I CNC-maskinering refererer verktøylevetid til tiden verktøyspissen skjærer arbeidsstykket under hele prosessen fra begynnelsen av maskineringen til skraping av verktøyspissen, eller den faktiske lengden på arbeidsstykkets overflate under skjæreprosessen.
1. Kan verktøyets levetid forbedres?
Verktøylevetiden er bare 15–20 minutter, kan verktøylevetiden forbedres ytterligere? Verktøylevetiden kan åpenbart enkelt forbedres, men bare hvis man ofrer linjehastigheten. Jo lavere linjehastighet, desto tydeligere blir økningen i verktøylevetiden (men for lav linjehastighet vil forårsake vibrasjon under bearbeiding, noe som vil redusere verktøylevetiden).
2. Har det noen praktisk betydning å forbedre verktøyets levetid?
Verktøykostnadene er en svært små andel av arbeidsstykkets bearbeidingskostnad. Linjehastigheten synker, selv om verktøyets levetid øker, men arbeidsstykkets bearbeidingstid øker også. Antall arbeidsstykker som bearbeides av verktøyet vil ikke nødvendigvis øke, men kostnaden for arbeidsstykkets bearbeiding vil øke.
Det som må forstås riktig er at det er fornuftig å øke antallet arbeidsstykker så mye som mulig, samtidig som man sikrer verktøyets levetid så mye som mulig.
3. Faktorer som påvirker verktøyets levetid
1. Linjehastighet
Lineær hastighet har størst innvirkning på verktøyets levetid. Hvis den lineære hastigheten er høyere enn 20 % av den spesifiserte lineære hastigheten i prøven, vil verktøyets levetid reduseres til 1/2 av originalen; hvis den økes til 50 %, vil verktøyets levetid bare være 1/5 av originalen. For å øke verktøyets levetid er det nødvendig å kjenne materialet, tilstanden til hvert arbeidsstykke som skal bearbeides, og det lineære hastighetsområdet for det valgte verktøyet. Hvert selskaps skjæreverktøy har forskjellige lineære hastigheter. Du kan gjøre et forsøk fra de relevante prøvene levert av selskapet, og deretter justere dem i henhold til de spesifikke forholdene under bearbeidingen for å oppnå en ideell effekt. Dataene for linjehastigheten under grovbearbeiding og etterbehandling er ikke konsistente. Grovbearbeiding fokuserer hovedsakelig på å fjerne marginen, og linjehastigheten bør være lav; for etterbehandling er hovedformålet å sikre dimensjonsnøyaktighet og ruhet, og linjehastigheten bør være høy.
2. Skjæredybde
Effekten av skjæredybde på verktøyets levetid er ikke like stor som den lineære hastigheten. Hver sportype har et relativt stort skjæredybdeområde. Under grovmaskinering bør skjæredybden økes så mye som mulig for å sikre maksimal marginfjerningshastighet; under finbearbeiding bør skjæredybden være så liten som mulig for å sikre arbeidsstykkets dimensjonsnøyaktighet og overflatekvalitet. Men skjæredybden kan ikke overstige geometriens skjæreområde. Hvis skjæredybden er for stor, kan ikke verktøyet tåle skjærekraften, noe som resulterer i avskalling av verktøyet; hvis skjæredybden er for liten, vil verktøyet bare skrape og klemme overflaten på arbeidsstykket, noe som forårsaker alvorlig slitasje på flankeflaten, og dermed reduserer verktøyets levetid.
3. Mat
Sammenlignet med linjehastighet og skjæredybde har matingen minst innvirkning på verktøyets levetid, men størst innvirkning på arbeidsstykkets overflatekvalitet. Under grovbearbeiding kan økning av matingen øke fjerningshastigheten for kanten; under finbearbeiding kan reduksjon av matingen øke arbeidsstykkets overflateruhet. Hvis ruheten tillater det, kan matingen økes så mye som mulig for å forbedre prosesseringseffektiviteten.
4. Vibrasjon
I tillegg til de tre viktigste skjæreelementene, er vibrasjon den faktoren som har størst innvirkning på verktøyets levetid. Det er mange årsaker til vibrasjon, inkludert maskinverktøyets stivhet, verktøyets stivhet, arbeidsstykkets stivhet, skjæreparametere, verktøygeometri, verktøyspissens bueradius, bladavlastningsvinkel, verktøystangens overhengsforlengelse, osv., men hovedårsaken er at systemet ikke er stivt nok til å motstå skjærekraften under bearbeiding. Dette resulterer i konstant vibrasjon fra verktøyet på arbeidsstykkets overflate under bearbeiding. For å eliminere eller redusere vibrasjon må man vurdere det grundig. Vibrasjon fra verktøyet på arbeidsstykkets overflate kan forstås som konstant banking mellom verktøyet og arbeidsstykket, i stedet for normal skjæring, noe som vil forårsake noen små sprekker og avskallinger på verktøyspissen, og disse sprekkene og avskallingene vil føre til at skjærekraften øker. Jo større vibrasjonene forverres ytterligere, noe som igjen vil øke graden av sprekker og avskallinger ytterligere, og verktøyets levetid reduseres betraktelig.
5. Bladmateriale
Når arbeidsstykket bearbeides, vurderer vi hovedsakelig arbeidsstykkets materiale, kravene til varmebehandling og om bearbeidingen avbrytes. For eksempel er ikke bladene for bearbeiding av ståldeler og bladene for bearbeiding av støpejern, og bladene med bearbeidingshardhet på HB215 og HRC62 nødvendigvis de samme; bladene for periodisk bearbeiding og kontinuerlig bearbeiding er ikke de samme. Stålblad brukes til å bearbeide ståldeler, støpeblad brukes til å bearbeide støpegods, CBN-blad brukes til å bearbeide herdet stål, og så videre. For det samme arbeidsstykkematerialet, hvis det er kontinuerlig bearbeiding, bør et blad med høyere hardhet brukes, noe som kan øke arbeidsstykkets skjærehastighet, redusere slitasjen på verktøyspissen og redusere bearbeidingstiden; hvis det er periodisk bearbeiding, bruk et blad med bedre seighet. Det kan effektivt redusere unormal slitasje som avskalling og øke verktøyets levetid.
6. Antall ganger bladet brukes
Det genereres en stor mengde varme under bruk av verktøyet, noe som øker temperaturen på bladet betraktelig. Når det ikke bearbeides eller kjøles ned med kjølevann, reduseres temperaturen på bladet. Derfor er bladet alltid i et høyere temperaturområde, slik at bladet fortsetter å utvide seg og trekke seg sammen med varme, noe som forårsaker små sprekker i bladet. Når bladet bearbeides med den første eggen, er verktøyets levetid normal; men etter hvert som bladet brukes mer, vil sprekken spre seg til andre blader, noe som resulterer i en reduksjon av levetiden til andre blader.
Publisert: 10. mars 2021
