе до прегряване, ако захранването не е достатъчно.
Радиалната сила действа перпендикулярно на посоката на скоростта на рязане. Тази сила може да причини деформация на режещия инструмент и детайла. Прекомерната радиална сила може да доведе до лошо покритие на повърхността, неточности в размерите и дори счупване на инструмента. Например, ако радиалната сила е твърде голяма, режещият инструмент може да се огъне, което води до отклонение на обработената повърхност от желаната форма.
Аксиалната сила действа успоредно на оста на детайла. Може да повлияе на стабилността на детайла по време на процеса на струговане. Ако аксиалната сила не се управлява правилно, това може да доведе до движение или вибриране на детайла, което води до неравномерно рязане и намалена точност на обработка.
2. Въздействие върху точността на обработка
Едно от най-значимите въздействия на силата на рязане върху производителността на CNC стругова машина е върху точността на обработка. Както споменахме по-рано, прекомерните сили на рязане могат да причинят деформация на инструмента. Когато режещият инструмент се отклони, действителната траектория на рязане се отклонява от програмираната траектория. Това води до грешки в размерите на обработваната част. Например при прецизна обработка, където се изискват строги допуски, дори малко отклонение на инструмента може да доведе до излизане на детайла извън спецификацията.
Освен това силите на рязане също могат да причинят деформация на детайла. Ако силата на рязане е твърде голяма, детайлът може да се деформира еластично или пластично. Еластичната деформация е временна, но все още може да повлияе на точността на обработка по време на процеса на рязане. Пластичната деформация, от друга страна, е постоянна и може да направи детайла безполезен. За да се осигури високопрецизна обработка, от решаващо значение е силата на рязане да се контролира в приемлив диапазон. Това може да се постигне чрез избор на подходящи параметри на рязане като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане.
3. Ефект върху повърхностното покритие
Повърхностното покритие на обработената част е друг важен аспект, повлиян от силата на рязане. Когато силата на рязане е твърде висока, това може да причини вибрации в режещия инструмент и детайла. Тези вибрации водят до грапаво покритие на повърхността с видими следи от трептене върху обработената повърхност. Тракането е самовъзбуждаща се вибрация, която се появява, когато силата на рязане надвиши капацитета на затихване на системата машина - инструмент - детайл.
Гладката повърхност често се изисква в много приложения, като например в космическата и автомобилната промишленост. За да се получи добро покритие на повърхността, силата на рязане трябва да се поддържа на ниво, което минимизира вибрациите. Това може да се постигне чрез използване на остри режещи инструменти, оптимизиране на параметрите на рязане и осигуряване на стабилност на машината и детайла. Например, използването на режещ инструмент от високоскоростна стомана или твърдосплавен инструмент с остър ръб може да намали силата на рязане и да подобри покритието на повърхността.
4. Живот на инструмента
Силата на рязане също оказва пряко влияние върху живота на инструмента. Високите сили на рязане могат да причинят прекомерно износване на режещия инструмент. Триенето между режещия инструмент и детайла генерира топлина и колкото по-висока е силата на рязане, толкова повече топлина се произвежда. Тази топлина може да доведе до омекване на материала на инструмента, което води до бързо износване и в крайна сметка до повреда на инструмента.
В допълнение, високите сили на рязане могат също да причинят механична повреда на режещия инструмент, като начупване или счупване. Чрез намаляване на силата на рязане животът на инструмента може значително да се удължи. Това може да се постигне чрез използване на усъвършенствани техники за рязане, като високоскоростна обработка или използване на флуиди за рязане. Течностите за рязане могат да намалят триенето между инструмента и детайла, като по този начин намаляват силата на рязане и топлината, генерирана по време на процеса на рязане.
5. Стабилност на машината
Стабилността на CNC струговата машина е от решаващо значение за нейната производителност. Прекомерните сили на рязане могат да доведат до вибриране на машината, което не само засяга точността на обработката и повърхностното покритие, но също така намалява общия живот на машината. Вибрацията може да причини повреда на компонентите на машината, като шпиндела, лагерите и направляващите.
За да се осигури стабилност на машината, силата на рязане трябва да бъде балансирана. Това може да се постигне чрез използване на подходяща геометрия на инструмента и стратегии за рязане. Например, използването на инструмент с положителен наклонен ъгъл може да намали силата на рязане и да подобри стабилността на процеса на рязане. Освен това структурният дизайн и твърдостта на машината също играят важна роля за издържане на силите на рязане. Една добре проектирана машина с висока твърдост може по-добре да абсорбира силите на рязане и да поддържа стабилност по време на процеса на обработка.
6. Роля на силата на рязане в различни видове CNC стругове
Различни видове CNC стругове, като напрCNC групов стругиY Axis Cnc струг, могат да имат различна чувствителност към силата на рязане.
CNC групови стругове често се използват за производство в голям обем. Те обикновено имат множество режещи инструменти, подредени в група. Разпределението на силата на рязане между тези инструменти трябва да се управлява внимателно, за да се осигури равномерна обработка и да се предотврати претоварването на инструмента. В многофункционален струг с ЦПУ, ако силата на рязане върху един инструмент е твърде висока, това може да причини преждевременно износване на инструмента и да повлияе на общата производителност на машината.
CNC стругове с ос Y, от друга страна, предлагат повече гъвкавост при обработката на сложни части. Допълнителната Y - ос позволява по-прецизен контрол на позицията на режещия инструмент. Въпреки това, силата на рязане в CNC струг с Y-ос трябва да бъде внимателно обмислена и по трите оси, за да се осигури точна обработка. Взаимодействието между силите на рязане в различните оси може да окаже значително влияние върху производителността на машината и качеството на обработваната част.
7. Значение за производителите на стругове с ЦПУ
катоПроизводители на CNC стругове, трябва да вземем предвид силата на рязане по време на проектирането и производствения процес на CNC стругови машини. Като разберем връзката между силата на рязане и производителността на машината, можем да проектираме машини, които са по-ефективни, точни и надеждни.
Можем да оптимизираме структурния дизайн на машината, за да подобрим нейната твърдост и способност да издържа на силите на рязане. Това включва използването на високоякостни материали за рамката и компонентите на машината. Освен това можем да разработим усъвършенствани системи за контрол, които могат да наблюдават и коригират параметрите на рязане в реално време въз основа на силата на рязане. Това гарантира, че машината работи на оптимално ниво на производителност и намалява риска от счупване на инструмента и повреда на детайла.
8. Заключение и призив за действие
В заключение, силата на рязане оказва дълбоко влияние върху производителността на CNC стругова машина. Влияе върху точността на обработката, повърхностното покритие, живота на инструмента и стабилността на машината. Като доставчик на CNC стругови машини, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти машини, които могат ефективно да управляват силите на рязане и да осигурят висококачествени резултати от обработката.
Ако сте на пазара за CNC стругова машина или се нуждаете от повече информация за това как силата на рязане влияе на производителността на машината, ви каним да се свържете с нас. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне да изберете правилната машина за вашите специфични нужди и да ви предостави цялостна техническа поддръжка.
Референции
- Stephenson, DA, & Agapiou, JS (2006). Теория и практика на рязане на метали. CRC преса.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.
