Kao dugo etablirani dobavljač čeonih glodala s dugim vratom, iz prve sam ruke promatrao kako različiti čimbenici utječu na učinak rezanja ovih preciznih alata. Među tim čimbenicima, tvrdoća materijala ističe se kao ključni element koji može povećati ili uništiti učinkovitost čeonog glodala s dugim vratom. U ovom postu na blogu zaronit ću duboko u razumijevanje kako tvrdoća materijala utječe na učinak rezanja čeonih glodala s dugim vratom.
Razumijevanje tvrdoće materijala
Tvrdoća materijala definirana je kao otpornost materijala na lokalnu deformaciju, obično udubljenjem ili abrazijom. To je ključno svojstvo jer može značajno utjecati na ponašanje materijala tijekom procesa strojne obrade. Postoji nekoliko ljestvica za mjerenje tvrdoće, poput Rockwellove, Brinellove i Vickersove ljestvice. Na primjer, u Rockwellovoj ljestvici materijal s većim brojem je tvrđi.
Meki materijali, poput aluminija i bakra, imaju relativno niske vrijednosti tvrdoće. Ovi materijali su savitljivi i mogu se relativno lako rezati. S druge strane, tvrdi materijali, uključujući nehrđajući čelik, legure titana i očvrsnute čelike, predstavljaju zahtjevnije okruženje za obradu zbog svoje velike otpornosti na deformacije.
Utjecaj na trošenje alata
Jedan od najočitijih učinaka tvrdoće materijala na učinak rezanja čeonih glodala s dugim vratom je trošenje alata. Prilikom rezanja mekog materijala, glodalo s dugim vratom ima manje trenja i trošenja na svojim reznim rubovima. Alat može zadržati svoju oštrinu dulje vrijeme, što zauzvrat dovodi do dosljednog i visokokvalitetnog rezanja.
Na primjer, kada koristite glodalo s dugim vratom za rezanje aluminija, proces rezanja je relativno gladak, a rubovi alata se ne tupe brzo. To rezultira produljenim vijekom trajanja alata, smanjenjem učestalosti izmjena alata i konačno smanjenjem troškova proizvodnje.
Međutim, kada se radi o tvrdim materijalima, situacija je sasvim drugačija. Visoka tvrdoća materijala uzrokuje značajno abrazivno i adhezivno trošenje na reznim rubovima čeonog glodala s dugim vratom. Abrazivno trošenje nastaje kada se tvrde čestice u materijalu izratka bruše o oštrice alata, postupno ih trošeći. Adhezivno trošenje, s druge strane, događa se kada mali komadići materijala izratka prianjaju na površinu alata i zatim se otkinu tijekom procesa rezanja, odnoseći sa sobom dijelove alata.
Uzmimo za primjer rezanje nehrđajućeg čelika. Visoka tvrdoća i svojstva otvrdnjavanja nehrđajućeg čelika uzrokuju brzo trošenje čeonog glodala s dugim vratom. Rezni rubovi mogu otupiti nakon relativno kratkog razdoblja korištenja, što dovodi do smanjene učinkovitosti rezanja, loše završne obrade površine i povećanog rizika od loma alata.
Utjecaj na sile rezanja
Tvrdoća materijala također ima značajan utjecaj na sile rezanja tijekom procesa strojne obrade. Pri rezanju mekog materijala, glodalo s dugim vratom zahtijeva manje sile za prodiranje i uklanjanje materijala. Proces rezanja je često gladak, a manje je vibracija i klepetanja. To omogućuje veće brzine rezanja i veće brzine napredovanja, što može poboljšati produktivnost.
Međutim, kod obrade tvrdih materijala sile rezanja se znatno povećavaju. Glodalo mora više raditi kako bi probilo tvrdi materijal, što rezultira većim opterećenjem alata i stroja. Pretjerane sile rezanja mogu uzrokovati probleme kao što je deformacija alata, posebno u slučaju čeonih glodala s dugim vratom. Budući da ova čeona glodala imaju dužu dršku, sklonija su deformaciji pod velikim silama rezanja. Otklon alata može dovesti do netočne obrade, loše završne obrade, pa čak i do oštećenja obratka.
Na primjer, kada se pokušava rezati kaljeni čelik, sile rezanja mogu biti toliko velike da zahtijevaju snažniju opremu za strojnu obradu i niže parametre rezanja kako bi se izbjegao kvar alata. To često znači žrtvovanje produktivnosti kako bi se održao integritet alata i kvaliteta obrađenog dijela.
Utjecaj na površinsku obradu
Površinska obrada strojno obrađenog dijela još je jedan aspekt na koji uvelike utječe tvrdoća materijala. Pri rezanju mekih materijala glodalom s dugim vratom općenito je lakše postići glatku površinu. Niska tvrdoća materijala omogućuje reznim rubovima završnog glodala da čisto uklone materijal bez izazivanja pretjeranih poderotina ili grubih mrlja.
Nasuprot tome, tvrdi materijali predstavljaju veći izazov za postizanje dobre završne obrade površine. Velika tvrdoća može uzrokovati neravnomjerno lomljenje materijala tijekom procesa rezanja, što rezultira hrapavom površinom. Osim toga, kako se rezni rubovi brže troše pri rezanju tvrdih materijala, mogućnost proizvodnje glatke površine dodatno je ugrožena. Na primjer, kod strojne obrade legura titana, koje su poznate po svojoj visokoj tvrdoći i niskoj toplinskoj vodljivosti, može biti teško dobiti visokokvalitetnu završnu obradu površine. Za prevladavanje ovih izazova mogu biti potrebne specijalizirane strategije rezanja i geometrije alata.
Studija slučaja: Rezanje različitih materijala s aGlodalo s 2 žljebova s kuglastim nosom i dugim vratom
Pogledajmo pobliže kako tvrdoća materijala utječe na učinak rezanja ispitivanjem upotrebe glodala s kuglastim vrhom i dugim vratom s 2 žlijeba.
Rezanje mekih materijala (aluminij)
Kada se za rezanje aluminija koristi kuglasto glodalo s dugim vratom i 2 žlijeba, možemo uočiti nekoliko pozitivnih rezultata. Niska tvrdoća aluminija omogućuje brzu obradu. Rezni rubovi glodala ostaju oštri dugo vremena, a glatki proces rezanja rezultira visokokvalitetnom završnom obradom površine. Možemo pokretati čeono glodalo pri relativno visokim posmacima i brzinama rezanja bez značajnog trošenja alata. Ovo ne samo da poboljšava produktivnost, već i smanjuje cijenu po dijelu. Na primjer, u tvornici za proizvodnju automobila, ova vrsta čeonog glodala može se koristiti za učinkovitu obradu aluminijskih komponenti motora, osiguravajući precizne dimenzije i dobru završnu obradu površine.
Sredstvo za rezanje - tvrdi materijali (nehrđajući čelik)
Kada se isto glodalo s kuglastim vrhom i dugim vratom s 2 žljebova koristi za rezanje nehrđajućeg čelika, situacija se mijenja. Veća tvrdoća nehrđajućeg čelika znači da se alat više haba. Moramo smanjiti brzinu rezanja i posmak kako bismo upravljali povećanim silama rezanja i spriječili preuranjeni kvar alata. Unatoč ovim prilagodbama, vijek trajanja alata je značajno kraći u usporedbi s rezanjem aluminija. Površinska obrada također može biti malo grublja i možda ćemo morati izvršiti dodatne završne radnje kako bismo postigli željenu kvalitetu.
Rezanje tvrdih materijala (kaljeni čelik)
Rezanje kaljenog čelika čeonim glodalom s kuglastim vrhom s 2 žljeba i dugim vratom iznimno je izazovno. Visoka tvrdoća materijala dovodi do brzog trošenja reznih rubova, a sile rezanja su toliko velike da mogu uzrokovati deformaciju alata. Kao rezultat toga, moramo koristiti vrlo niske brzine rezanja i posmake, što ozbiljno ograničava produktivnost. Završna obrada površine strojno obrađenog dijela može biti loša i može biti potrebno više prolaza da bi se dobio prihvatljiv rezultat.
Rješenja za poboljšanje performansi rezanja s različitim tvrdoćama materijala
Premazi za alate
Nanošenje premaza na glodala s dugim vratom može značajno poboljšati njihovu izvedbu rezanja kada se radi o različitim tvrdoćama materijala. Na primjer, premaz od titan nitrida (TiN) može povećati tvrdoću i otpornost na habanje alata, čineći ga prikladnijim za rezanje očvrslih materijala. Premazi poput ugljika poput dijamanta (DLC) mogu smanjiti trenje i poboljšati sposobnost alata za rezanje mekih materijala, kao što je aluminij, sprječavajući prianjanje materijala obratka na alat.
Optimizirana geometrija alata
Geometrija čeonog glodala s dugim vratom također igra ključnu ulogu u učinku rezanja. Za mekane materijale može se koristiti čeono glodalo s većim kutom spirale za poboljšanje odvoda strugotine i smanjenje sila rezanja. Za tvrde materijale, robusnija geometrija alata s većim promjerom jezgre i nižim kutom spirale može pružiti bolju čvrstoću i otpornost na skretanje.
Odgovarajući parametri rezanja
Odabir pravih parametara rezanja, kao što su brzina rezanja, posmak i dubina rezanja, ključni su za postizanje optimalnih performansi rezanja. Za meke materijale mogu se koristiti veće brzine rezanja i posmaci kako bi se povećala produktivnost. Za tvrde materijale treba odabrati niže parametre rezanja kako bi se smanjilo trošenje alata i spriječio kvar alata.
Zaključak
Zaključno, tvrdoća materijala ima veliki utjecaj na učinak rezanja čeonih glodala s dugim vratom. Utječe na trošenje alata, sile rezanja i završnu obradu površine, a različiti materijali predstavljaju jedinstvene izazove i prilike. Kao dobavljač čeonih glodala s dugim vratom, razumijem važnost pružanja visokokvalitetnih alata i nuđenja stručnih savjeta o tome kako optimizirati proces rezanja za različite tvrdoće materijala.
Ako ste na tržištu čeonih glodala s dugim vratom ili trebate više informacija o tome kako poboljšati svoje procese obrade, potičem vas da mi se obratite radi detaljne rasprave. Bez obzira radite li s mekim, srednje tvrdim ili tvrdim materijalima, mogu vam pomoći pronaći prava rješenja za poboljšanje vašeg rezanja i postizanje boljih rezultata.
Reference
- Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2009). Proizvodno inženjerstvo i tehnologija. Pearson Prentice Hall.
- Trent, EM i Wright, PK (2000). Rezanje metala. Butterworth - Heinemann.
