Kada je u pitanju horizontalna obrada, jedan od kritičnih faktora koji značajno utiče na proces obrade je tvrdoća radnog komada. Kao iskusan dobavljač horizontalne obrade, naišao sam na razne izazove i stekao vrijedne uvide o tome kako prilagoditi parametre obrade prema tvrdoći obratka. U ovom postu na blogu podijelit ću neke praktične strategije i razmatranja koja će vam pomoći da postignete optimalne rezultate u vašim horizontalnim operacijama obrade.
Razumijevanje tvrdoće radnog komada
Prije upuštanja u podešavanje parametara, bitno je razumjeti koncept tvrdoće obratka. Tvrdoća se odnosi na otpornost materijala na deformaciju, udubljenje ili grebanje. Različiti materijali imaju različite razine tvrdoće, koje mogu varirati od mekih metala poput aluminija do ekstremno tvrdih materijala kao što su kaljeni čelik ili keramika. Tvrdoća radnog komada se obično mjeri korištenjem standardiziranih testova kao što su Rockwell, Brinell ili Vickers testovi tvrdoće.
Tvrdoća radnog komada direktno utiče na nekoliko aspekata procesa obrade, uključujući sile rezanja, habanje alata, završnu obradu površine i točnost dimenzija. Stoga je ključno odabrati odgovarajuće parametre obrade na osnovu tvrdoće materijala koji se obrađuje.
Podešavanje brzine rezanja
Brzina rezanja je jedan od najkritičnijih parametara obrade koji se mora podesiti prema tvrdoći obratka. Općenito, kako se tvrdoća obratka povećava, brzina rezanja treba se smanjiti. To je zato što tvrđi materijali zahtijevaju više energije za rezanje, a veće brzine rezanja mogu dovesti do prekomjernog trošenja alata, povećane sile rezanja i loše obrade površine.
Za meke materijale kao što su aluminijum ili mesing, veće brzine rezanja se mogu koristiti za postizanje efikasnih brzina uklanjanja materijala. Međutim, za tvrđe materijale poput nehrđajućeg čelika ili kaljenog čelika, potrebne su niže brzine rezanja kako bi se spriječilo lomljenje alata i osigurao duži vijek trajanja alata. U pravilu, kada se obrađuju materijali tvrdoće do 200 HB (tvrdoća po Brinelu), može se koristiti brzina rezanja od 100 - 200 m/min. Za materijale tvrdoće između 200 - 400 HB, brzinu rezanja treba smanjiti na 50 - 100 m/min. A za materijale sa tvrdoćom iznad 400 HB, mogu biti potrebne brzine rezanja od čak 20 - 50 m/min.
Važno je napomenuti da brzina rezanja zavisi i od drugih faktora kao što su tip reznog alata, geometrija rezne ivice i rashladna tečnost koja se koristi. Stoga se preporučuje konsultovati preporuke proizvođača alata ili provesti testove rezanja kako bi se odredila optimalna brzina rezanja za određeni materijal radnog predmeta.
Promjena brzine uvlačenja
Brzina pomaka je još jedan važan parametar koji treba podesiti na osnovu tvrdoće radnog komada. Brzina posmaka se odnosi na udaljenost na kojoj rezni alat napreduje u radni komad po okretaju ili po zubu. Slično brzini rezanja, brzinu pomaka treba smanjiti kako se povećava tvrdoća radnog komada.
U mekšim materijalima, veće brzine dodavanja mogu se koristiti za povećanje brzine uklanjanja materijala. Međutim, kod tvrđih materijala potrebne su niže brzine posmaka kako bi se smanjile sile rezanja i spriječilo oštećenje alata. Opšta smjernica je korištenje brzine pomaka od 0,1 - 0,3 mm/okr za meke materijale, 0,05 - 0,15 mm/okr za srednje tvrde materijale i 0,01 - 0,05 mm/okr za tvrde materijale.
Takođe je važno uzeti u obzir opterećenje strugotine, što je količina materijala uklonjenog svakom reznom ivicom po obrtaju. Odgovarajuće opterećenje strugotine je neophodno da bi se osiguralo efikasno formiranje strugotine i evakuacija. Ako je opterećenje strugotine preveliko, to može dovesti do začepljenja strugotine, povećane sile rezanja i loše obrade površine. S druge strane, ako je opterećenje strugotine premalo, to može dovesti do prekomjernog trošenja alata i smanjene produktivnosti.
Odabir pravog alata za rezanje
Izbor alata za rezanje je presudan kod obrade predmeta različite tvrdoće. Za mekše materijale mogu se koristiti alati za rezanje od brzoreznog čelika (HSS) ili od tvrdog metala. Ovi alati nude dobre performanse rezanja i relativno su isplativi. Međutim, za tvrđe materijale mogu biti potrebni napredniji materijali za rezne alate kao što su keramika ili kubni bor nitrid (CBN).
Keramički umetci za bušenjepoznati su po svojoj visokoj tvrdoći, otpornosti na habanje i termičkoj stabilnosti. Posebno su pogodni za obradu tvrdih materijala kao što su kaljeni čelik, liveno gvožđe i legure na bazi nikla. Keramički umetci mogu izdržati visoke temperature rezanja i nude izvrsnu završnu obradu površine i točnost dimenzija.
Umetci za glodanje za glodanjedizajnirani su za stvaranje ivica na rubovima radnih komada. Dolaze u različitim geometrijama i premazima kako bi odgovarali različitim aplikacijama obrade. Prilikom obrade tvrdih materijala važno je odabrati umetke za glodanje sa oštrim reznim rubom i premazom otpornim na habanje kako bi se osigurao dug vijek trajanja alata i visokokvalitetna skošenja.
Dosadne šipke za čelik ili teške metalekoriste se za bušenje rupa u čeliku i drugim teškim metalima. Dostupni su u različitim promjerima, dužinama i materijalima kako bi zadovoljili specifične zahtjeve procesa obrade. Prilikom obrade tvrdih materijala, bitno je odabrati šipke za bušenje s visokom torzijskom krutošću i dizajnom za prigušivanje vibracija kako bi se spriječilo brbljanje i osiguralo precizno bušenje rupa.
Uzimajući u obzir dubinu rezanja
Dubina reza je debljina materijala uklonjenog u jednom prolazu alata za rezanje. Takođe ga je potrebno podesiti prema tvrdoći radnog komada. Općenito, za mekše materijale, veća dubina reza može se koristiti za povećanje brzine uklanjanja materijala. Međutim, za tvrđe materijale preporučuje se manja dubina reza kako bi se smanjile sile rezanja i spriječilo lomljenje alata.
Tipična dubina reza za meke materijale može biti u rasponu od 1 - 5 mm, dok za tvrde materijale može biti ograničena na 0,1 - 1 mm. Važno je napomenuti da dubina rezanja zavisi i od geometrije reznog alata, snage mašine i krutosti podešavanja. Stoga je potrebno pažljivo razmotriti ove faktore prilikom određivanja odgovarajuće dubine rezanja za određenu operaciju obrade.
Korišćenje rashladne tečnosti
Rashladno sredstvo igra ključnu ulogu u horizontalnoj mašinskoj obradi, posebno kada se obrađuju tvrdi materijali. Rashladno sredstvo pomaže da se smanji temperatura rezanja, podmazuje rezni alat i ispire strugotine. Ovo može značajno poboljšati vijek trajanja alata, završnu obradu površine i točnost dimenzija obrađenog obratka.
Prilikom obrade tvrdih materijala, sistem rashladnog sredstva pod visokim pritiskom se često preporučuje kako bi se osigurala efektivna evakuacija strugotine i hlađenje. Rashladnu tečnost treba odabrati na osnovu materijala obratka, reznog alata i operacije obrade. Na primjer, rashladna sredstva na bazi vode se obično koriste za opće primjene strojne obrade, dok su rashladna sredstva na bazi ulja poželjna za obradu materijala koji se teško rezati.
Provođenje testova rezanja
Uprkos gore navedenim općim smjernicama, optimalni parametri obrade za određeni materijal obratka mogu varirati ovisno o različitim faktorima. Stoga se toplo preporučuje da se provedu testovi rezanja kako bi se odredila najbolja kombinacija brzine rezanja, pomaka, dubine rezanja i drugih parametara.
Tokom testova rezanja, važno je pratiti sile rezanja, trošenje alata, završnu obradu površine i tačnost dimenzija obrađenog obratka. Analizom rezultata testa možete izvršiti podešavanja parametara obrade kako biste postigli željene performanse obrade.
Zaključak
Podešavanje parametara obrade prema tvrdoći obratka je bitno za postizanje optimalnih rezultata u horizontalnoj obradi. Pažljivim razmatranjem faktora kao što su brzina rezanja, brzina pomaka, izbor reznog alata, dubina rezanja i upotreba rashladne tečnosti, možete poboljšati vijek trajanja alata, završnu obradu površine i točnost dimenzija obrađenog obratka.
Kao dobavljač horizontalne obrade, posvećeni smo pružanju naših kupaca visokokvalitetnim reznim alatima i stručnim savjetima o optimizaciji parametara obrade. Ako imate bilo kakvih pitanja ili vam je potrebna pomoć u odabiru pravih parametara obrade za vašu specifičnu primjenu, slobodno nas kontaktirajte. Radujemo se što ćemo raditi s vama na postizanju vaših ciljeva obrade.
Reference
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Proizvodno inženjerstvo i tehnologija. Pearson Prentice Hall.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Metal Cutting. Butterworth-Heinemann.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P., & Knight, WA (2011). Dizajn proizvoda za proizvodnju i montažu. CRC Press.