Какие наиболее распространенные поломки инструмента при обработке на станках с ЧПУ и каковы их причины?

Обработка с ЧПУ (числовым программным управлением) — это высокоточный и эффективный производственный процесс, широко используемый в различных отраслях промышленности. Как поставщик инструментов с ЧПУ, я своими глазами видел проблемы, с которыми сталкиваются производители при возникновении неисправностей инструментов. Понимание распространенных неисправностей инструментов при обработке на станках с ЧПУ и их причин имеет решающее значение для повышения производительности, снижения затрат и обеспечения высокого качества продукции. В этом блоге я углублюсь в некоторые из этих вопросов и предоставлю идеи, основанные на моем опыте в этой области.

1. Поломка инструмента

Поломка инструмента — одна из самых неприятных и дорогостоящих проблем при обработке на станках с ЧПУ. Когда инструмент ломается, это может привести к простою производства, повреждению заготовки и увеличению затрат на инструмент.

Причины

• Чрезмерные силы резания: Если параметры резания, такие как скорость подачи, скорость резания и глубина резания, установлены слишком высокими, инструмент будет подвергаться чрезмерным нагрузкам. Например, при обработке твердого материала, такого как титан, использование высокой скорости подачи без правильной регулировки скорости резания может привести к поломке инструмента. Инструмент просто не может выдержать высокий уровень напряжения, возникающий в процессе резки.
• Износ инструмента: Со временем инструменты естественным образом изнашиваются. Когда инструмент изнашивается сверх предела его пригодности, его структурная целостность нарушается. Изношенная режущая кромка может вызвать вибрацию и неравномерность усилий, что в конечном итоге приведет к поломке. Например, сверло, которое использовалось в течение длительного времени, может иметь затупленный кончик и при попытке проникнуть в заготовку может сломаться.
• Плохое удержание инструмента: Неправильная фиксация инструмента также может привести к его поломке. Если инструмент неправильно закреплен в держателе, он может перемещаться или вибрировать во время обработки. Это движение может вызвать неравномерное воздействие на инструмент, что приведет к преждевременной поломке. Например, фреза, которая неправильно затянута в цанге, может раскачиваться, что приведет к поломке фрезы.
•  

2. Износ инструмента

Износ инструмента является неизбежной частью обработки на станках с ЧПУ, но чрезмерный или преждевременный износ может стать серьезной проблемой.

Причины

Совместимость материалов: Выбор материала инструмента и материала заготовки играет решающую роль в износе инструмента. Если материал инструмента несовместим с материалом заготовки, он быстро изнашивается. Например, использование инструмента из быстрорежущей стали (HSS) для обработки сплава высокой твердости может привести к быстрому износу, поскольку HSS не так тверд, как сплав. В таких случаях лучшим выбором будет твердосплавный инструмент.

Проблемы с режущей жидкостью: СОЖ используются для охлаждения инструмента и заготовки, уменьшения трения и удаления стружки. Если смазочно-охлаждающая жидкость используется неправильно или имеет плохое качество, это может ускорить износ инструмента. Например, если концентрация СОЖ слишком низкая, она может не обеспечить достаточного охлаждения и смазки, что приведет к увеличению трения и износа инструмента.

Высокоскоростная обработка: Хотя высокоскоростная обработка может повысить производительность, она также выделяет больше тепла. Чрезмерное тепло может привести к размягчению материала инструмента, что приведет к более быстрому износу. Например, при высокоскоростном фрезеровании выделяемое тепло может привести к разрушению покрытия твердосплавного инструмента, подвергая основной материал большему износу.

3. Чип – сопутствующие проблемы

Стружка является побочным продуктом процесса резания, и проблемы, связанные со стружкой, могут повлиять на производительность инструмента.

Причины

• Проблемы формирования стружки: Неправильное формирование стружки может вызвать такие проблемы, как застревание стружки и повреждение инструмента. Если стружка слишком длинная и непрерывная, она может намотаться на инструмент, что приведет к его перегреву и быстрому износу. С другой стороны, если стружка слишком короткая и порошкообразная, ее будет трудно смыть, что приведет к скоплению стружки вокруг инструмента.
• Недостаточная эвакуация стружки: Конструкция режущего инструмента и процесс обработки должны обеспечивать надлежащую эвакуацию стружки. Если канавки для стружки на сверле или фрезе слишком малы или засорены, эффективное удаление стружки невозможно. Это может привести к увеличению сил резания, износу инструмента и даже его поломке.
• Свойства материала чипа: Свойства материала стружки также могут влиять на производительность инструмента. Например, некоторые материалы образуют липкую стружку, которая прилипает к инструменту, снижая эффективность его резки. Например, обработка алюминия может привести к образованию липкой стружки, для предотвращения прилипания которой могут потребоваться специальные смазочно-охлаждающие жидкости или покрытия инструментов.
•  

4. Проблемы с отделкой поверхности

Плохое качество поверхности обработанной детали может быть признаком проблем, связанных с инструментом.

Причины

• Геометрия инструмента: Геометрия режущего инструмента, такая как передний угол, задний угол и радиус режущей кромки, может существенно повлиять на качество поверхности. Если геометрия инструмента не оптимизирована для конкретной операции обработки, это может привести к шероховатости поверхности. Например, инструмент с большим радиусом режущей кромки может оставить на заготовке зубчатую поверхность во время фрезерования.
• Отклонение инструмента: Отклонение инструмента происходит, когда инструмент сгибается под действием сил резания. Это может привести к изменению глубины резания и ухудшению качества поверхности. Например, длинная и тонкая концевая фреза может отклоняться во время фрезерования глубоких карманов, оставляя неровную поверхность на дне кармана.
• Вибрации: Вибрации во время обработки также могут привести к ухудшению качества поверхности. Эти вибрации могут быть вызваны различными факторами, такими как несбалансированные инструменты, неправильные параметры резания или нестабильность станка. Например, если у фрезерного станка ослаблен ремень, это может вызвать вибрации, которые приводят к образованию волнистой поверхности обрабатываемой детали.
•  

Решения и рекомендации

• Правильный выбор инструмента: Очень важно правильно выбрать инструмент для работы. При выборе инструмента учитывайте материал заготовки, операцию обработки и требуемую чистоту поверхности. Например, для высокоточной обработки твердых материалов.Полировальные подушечки с медной связкоймогут быть отличным выбором, поскольку они обеспечивают превосходную стойкость к истиранию и точность.
• Оптимальные параметры резки: Установите параметры резания, такие как скорость подачи, скорость резания и глубина резания, в зависимости от материала инструмента и заготовки. Проведение пробных резов и соответствующая настройка параметров может помочь предотвратить отказы инструмента.
• Регулярный осмотр и техническое обслуживание инструмента: Регулярно проверяйте инструменты на предмет износа и повреждений. Своевременно заменяйте изношенные инструменты. Кроме того, обеспечьте правильное хранение инструмента, чтобы предотвратить его повреждение.
• Использование качественных смазочно-охлаждающих жидкостей: Выбирайте высококачественные смазочно-охлаждающие жидкости и используйте их правильно. Контролируйте концентрацию СОЖ и регулярно меняйте ее, чтобы поддерживать ее эффективность.
• Обслуживание державки инструмента: Держатели инструментов содержать в чистоте и хорошем состоянии. Обеспечьте надлежащее крепление инструмента, чтобы предотвратить его перемещение и вибрацию.

Как поставщик инструментов с ЧПУ, мы предлагаем широкий ассортимент высококачественных инструментов и аксессуаров для удовлетворения ваших потребностей в обработке. Наш14-дюймовый бесшумный алмазный калибровочный кругпредназначен для точной калибровки и шлифования, аСупергибкая опорная подушкаобеспечивает превосходную поддержку и гибкость во время обработки.

Если вы столкнулись с проблемами, связанными с инструментом в процессе обработки с ЧПУ, или ищете высококачественные инструменты с ЧПУ, мы здесь, чтобы помочь. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши конкретные требования, и давайте работать вместе, чтобы улучшить производительность и качество вашей обработки.

Ссылки

• Трент, Э.М., и Райт, ПК (2000). Резка металла. Баттерворт-Хайнеманн.
• Калпакджян С. и Шмид С.Р. (2008). Производственная инженерия и технологии. Пирсон Прентис Холл.
•