V CNC obrábění se životnost nástroje vztahuje na dobu, po kterou hrot nástroje řeže obrobek během celého procesu od začátku obrábění do otřepu hrotu nástroje, nebo na skutečnou délku povrchu obrobku během procesu řezání.
1. Lze zlepšit životnost nástroje?
Životnost nástroje je pouze 15–20 minut, lze ji dále zlepšit? Životnost nástroje lze samozřejmě snadno zlepšit, ale pouze za předpokladu, že se obětuje rychlost linky. Čím nižší je rychlost linky, tím zřetelnější je zvýšení životnosti nástroje (ale příliš nízká rychlost linky způsobí vibrace během obrábění, což životnost nástroje zkrátí).
2. Má prodloužení životnosti nástroje nějaký praktický význam?
V nákladech na zpracování obrobku je podíl nákladů na nástroj velmi malý. Rychlost linky se snižuje, i když se životnost nástroje zvyšuje, ale doba zpracování obrobku se také zvyšuje. Počet obrobků zpracovaných nástrojem se sice nutně nezvýší, ale náklady na zpracování obrobku se zvýší.
Je třeba správně pochopit, že má smysl co nejvíce zvýšit počet obrobků a zároveň co nejvíce zajistit životnost nástroje.
3. Faktory ovlivňující životnost nástroje
1. Rychlost linky
Lineární rychlost má největší vliv na životnost nástroje. Pokud je lineární rychlost vyšší než 20 % specifikované lineární rychlosti ve vzorku, životnost nástroje se sníží na 1/2 původní hodnoty; pokud se zvýší na 50 %, životnost nástroje bude pouze 1/5 původní hodnoty. Pro prodloužení životnosti nástroje je nutné znát materiál, stav každého obrobku, který má být zpracováván, a rozsah lineární rychlosti vybraného nástroje. Řezné nástroje každé společnosti mají různé lineární rychlosti. Můžete provést předběžné vyhledávání z příslušných vzorků poskytnutých společností a poté je upravit podle specifických podmínek během zpracování, abyste dosáhli ideálního výsledku. Údaje o rychlosti linky během hrubování a dokončování nejsou konzistentní. Hrubování se zaměřuje především na odstranění okraje a rychlost linky by měla být nízká; pro dokončování je hlavním účelem zajištění rozměrové přesnosti a drsnosti a rychlost linky by měla být vysoká.
2. Hloubka řezu
Vliv hloubky řezu na životnost nástroje není tak velký jako lineární rychlost. Každý typ drážky má relativně velký rozsah hloubky řezu. Při hrubování by měla být hloubka řezu co nejvíce zvětšena, aby byla zajištěna maximální rychlost úběru materiálu; při dokončování by měla být hloubka řezu co nejmenší, aby byla zajištěna rozměrová přesnost a kvalita povrchu obrobku. Hloubka řezu však nesmí překročit rozsah řezu geometrie. Pokud je hloubka řezu příliš velká, nástroj neodolá řezné síle, což má za následek vylamování nástroje; pokud je hloubka řezu příliš malá, nástroj bude pouze škrábat a stlačovat povrch obrobku, což způsobí vážné opotřebení hřbetu, čímž se sníží životnost nástroje.
3. Krmivo
Ve srovnání s rychlostí linky a hloubkou řezu má posuv nejmenší vliv na životnost nástroje, ale největší vliv na kvalitu povrchu obrobku. Při hrubování může zvýšení posuvu zvýšit rychlost odebírání okraje; při dokončování může snížení posuvu zvýšit drsnost povrchu obrobku. Pokud to drsnost dovolí, lze posuv co nejvíce zvýšit, aby se zlepšila efektivita zpracování.
4. Vibrace
Kromě tří hlavních řezných prvků jsou vibrace faktorem, který má největší vliv na životnost nástroje. Existuje mnoho důvodů pro vibrace, včetně tuhosti obráběcího stroje, tuhosti nástroje, tuhosti obrobku, řezných parametrů, geometrie nástroje, poloměru oblouku hrotu nástroje, úhlu podbroušení čepele, prodloužení vyložení lišty nástroje atd., ale hlavním důvodem je, že systém není dostatečně tuhý, aby odolal řezné síle během obrábění, což má za následek neustálé vibrace nástroje na povrchu obrobku během obrábění. Eliminace nebo snížení vibrací musí být zvažovány komplexně. Vibrace nástroje na povrchu obrobku lze chápat jako neustálé klepání mezi nástrojem a obrobkem, namísto normálního řezání, které způsobuje drobné praskliny a odštěpky na hrotu nástroje a tyto praskliny a odštěpky zvyšují řeznou sílu. Pokud jsou vibrace větší, dále se zhoršují, což následně dále zvyšuje stupeň prasklin a odštěpků a životnost nástroje se výrazně snižuje.
5. Materiál čepele
Při obrábění obrobku bereme v úvahu především materiál obrobku, požadavky na tepelné zpracování a to, zda je obrábění přerušováno. Například nože pro obrábění ocelových dílů a nože pro obrábění litiny a nože s tvrdostí obrábění HB215 a HRC62 nemusí být nutně stejné; nože pro přerušované a kontinuální obrábění nejsou stejné. Ocelové nože se používají k obrábění ocelových dílů, lité nože k obrábění odlitků, CBN nože k obrábění kalené oceli atd. Pro stejný materiál obrobku, pokud se jedná o kontinuální obrábění, by se měl použít nože s vyšší tvrdostí, což může zvýšit řeznou rychlost obrobku, snížit opotřebení hrotu nástroje a zkrátit dobu obrábění; pokud se jedná o přerušované obrábění, použijte nože s lepší houževnatostí. To může účinně snížit abnormální opotřebení, jako je vylamování, a prodloužit životnost nástroje.
6. Počet použití čepele
Během používání nástroje se generuje velké množství tepla, které výrazně zvyšuje teplotu čepele. Pokud není opracovávána nebo chlazena chladicí vodou, teplota čepele se snižuje. Čepel se proto vždy nachází ve vyšším teplotním rozsahu, takže se vlivem tepla roztahuje a smršťuje, což způsobuje drobné praskliny v čepeli. Pokud je čepel opracovávána od první hrany, životnost nástroje je normální; ale s rostoucím používáním čepele se prasklina rozšíří na další čepele, což má za následek snížení jejich životnosti.
Čas zveřejnění: 10. března 2021
