ความเร็วในการตัดมีผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วน CNC สแตนเลสอย่างไร
เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของชิ้นส่วน CNC สแตนเลสฉันอยู่ในเกมเครื่องจักรกลซีเอ็นซีหนา ๆ มาระยะหนึ่งแล้ว คำถามหนึ่งที่มักจะปรากฏขึ้นคือ "ความเร็วในการตัดมีผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วน CNC สแตนเลสอย่างไร" มาดำดิ่งลงไปและทำลายมันลง
ก่อนอื่นเรามาพูดกันเล็กน้อยเกี่ยวกับความเร็วในการตัดจริง ในการตัดเฉือนซีเอ็นซีความเร็วในการตัดหมายถึงความรวดเร็วของเครื่องมือตัดเคลื่อนที่ข้ามพื้นผิวของชิ้นงานสแตนเลส - ชิ้นงานเหล็ก วัดเป็นเท้าพื้นผิวต่อนาที (SFM) หรือเมตรต่อนาที (m/นาที) ความเร็วนี้เป็นปัจจัยสำคัญเพราะมันมีผลโดยตรงต่อหลายแง่มุมของคุณภาพของส่วนสุดท้าย
พื้นผิวเสร็จสิ้น
หนึ่งในผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดของความเร็วในการตัดต่อชิ้นส่วน CNC สแตนเลสคือพื้นผิว เมื่อความเร็วในการตัดต่ำเกินไปเครื่องมือมีแนวโน้มที่จะถูกับชิ้นงานแทนที่จะตัดผ่านมันอย่างหมดจด การกระทำที่ถูนี้อาจทำให้เกิดไมโคร - รอยขีดข่วนและจุดขรุขระบนพื้นผิวของชิ้นส่วน คุณจบลงด้วยส่วนที่มีความน่าเบื่อและไม่สม่ำเสมอซึ่งไม่ใหญ่ - ไม่โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าส่วนจะมองเห็นได้หรือจำเป็นต้องพอดีกับส่วนประกอบอื่น ๆ อย่างแม่นยำ
ด้านพลิกถ้าความเร็วในการตัดสูงเกินไปความร้อนที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดอาจมากเกินไป ความร้อนนี้สามารถนำไปสู่ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "Built - Up Edge" (Bue) Bue เกิดขึ้นเมื่อแท่งสแตนเลสเล็ก ๆ บิตไปที่ขอบของเครื่องมือ ในขณะที่เครื่องมือยังคงตัดต่อไปบิตเหล่านี้สามารถแยกออกและทิ้งวัสดุชิ้นเล็ก ๆ ไว้บนพื้นผิวของชิ้นส่วนซึ่งส่งผลให้พื้นผิวที่ไม่ดี
แล้วจุดหวานคืออะไร? มันขึ้นอยู่กับปัจจัยบางอย่างเช่นชนิดของสแตนเลส (เช่น 304, 316) วัสดุเครื่องมือตัด (คาร์ไบด์, เหล็กความเร็วสูง) และเรขาคณิตของชิ้นส่วน โดยทั่วไปสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมที่พบบ่อยที่สุดและเครื่องมือคาร์ไบด์ความเร็วในการตัดในช่วง 100 - 300 SFM สามารถสร้างพื้นผิวที่ดี แต่ก็เป็นความคิดที่ดีที่จะทำการตัดการทดสอบและปรับความเร็วตามผลลัพธ์
ความแม่นยำมิติ
ความเร็วในการตัดยังมีบทบาทอย่างมากในการรักษาความแม่นยำในมิติของชิ้นส่วน CNC สแตนเลส เมื่อความเร็วในการตัดช้าเกินไปเครื่องมือจะใช้เวลามากขึ้นในการติดต่อกับชิ้นงาน เวลาติดต่อที่ขยายออกไปนี้อาจทำให้การสึกหรอของเครื่องมือมากขึ้นซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในรูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือ เมื่อเครื่องมือสวมใส่มันอาจไม่ตัดชิ้นส่วนเป็นขนาดที่ระบุในการออกแบบ ซึ่งอาจส่งผลให้ชิ้นส่วนที่ใหญ่เกินไปหรือเล็กเกินไปซึ่งอาจเป็นปัญหาสำคัญในแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องใช้ความเหมาะสม
ในทางกลับกันความเร็วในการตัดสูงอาจทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนของชิ้นงาน สแตนเลสมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนค่อนข้างสูงซึ่งหมายความว่ามันจะขยายตัวเมื่อถูกความร้อน หากความเร็วในการตัดสูงมากจนสร้างความร้อนจำนวนมากชิ้นส่วนสามารถขยายได้ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน เมื่อชิ้นส่วนเย็นลงมันอาจหดกลับเป็นขนาดที่แตกต่างจากมิติที่ตั้งใจไว้ การขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวนี้สามารถนำไปสู่ความไม่ถูกต้องของมิติ
เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในมิติสิ่งสำคัญคือการหาความเร็วในการตัดที่ช่วยลดทั้งการสึกหรอของเครื่องมือและการขยายตัวทางความร้อน สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการใช้สารหล่อเย็นเพื่อกระจายความร้อนและเลือกความเร็วในการตัดที่ช่วยให้เครื่องมือสามารถตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องสึกหรอมากเกินไป
อายุการใช้งานเครื่องมือ
อายุการใช้งานของเครื่องมือตัดเป็นอีกพื้นที่หนึ่งที่ความเร็วในการตัดมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อความเร็วในการตัดต่ำเกินไปตามที่ฉันได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เครื่องมือจะถูกับชิ้นงาน การกระทำที่ถูนี้ทำให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้นซึ่งจะนำไปสู่การสึกหรอที่เพิ่มขึ้นบนเครื่องมือ ขอบที่ทันสมัยอาจกลายเป็นเรื่องน่าเบื่ออย่างรวดเร็วและคุณจะพบว่าตัวเองต้องเปลี่ยนเครื่องมือบ่อยขึ้น สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มต้นทุนการผลิต แต่ยังนำไปสู่การหยุดทำงานเมื่อคุณเปลี่ยนเครื่องมือ
ในทางกลับกันเมื่อความเร็วในการตัดสูงเกินไปความร้อนที่เกิดขึ้นอาจทำให้วัสดุเครื่องมือนิ่มลง การอ่อนตัวนี้สามารถนำไปสู่การสึกหรออย่างรวดเร็วและแม้แต่การบิ่นขอบตัด เครื่องมือบิ่นไม่สามารถตัดส่วนได้อย่างถูกต้องและยังสามารถสร้างความเสียหายให้กับพื้นผิวของชิ้นส่วน
ความเร็วในการตัดที่เหมาะสมสามารถยืดอายุการใช้งานได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยการหาสมดุลที่เหมาะสมคุณสามารถมั่นใจได้ว่าเครื่องมือจะตัดผ่านสแตนเลสอย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำให้เกิดการสึกหรอหรือความเสียหายมากเกินไป สิ่งนี้ไม่เพียง แต่ช่วยประหยัดเงินในการเปลี่ยนเครื่องมือ แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมของกระบวนการตัดเฉือน
อัตราการกำจัดวัสดุ
อัตราการกำจัดวัสดุ (MRR) คือปริมาณของวัสดุที่ถูกลบออกจากชิ้นงานต่อหน่วยเวลา ความเร็วในการตัดเกี่ยวข้องโดยตรงกับ MRR โดยทั่วไปแล้วความเร็วในการตัดที่สูงขึ้นหมายถึง MRR ที่สูงขึ้นซึ่งจะเป็นประโยชน์หากคุณต้องการผลิตชิ้นส่วนอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตามอย่างที่เราเห็นความเร็วในการตัดที่สูงมากสามารถนำไปสู่ปัญหาเกี่ยวกับพื้นผิวความแม่นยำมิติและอายุการใช้งานเครื่องมือ
หากคุณกำลังตั้งเป้าหมาย MRR สูงคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณกำลังทำตามขั้นตอนในการจัดการความร้อนที่เกิดขึ้นและการสึกหรอบนเครื่องมือ สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องมือตัดที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นเพิ่มการไหลของน้ำหล่อเย็นหรือปรับอัตราการป้อนร่วมกับความเร็วในการตัด
ตัวอย่างจริง - โลก
ให้ฉันแบ่งปันสองสามตัวอย่างโลกจากประสบการณ์ของฉันในฐานะซัพพลายเออร์ชิ้นส่วน CNC สแตนเลส ครั้งหนึ่งเรามีลูกค้าที่ต้องการชุดของเครื่องกลไกการเปลี่ยน CNC เครื่องกล CNC- ในขั้นต้นพวกเขาขอความเร็วในการตัดที่ต่ำมากเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวที่ดี แต่สิ่งที่เกิดขึ้นคือการสึกหรอของเครื่องมือนั้นสูงมากจนเราต้องเปลี่ยนเครื่องมือทุกส่วน นี่เป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิตและชะลอกระบวนการ
หลังจากการทดสอบบางอย่างเราพบว่าการเพิ่มความเร็วในการตัดเล็กน้อยและปรับอัตราการป้อนเราสามารถปรับปรุงพื้นผิวที่เสร็จสิ้นในขณะเดียวกันก็ยืดอายุการใช้งานเครื่องมือ ชิ้นส่วนออกมาพร้อมกับเสร็จสิ้นที่ดีกว่าและเราสามารถพบตารางการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
อีกครั้งเรากำลังทำงานกับชุดของชิ้นส่วนเครื่องตัดเฉือน- ลูกค้าต้องการความแม่นยำในมิติสูง เราเริ่มต้นด้วยความเร็วในการตัดสูงโดยคิดว่ามันจะเร่งกระบวนการ แต่เราสังเกตเห็นว่าชิ้นส่วนนั้นมีขนาดใหญ่กว่าขนาดที่ระบุเล็กน้อยเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อน ด้วยการลดความเร็วในการตัดและเพิ่มการไหลของน้ำหล่อเย็นเราสามารถควบคุมความร้อนและบรรลุความแม่นยำในมิติที่ต้องการ
เคล็ดลับในการค้นหาความเร็วในการตัดที่เหมาะสม
นี่คือเคล็ดลับที่จะช่วยให้คุณค้นหาความเร็วในการตัดที่เหมาะสมสำหรับชิ้นส่วน CNC สแตนเลสของคุณ:
- อ้างถึงคำแนะนำผู้ผลิตเครื่องมือ: ผู้ผลิตเครื่องมือมักจะให้แนวทางเกี่ยวกับความเร็วในการตัดที่แนะนำสำหรับวัสดุและประเภทเครื่องมือที่แตกต่างกัน สิ่งเหล่านี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี
- ทำการทดสอบตัด: ก่อนที่จะเริ่มต้นการผลิตขนาดใหญ่ให้ทำการทดสอบบางอย่างตัดกับชิ้นงานตัวอย่าง ลองใช้ความเร็วในการตัดที่แตกต่างกันและประเมินผิวผิวความแม่นยำมิติและการสึกหรอของเครื่องมือ
- พิจารณาเรขาคณิตส่วนหนึ่ง: รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนอาจต้องใช้ความเร็วในการตัดที่แตกต่างจากที่เรียบง่าย ตัวอย่างเช่นส่วนที่มีผนังบางอาจไวต่อความร้อนและต้องการความเร็วในการตัดที่ต่ำกว่า
- ตรวจสอบกระบวนการ: จับตาดูกระบวนการตัดเฉือน มองหาสัญญาณของความร้อนมากเกินไปการสึกหรอของเครื่องมือหรือพื้นผิวที่ไม่ดี หากคุณสังเกตเห็นปัญหาใด ๆ ให้ปรับความเร็วในการตัดตาม
บทสรุป
โดยสรุปความเร็วในการตัดเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วน CNC สแตนเลสในหลาย ๆ ด้าน มันส่งผลกระทบต่อพื้นผิวความแม่นยำมิติอายุการใช้งานเครื่องมือและอัตราการกำจัดวัสดุ ในฐานะผู้จัดหาชิ้นส่วน CNC สแตนเลสฉันได้เห็นโดยตรงว่าการค้นหาความเร็วในการตัดที่เหมาะสมสามารถสร้างหรือทำลายการผลิตได้อย่างไร
ไม่ว่าคุณจะกำลังทำงานอยู่ชิ้นส่วนเครื่องตัดเฉือนของอลูมิเนียม CNCหรือชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำประเภทอื่น ๆ เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องใช้เวลาในการเพิ่มประสิทธิภาพความเร็วในการตัด ด้วยการทำเช่นนั้นคุณสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณภาพสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพและราคา - ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับชิ้นส่วน CNC สแตนเลสที่มีคุณภาพสูงฉันชอบที่จะคุยกับคุณ เรามีความเชี่ยวชาญและประสบการณ์เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนของคุณจะได้รับมาตรฐานสูงสุด ติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการของคุณและเริ่มการเป็นหุ้นส่วนที่ประสบความสำเร็จ!
การอ้างอิง
- Kalpakjian, S. , & Schmid, Sr (2009) วิศวกรรมการผลิตและเทคโนโลยี Pearson Prentice Hall
- Trent, Em, & Wright, PK (2000) การตัดโลหะ Butterworth - Heinemann