Като доставчик на струговани метални части съм свидетел от първа ръка на решаващата роля, която играят режещите инструменти при определяне на качеството на повърхността на тези части. В света на металоструговането изборът на режещи инструменти може значително да повлияе на външния вид, функционалността и цялостната производителност на крайния продукт. Тази публикация в блога има за цел да изследва различните ефекти на режещите инструменти върху качеството на повърхността на струговани метални части.
1. Грапавост на повърхността
Едно от най-очевидните ефекти на режещите инструменти върху качеството на повърхността на струговани метални части е грапавостта на повърхността. Грапавостта на повърхността се отнася до неравностите по повърхността на частта, които могат да повлияят на нейната естетическа привлекателност, коефициент на триене и устойчивост на износване.
Геометрията на режещия инструмент, като радиус на носа, наклонен ъгъл и ъгъл на хлабина, играе жизненоважна роля при определяне на грапавостта на повърхността. По-големият радиус на носа обикновено води до по-гладка повърхност, тъй като намалява височината на мидата между последователните срезове. Например, когато се използва режещ инструмент с малък радиус на носа, върховете и падините върху обработената повърхност са по-изразени, което води до по-голяма грапавост на повърхността.
Скоростта на рязане и скоростта на подаване също взаимодействат с режещия инструмент, за да повлияят на грапавостта на повърхността. По-високите скорости на рязане могат да намалят образуването на натрупани ръбове, което е често срещана причина за лошо покритие на повърхността. Въпреки това, ако скоростта на рязане е твърде висока, това може да доведе до повишено износване и вибрации на инструмента, което от своя страна може да увеличи грапавостта на повърхността. По същия начин, правилната скорост на подаване е от съществено значение. Много високата скорост на подаване може да доведе до отстраняване на големи стружки, оставяйки грапава повърхност, докато изключително ниската скорост на подаване може да е неефективна и може да не доведе непременно до по-добро покритие на повърхността.
2. Цялост на повърхността
Целостта на повърхността обхваща не само грапавостта на повърхността, но и свойствата под повърхността на металната стругована част, като остатъчни напрежения, микроструктурни промени и вариации на твърдостта.
Режещите инструменти могат да внесат остатъчни напрежения в обработваната повърхност. Когато режещ инструмент отстранява материал от детайла, той генерира сили, които могат да причинят пластична деформация в подповърхностния слой. Остатъчните напрежения при натиск могат да бъдат полезни, тъй като могат да подобрят устойчивостта на умора на детайла. От друга страна, остатъчните напрежения на опън могат да намалят живота на частта от умора и да я направят по-податлива на напукване. Изборът на материала на режещия инструмент и неговото покритие може да повлияе на големината и разпределението на остатъчните напрежения. Например, остър режещ инструмент с подходящо покритие може да сведе до минимум генерирането на остатъчни напрежения при опън.
Микроструктурни промени могат да възникнат и по време на процеса на струговане на метала. Високоскоростното рязане с лошо проектиран режещ инструмент може да генерира прекомерна топлина, което може да доведе до фазови трансформации в метала. Например при някои стомани прегряването по време на обработката може да причини образуването на мартензит, твърда и крехка фаза, в подповърхностния слой. Това може да има отрицателно въздействие върху пластичността и издръжливостта на частта. Режещ инструмент с добри свойства на разсейване на топлината може да помогне за предотвратяване на такива микроструктурни промени.
3. Износване на инструмента и качество на повърхността
Износването на инструмента е неизбежно явление при струговането на метали и има пряко въздействие върху качеството на повърхността на стругованите части. Тъй като режещият инструмент се износва, неговата геометрия се променя, което може да доведе до влошаване на повърхността.
Износването на фланга, което възниква върху хлабината на режещия инструмент, може да причини увеличаване на силите на рязане и вибрациите. Това може да доведе до по-грубо покритие на повърхността и може също да доведе до неточности в размерите. Износването на кратери, което се получава по наклонената повърхност на режещия инструмент, може да промени механизма за образуване на стружки. Тъй като кратерът се задълбочава, чипът може да не тече гладко, което води до образуване на натрупани ръбове и лошо качество на повърхността.
Редовната проверка и подмяна на инструмента са от съществено значение за поддържане на качеството на повърхността на металните струговани части. Използването на усъвършенствани материали за режещи инструменти, като карбид или керамика, може да удължи живота на инструмента и да намали честотата на смяна на инструмента. Освен това подходящите покрития на инструмента, като титанов нитрид (TiN) или титанов алуминиев нитрид (TiAlN), могат да подобрят устойчивостта на инструмента на износване и по този начин да спомогнат за поддържане на постоянно качество на повърхността за по-дълъг период от време.
4. Материал на инструмента и покритие
Изборът на материал за режещ инструмент е критичен за постигане на висококачествени повърхностни покрития при струговане на метал. Различните материали имат различни свойства, като твърдост, издръжливост и топлоустойчивост, които влияят върху работата им по време на обработка.
Твърдосплавните режещи инструменти се използват широко в струговането на метали поради тяхната висока твърдост и устойчивост на износване. Те могат да поддържат остър режещ ръб за относително дълго време, което е от полза за постигане на гладка повърхност. Твърдосплавните инструменти са подходящи за широка гама метали, включително стомани, алуминиеви сплави и неръждаеми стомани. Например при завиванеАлуминиево обработено тяло за осветление, твърдосплавните инструменти могат да осигурят добро покритие на повърхността с висока производителност.
Керамичните режещи инструменти са дори по-твърди от карбида и могат да издържат на по-високи температури на рязане. Те често се използват за високоскоростна обработка на твърди материали. Те обаче са по-крехки от твърдосплавните инструменти, така че правилните параметри на обработка трябва да бъдат внимателно подбрани, за да се избегне счупването на инструмента.
Покритията на инструментите могат допълнително да подобрят работата на режещите инструменти. Покритието може да намали триенето между инструмента и детайла, да подобри потока на стружки и да увеличи устойчивостта на инструмента на износване. Например, режещ инструмент с TiAlN покритие може да осигури по-добра производителност вСтруговане на неръждаема стоманав сравнение с инструмент без покритие. Покритието може да предотврати залепването на стружки от неръждаема стомана към инструмента, което е често срещан проблем при обработката на неръждаема стомана и може да доведе до лошо качество на повърхността.
5. Вибрация и качество на повърхността
Режещ инструмент - предизвиканата вибрация е друг фактор, който може да повлияе на качеството на повърхността на струговани метални части. Вибрацията може да бъде причинена от различни фактори, като дисбаланс в режещия инструмент, неправилни параметри на рязане или динамични характеристики на машината.
Когато режещият инструмент вибрира по време на процеса на струговане, той може да остави периодични следи върху обработваната повърхност, което води до вълнообразно или неравномерно покритие. Тези вибрации също могат да увеличат износването на инструмента и да намалят точността на частта. За да се сведат до минимум вибрациите, режещият инструмент трябва да бъде правилно балансиран и затегнат. Освен това оптимизирането на скоростта на рязане, скоростта на подаване и дълбочината на рязане може да помогне за намаляване на вибрациите. Например, използването на по-ниска скорост на подаване и по-стабилна настройка на режещия инструмент може да намали вибрациите и да подобри качеството на повърхността.
Заключение
В заключение, режещите инструменти имат дълбоко влияние върху качеството на повърхността на металните струговани части. От грапавостта на повърхността до целостта на повърхността, износването на инструмента и вибрациите, всеки аспект от работата на режещия инструмент може да повлияе на качеството на крайния продукт. Като доставчик на струговани метални части, ние разбираме значението на избора на правилните режещи инструменти и оптимизирането на параметрите на обработка за постигане на желаното качество на повърхността.
Ние предлагаме широка гама отcnc струговане OEMуслуги и нашият екип от експерти е посветен на използването на най-новите технологии за режещи инструменти, за да гарантира най-високо качество на нашите продукти. Независимо дали имате нужда от алуминиево обработено тяло за осветление или услуга за струговане на неръждаема стомана, ние разполагаме с експертизата и ресурсите, за да отговорим на вашите изисквания.
Ако се интересувате от нашите струговани метални части и искате да обсъдите специфичните си нужди, препоръчваме ви да се свържете с нас за консултация относно доставката. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да предоставим висококачествени метални струговани части, които отговарят на вашите точни спецификации.
Референции
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Производствено инженерство и технология. Пиърсън Прентис Хол.
- Астахов, В. П. (2010). Механика за рязане на метал. Elsevier.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.