Ako sa vyhnúť chveniu pri CNC frézovaní nehrdzavejúcej ocele?

Chvenie je bežným a problematickým problémom pri CNC frézovaní nehrdzavejúcej ocele. Ako skúsený dodávateľ CNC nehrdzavejúcej ocele som sa stretol s mnohými problémami súvisiacimi s chatrovaním a získal som cenné poznatky o tom, ako sa mu vyhnúť. V tomto blogu sa podelím o niekoľko praktických stratégií a techník, ktoré vám môžu pomôcť dosiahnuť hladký a efektívny proces frézovania.

Pochopenie chvenia pri CNC frézovaní nehrdzavejúcej ocele

Pred ponorením sa do riešení je dôležité pochopiť, čo je to chatovanie a prečo k nemu dochádza. Chvenie je nežiaduca vibrácia, ku ktorej dochádza počas procesu frézovania. Môže to viesť k zlej povrchovej úprave, zníženej životnosti nástroja a dokonca k poškodeniu obrobku a samotného stroja. Pri frézovaní nehrdzavejúcej ocele je chvenie často spôsobené kombináciou faktorov vrátane materiálových vlastností nehrdzavejúcej ocele, rezných parametrov, geometrie nástroja a dynamických charakteristík stroja.

Nerezová oceľ je húževnatý a tvárny materiál, čo znamená, že má tendenciu vytvárať vysoké rezné sily. Tieto sily môžu spôsobiť vibrácie nástroja a obrobku, najmä ak nie sú optimalizované rezné parametre. Okrem toho vysoká tvrdosť a tendencia tvrdnutia nehrdzavejúcej ocele tento problém zhoršiť.

Optimalizácia rezných parametrov

Jedným z najúčinnejších spôsobov, ako sa vyhnúť chveniu, je optimalizácia rezných parametrov. To zahŕňa reznú rýchlosť, rýchlosť posuvu a hĺbku rezu.

• Rýchlosť rezania: Rezná rýchlosť je rýchlosť, ktorou sa rezná hrana nástroja pohybuje vzhľadom k obrobku. Pri frézovaní nehrdzavejúcej ocele môže príliš vysoká rýchlosť rezania vytvárať nadmerné teplo, čo môže viesť k opotrebovaniu nástroja a chveniu. Na druhej strane príliš nízka rýchlosť rezania nemusí byť účinná a môže tiež spôsobiť chvenie v dôsledku vytvárania rezných síl. Je dôležité nájsť optimálnu rýchlosť rezania na základe typu nehrdzavejúcej ocele, materiálu nástroja a schopností stroja. Všeobecne platí, že pre nástroje z tvrdokovu je rezná rýchlosť v rozsahu 60 - 120 m/min dobrým východiskovým bodom pre frézovanie nehrdzavejúcej ocele.
• Feed Rate: Rýchlosť posuvu je vzdialenosť, o ktorú sa nástroj posunie do obrobku na otáčku alebo na zub. Správna rýchlosť posuvu je nevyhnutná na udržanie stabilného procesu rezania. Ak je rýchlosť posuvu príliš vysoká, nástroj nemusí byť schopný účinne odoberať materiál, čo vedie k zvýšeným rezným silám a chveniu. Ak je rýchlosť posuvu príliš nízka, nástroj sa môže trieť o obrobok, čo spôsobí nahromadenie tepla a predčasné opotrebovanie nástroja. Pri frézovaní nehrdzavejúcej ocele sa bežne používa rýchlosť posuvu 0,1 - 0,3 mm/zub.
• Hĺbka rezu: Hĺbka rezu je hrúbka materiálu odobratého pri jednom prechode. Veľká hĺbka rezu môže zvýšiť rezné sily a zvýšiť náchylnosť systému na chvenie. Odporúča sa použiť menšiu hĺbku rezu a v prípade potreby vykonať viacero prechodov. Pre hrubovacie operácie možno použiť hĺbku rezu 2 - 5 mm, zatiaľ čo pre dokončovacie operácie je vhodnejšia hĺbka rezu 0,1 - 0,5 mm.

Výber správneho nástroja

Výber nástroja je tiež dôležitý, aby sa predišlo chveniu. Tu je niekoľko faktorov, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere nástroja na CNC frézovanie nehrdzavejúcej ocele:

• Materiál nástroja: Karbidové nástroje sú široko používané na frézovanie nehrdzavejúcej ocele kvôli ich vysokej tvrdosti a odolnosti proti opotrebovaniu. Nástroje z karbidu s povlakom, ako sú nástroje s povlakom z nitridu titánu (TiN) alebo nitridu titánu a hliníka (TiAlN), môžu ďalej zlepšiť výkon nástroja znížením trenia a tvorby tepla.
• Geometria nástroja: Geometria nástroja, vrátane uhla sklonu, uhla sklonu a uhla skrutkovice, môže mať významný vplyv na proces rezania. Kladný uhol čela môže znížiť rezné sily, zatiaľ čo správny uhol skrutkovice môže zlepšiť odvod triesok. Na frézovanie nehrdzavejúcej ocele sa často odporúčajú nástroje s uhlom skrutkovice 30 - 45 stupňov.
• Počet zubov: Počet zubov na nástroji ovplyvňuje rýchlosť posuvu a rezné sily. Nástroje s viacerými zubami môžu poskytnúť hladšiu povrchovú úpravu, ale môžu vyžadovať nižšiu rýchlosť posuvu. Pri hrubovacích operáciách sa zvyčajne uprednostňujú nástroje s menším počtom zubov, aby zvládli vyššie rezné sily, zatiaľ čo pri dokončovacích operáciách je možné použiť nástroje s viacerými zubami pre lepšiu kvalitu povrchu.

Zlepšenie tuhosti stroja

Pevný stroj je nevyhnutný na minimalizáciu chvenia. Konštrukcia stroja, vreteno a prípravky by mali byť schopné odolať rezným silám bez nadmerných vibrácií.

• Štruktúra stroja: Uistite sa, že je stroj správne nainštalovaný a vyrovnaný. Nerovnomerný stroj môže spôsobiť nerovnomerné zaťaženie a vibrácie počas procesu frézovania. Pravidelná údržba, ako je kontrola dotiahnutia skrutiek a matíc, môže tiež pomôcť udržať tuhosť stroja.
• Vreteno: Vreteno je srdcom CNC stroja. Vysokokvalitné vreteno s dobrým dynamickým vyvážením a vysokou presnosťou otáčania môže znížiť vibrácie. Je dôležité vybrať vreteno s rozsahom výkonu a otáčok, ktoré je vhodné na frézovanie nehrdzavejúcej ocele.
• Zariadenia: Správne upevnenie obrobku je kľúčové, aby sa zabránilo jeho pohybu alebo vibráciám počas procesu frézovania. Používajte prípravky, ktoré dokážu obrobok pevne držať na mieste. Vákuové upínadlá, upínacie prípravky zverákov a magnetické upínadlá sú niektoré bežné možnosti na uchytenie obrobkov z nehrdzavejúcej ocele.

Používanie pokročilých techník

Okrem vyššie uvedených metód existuje niekoľko pokročilých techník, ktoré možno použiť na zamedzenie chvenia pri CNC frézovaní nehrdzavejúcej ocele.

• Adaptívne frézovanie: Adaptívne frézovanie je technika, ktorá upravuje parametre rezu v reálnom čase na základe rezných podmienok. To môže pomôcť udržať stabilný proces rezania a znížiť chvenie. Mnohé moderné CNC stroje sú vybavené adaptívnym frézovacím softvérom, ktorý dokáže automaticky optimalizovať rezné parametre.
• Tlmiace zariadenia: Tlmiace zariadenia, ako sú tlmiče vibrácií a tyče proti chveniu, sa môžu použiť na absorbovanie energie vibrácií a zníženie chvenia. Tieto zariadenia môžu byť pripevnené k držiaku nástroja alebo konštrukcii stroja.

Záver

Zabránenie chveniu pri CNC frézovaní nehrdzavejúcej ocele si vyžaduje komplexný prístup, ktorý zahŕňa optimalizáciu rezných parametrov, výber správneho nástroja, zlepšenie tuhosti stroja a používanie pokročilých techník. Ako dodávateľ CNC nehrdzavejúcej ocele chápem dôležitosť vysokokvalitného procesu frézovania. Dodržiavaním týchto stratégií môžete dosiahnuť hladký a efektívny proces frézovania, výsledkom čoho je lepšia povrchová úprava, dlhšia životnosť nástroja a vyššia produktivita.

Ak máte záujem o našeSlužba CNC frézovania hliníka,Frézovanie 6063 CNC časť na obrábanie hliníka pre robotovú časť, aleboHardvér na CNC obrábanie, alebo ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa CNC frézovania nehrdzavejúcej ocele, neváhajte nás kontaktovať pre ďalšiu diskusiu a rokovania o obstarávaní.

Referencie

• Boothroyd, G. a Knight, WA (2006). Základy obrábania a obrábacích strojov. CRC lis.
• Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Výrobné inžinierstvo a technológia. Pearson Prentice Hall.