Motivul scăderii performanței de prelucrare a forajului!

Când performanța de prelucrare a găurilor de foraj scade, motivul poate fi cauzat de un anumit factor sau poate fi rezultatul lucrului împreună de mai mulți factori. Acești factori includ stabilitatea piesei de prelucrat, dimensiunea alocației de prelucrare, rigiditatea sistemului de scule, gradul și geometria lamei, viteza de tăiere și viteza de avans potrivirea cu performanța sculei. Atunci când întâmpinați situații precum ciclul lung de prelucrare, durata de viață scurtă a sculei sau deteriorarea calității pieselor, acești factori trebuie analizați și identificați.
Într-un anumit proces plictisitor, influența anumitor factori poate fi mai semnificativă decât alți factori, dar acești factori pot fi, de asemenea, strâns legați între ei. Modificarea unui factor poate însemna că, pentru a obține rezultatul dorit, este necesară modificarea simultană a celuilalt factor. Cu toate acestea, atunci când efectuați teste de tăiere, nu modificați doi sau mai mulți factori simultan.
1. Stabilitatea piesei de prelucrat
Deși centrele de prelucrare și dispozitivele de fixare nu sunt de obicei primii factori pe care atelierele de prelucrare i-ar putea lua în considerare, dacă starea piesei de prelucrat este instabilă în timpul prelucrării, mașina unealtă și dispozitivul de fixare pot afecta serios performanța de tăiere a sculei.
Dacă rigiditatea de prindere a piesei de prelucrat este garantată, dimensiunea și puterea mașinii-unelte vor afecta și parametrii de tăiere. Deși mașinile-unelte cu găuri conice ale arborelui BT50, BT40 și BT30 pot folosi toate același cap de găurit grosier, nu toate mașinile-unelte pot finaliza același proces de găurire. Același lucru este valabil și pentru adâncimea găurii de foraj. Pe mașina unealtă BT50, se pot găuri găuri cu un diametru de 75 mm și o adâncime de 250-300mm. De asemenea, mașina unealtă BT40 poate finaliza prelucrarea din această gamă de dimensiuni folosind o bară de alezat extinsă. Cu toate acestea, orice mașină-uneltă cu o conicitate mai mică de 40 nu acceptă acest tip de prelucrare.
Axurile uzate ale mașinilor-unelte și dispozitivele de fixare instabile sunt de obicei factori care nu pot fi modificați, dar care trebuie abordați. Uneori, acești factori pot face ca o sarcină de prelucrare să eșueze complet, dar, în general, modificarea tipului de lame sau a parametrilor de tăiere va oferi o soluție.
2. Indemnizație de procesare
Personalul de prelucrare nu este deseori clar cât de multă marjă ar trebui rezervată pentru prelucrarea cu alezarea. Este posibil ca utilizatorii să fie mai familiarizați cu viteza de tăiere/viteza de avans și cu alocația de prelucrare necesară la strunjire, dar aceste experiențe nu sunt întotdeauna aplicabile pentru alezarea. Acest lucru este valabil mai ales în prelucrarea cu alezarea brută cu freze de alezat. Nu este neobișnuit ca diametrul burghiului să fie foarte aproape de deschiderea finală a piesei de prelucrat (cu doar o toleranță de prelucrare de 0.5-0.75 mm rămase). O astfel de cantitate mică de material nu este suficientă pentru a găzdui cele două vârfuri ale lamei sculei de alezat, ceea ce va duce la zgomot și o scădere a performanței de tăiere a sculei. Dacă nu există suficientă toleranță de prelucrare și toleranță de diametru slăbită (plus sau minus o miime), este mai bine să utilizați o freză de alezat (sau o freză de alezat cu una dintre clemele lamei îndepărtate) pentru rezultate de prelucrare mai bune.
Pe de altă parte, pentru piesele cu găuri de miez, dacă poziția găurii de miez este incorectă, este posibil să existe prea mult material pentru piesa de prelucrat care trebuie tăiat. Chiar dacă diametrul găurii miezului se încadrează în intervalul tipic al standardelor de admisie de găurire brută, abaterea de la miez poate avea ca rezultat scula de găurit să ia mai mult pe o parte a găurii decât lama poate rezista la sarcina așchiilor.
3. Rigiditatea ansamblului sculei
Atunci când se selectează o unealtă de găurit pentru o sarcină de prelucrare, aceasta se bazează de obicei pe diametrul de găurire și adâncimea nominală necesare, ținând cont puțin de adâncimea reală de găurire și de consolă suplimentară necesară (dacă este necesar). De exemplu, într-un anumit proces de găurire, adâncimea găurii de găurire este de numai 50 mm, dar unealta poate necesita o lungime de suspendare de 200 mm pentru a ajunge la găurirea prin piesa de prelucrat și/sau dispozitivul de fixare. Aceasta este complet diferită de adâncimea de găurire necesară de 250 mm.
Pentru a maximiza rigiditatea sculei și intervalul de utilizare, sistemul de alezaj modular poate oferi un număr nelimitat de combinații de module. În cazurile în care lungimea necesară a sculei este mai mare, este important să alegeți mai întâi un diametru de bază mai mare al barei de alezaj și apoi să reduceți diametrul barei de alezat după cum este necesar, în loc să utilizați aceeași dimensiune a diametrului pe toată lungimea bar plictisitor.
Pentru găurire lungă, cu spațiu limitat, este posibil să luați în considerare utilizarea tijelor de găurit din aliaj dur integrale (în loc să folosiți mai multe tije extinse). Această configurație poate oferi o rigiditate mai mare și un control mai bun, dar este de obicei limitată la găuri de foraj cu diametre mai mici.
Pentru alezarea lungă, în comparație cu schemele de configurare a sculei care iau în considerare numai lungimea și deschiderea nominală a găurii de foraj, sistemele de alezaj modular care utilizează dimensiuni mai mari de conexiune în consolă și reduc diametrul sculei numai atunci când este necesar au o rigiditate mai bună.
4. Marca lamei și forma geometrică
Lama este punctul cheie de contact între piesa de prelucrat și unealta de tăiere. Dacă lama nu se potrivește cu procesul de găurire, chiar dacă sistemul de găurit are o rigiditate excelentă și capul de găurit este echilibrat cu precizie, poate fi totuși dificil să se obțină o performanță ideală de prelucrare.
Dacă forma geometrică a lamei nu poate garanta stabilitatea tăierii, folosirea celui mai bun grad al lamei nu este de folos. Lamele de foraj cu forme geometrice suprimate folosesc de obicei o masă de rupere a așchiilor relativ conservatoare, care poate menține o durată de viață mai lungă în condiții stabile de prelucrare, dar adâncimea lor radială de tăiere ar trebui să fie de cel puțin jumătate din raza arcului vârfului sculei. În unele procese de găurire dure (cum ar fi găuri adânci sau găuri lungi, găurire lungă a materialului de așchii sau strângerea instabilă a piesei de prelucrat cauzată de mașini-unelte și/sau dispozitive de fixare), șlefuirea lamelor de găurit cu formă geometrică poate tăia mai liber.
Pentru procese specifice de foraj, gradele de lame și acoperirile utilizate sunt în mod constant îmbunătățite și înlocuite. La găurirea pieselor din oțel, cele mai frecvent utilizate calități sunt ceramica metalică și aliajul dur acoperit cu trei straturi. Calitățile de aliaje dure acoperite pot fi utilizate și pentru alezarea fontei. Dacă condițiile de prelucrare sunt stabile, lamele ceramice cu nitrură de siliciu și anumite tipuri de nitrură de bor cubic (CBN) pot fi, de asemenea, utilizate pentru alezarea fontei. Aluminiul și alte materiale metalice neferoase pot fi găurite folosind lame din aliaj dur neacoperite, care au de obicei așchii mari de șlefuit în unghiuri regulate pentru a preveni generarea de așchii alungite. Pentru alezarea de precizie de mare viteză a acestor materiale, lamele cu vârfuri de diamant policristalin (PCD) sau acoperiri pot fi, de asemenea, o alegere bună. Trebuie reținut că stabilitatea de tăiere este prima cerință pentru prelungirea duratei de viață a lamei.
5. Viteza de taiere si viteza de avans
După luarea în considerare a toți ceilalți factori, este, de asemenea, necesar să se determine dacă viteza de tăiere și viteza de avans sunt adecvate. Acești parametri de tăiere sunt cruciali pentru obținerea condițiilor optime de tăiere liberă. Starea ideală de găurire este utilizarea unei viteze mari de tăiere și a unei viteze de avans moderate, dar aceasta poate fi limitată și de diferitele condiții menționate mai sus.
O greșeală obișnuită în prelucrarea cu alezarea brută cu freze de alezat este pur și simplu înmulțirea vitezei de avans a forajului cu un singur punct cu 2. Această metodă de calcul nu este de obicei corectă: pentru prelucrarea cu alezarea cu aceeași deschidere, viteza de avans a frezei de alezat grosier poate ajunge la 4. ori mai mare decât cea a frezei de alezat fin, deoarece freza de alezat grosier poate folosi o rază mai mare a arcului vârfului sculei. De exemplu, dacă raza vârfului unei freze de alezat de precizie este de 0.2mm sau 0.4mm, o lamă de foraj grosier poate folosi o rază de vârf de 0.8mm. Prin dublarea razei arcului vârfului sculei și folosind două lame, viteza de avans poate ajunge de 4 ori mai mare decât a unei scule de alezat de precizie.
În general, alezarea brută nu necesită o finisare foarte fină a suprafeței, astfel încât o freză de foraj mai rigidă poate fi folosită pentru a prelucra la o viteză de tăiere mai mare. Dacă viteza de avans a frezei de alezat este prea mică, aceasta va cauza vibrații din cauza alocației de prelucrare necorespunzătoare. Frezele de alezat brut sunt utilizate pentru prelucrarea de alezat cu sarcini mari, necesitând îndepărtarea mai multor materiale ale piesei de prelucrat și utilizarea unor viteze de avans mai mari.
Personalului de prelucrare, uneori, este dificil să determine viteza adecvată de tăiere a suprafeței pentru alezarea de precizie. Optimizarea vitezei de tăiere este crucială pentru prelungirea duratei de viață a lamei. Dacă alezarea cu încărcături grele este efectuată la o viteză de tăiere foarte mare, aceasta va genera o cantitate mare de căldură de tăiere și va scurta durata de viață a lamei. Reducerea încărcăturii de așchii poate scădea temperatura de tăiere, permițând lamei de găurit să proceseze la o viteză de avans la suprafață mai mare.