Βαθμός Κόψιμου στην Εργασία: Φόρμουλα, Περιορισμοί και Βελτιστοποίηση

Ηβάθος κοπής (DOC)είναι μια κρίσιμη παράμετρος σε οποιαδήποτε επεξεργαστική εργασία, η οποία επηρεάζει άμεσα τα ποσοστά αφαίρεσης υλικού, τη διάρκεια ζωής του εργαλείου, την επιφάνεια και τη συνολική απόδοση επεξεργασίας.Αντιπροσωπεύει το πάχος του υλικού που αφαιρείται από το εργαλείο κοπής σε ένα μόνο πέρασμαΗ κατανόηση και η αποτελεσματική διαχείριση του DOC είναι θεμελιώδους σημασίας για την επίτευξη επιτυχημένων αποτελεσμάτων μηχανικής, την εξισορρόπηση της παραγωγικότητας με την ποιότητα των εξαρτημάτων και την οικονομική απόδοση.

Κατανοώντας το βάθος των συνθηκών κοπής

Το βάθος της κοπής είναι μια γραμμική μέτρηση.Στις εργασίες στροφής, είναι συνήθως η μισή διαφορά μεταξύ της αρχικής διαμέτρου του εργαστηρίου και της τελικής διαμέτρου της μηχανής.αναφέρεται είτε στο αξονικό βάθος κοπής (μαζί με τον άξονα του εργαλείου, συχνά αναφέρεται ωςΑp- Δεν ξέρω.Το μέγεθος του εργαλείου είναι το μέγεθος της ακτίνας του κόψιμου (πεντάγωνο προς τον άξονα του εργαλείου, συχνάΑε- Δεν ξέρω.Ενώ ο άμεσος υπολογισμός του DOC βασίζεται στην γεωμετρία, η επίδρασή του γίνεται αισθητή μέσω πιο πολύπλοκων τύπων που σχετίζονται με τον ρυθμό αφαίρεσης υλικού (MRR) και τις δυνάμεις κοπής.

ΗΠοσοστό αφαίρεσης υλικού (MRR)Για το στρογγυλοποίηση, το MRR μπορεί να υπολογιστεί ως:Επικαιροποιημένο=π⋅DΑvg- Δεν ξέρω.⋅DΟΚ⋅f⋅NΠου;DΑvg- Δεν ξέρω.είναι η μέση διάμετρος,fείναι το ποσοστό τροφοδοσίας καιNείναι η ταχύτητα του σπινθήρα.

Στην άλεση, το MRR εκφράζεται συνήθως ως εξής:Επικαιροποιημένο=w⋅DΟΚ⋅vf- Δεν ξέρω.Που;wείναι το πλάτος της κοπής (ακτίνιο βάθος της κοπής)Αε- Δεν ξέρω.),DΟΚείναι το άξιο βάθους κοπής (Αp- Δεν ξέρω.), καιvf- Δεν ξέρω.είναι η ταχύτητα τροφής.

Η αύξηση του βάθους κοπής αυξάνει σημαντικά τον όγκο του υλικού που αφαιρείται ανά μονάδα χρόνου.το οποίο το καθιστά ένα ισχυρό μοχλό για την ενίσχυση της παραγωγικότηταςΩστόσο, η αύξηση αυτή δεν είναι χωρίς συνέπειες, καθώς επηρεάζει άμεσα τις δυνάμεις κοπής και την κατανάλωση ενέργειας.

Ηδύναμη κοπής (Fγ- Δεν ξέρω.)Ενώ οι ακριβείς φόρμουλες ποικίλλουν ανάλογα με τις ιδιότητες του υλικού και τη γεωμετρία του εργαλείου,μια γενική σχέση δείχνει ότι υψηλότερη DOC οδηγεί σε μεγαλύτερες δυνάμεις κοπήςΟι δυνάμεις αυτές καθορίζουν την ισχύ που απαιτείται για την επεξεργασία και μπορούν να προκαλέσουν άγχος τόσο στο εργαλείο κοπής όσο και στην ίδια τη μηχανή.Π) μπορεί να εκτιμηθεί με:Π=Fγ- Δεν ξέρω.⋅vγ- Δεν ξέρω./ηΠου;vγ- Δεν ξέρω.είναι η ταχύτητα κοπής καιηΗ υπερβολή της διαθέσιμης ισχύος της μηχανής ή της αντοχής του εργαλείου μπορεί να οδηγήσει σε ανεπιθύμητα αποτελέσματα.

Περιορισμοί σε βάθος κοπής

Παρά την ελκυστικότητα του για την αύξηση της MRR, το βάθος κοπής δεν μπορεί να αυξηθεί αυθαίρετα.κακή επιφάνεια, βλάβη του μηχανήματος, ή ένα μέρος εκτός ανοχής.

1Ικανότητα μηχανήματος:Η ακαμψία και η ισχύς του εργαλείου είναι οι κύριοι περιορισμοί.Η ανεπαρκής ακαμψία μπορεί να οδηγήσει σε κουβένταΚάθε μηχανή έχει ένα μέγιστο συνιστώμενο DOC με βάση τη δομική ακεραιότητα και τη δύναμη του σπινθήρα.

2Δυνατότητα και γεωμετρία του εργαλείου κοπής:Τα εργαλεία κοπής είναι σχεδιασμένα για συγκεκριμένες δυνατότητες δύναμης. Η υπέρβαση αυτών των ορίων μπορεί να προκαλέσει άμεση ρήξη του εργαλείου, ειδικά για εργαλεία μικρών διαμέτρων ή περίπλοκων γεωμετριών.Το υλικό του εργαλείουΗ ανθεκτικότητα του σε υψηλότερες δυνάμεις κοπής που προκαλούνται από μεγαλύτερο βάθος κοπής καθορίζεται επίσης από την επιφάνεια της επιφάνειας, την επικάλυψη και τη γεωμετρία (π.χ. γωνία έλικας, γωνία ραβδώματος, ακτίνα γωνίας).Μεγαλύτερες ακτίνες γωνίας ή ισχυρότερα υλικά εργαλείων μπορούν γενικά να αντέξουν βαθύτερες κοψίματα.

3Ιδιότητες του υλικού του εργασιακού υλικού:Η μηχανική ικανότητα του υλικού του εργαστηρίου παίζει σημαντικό ρόλο: τα σκληρότερα, σκληρότερα ή πιο ακαθαρτικά υλικά παράγουν μεγαλύτερες δυνάμεις κοπής και περισσότερη θερμότητα για ένα δεδομένο DOC,που απαιτούν χαμηλότερες τιμές DOC σε σύγκριση με τα πιο μαλακά υλικάΤα υλικά που είναι επιρρεπείς σε σκληρύνσεις περιορίζουν επίσης το DOC, καθώς τα επακόλουθα περάσματα γίνονται όλο και πιο δύσκολα.

4Μέρος Γεωμετρία και Ακαμψία:Τα λεπτά ή λεπτά εργασιακά τεμάχια έχουν εγγενείς περιορισμούς ακαμψίας.κακή επιφάνειαΗ στερέωση παίζει επίσης ρόλο· μια καλά σχεδιασμένη και άκαμπτη στερέωση μπορεί να συμβάλει στην άμβλυνση ορισμένων προβλημάτων ακαμψίας του εργαστηρίου, επιτρέποντας ελαφρώς βαθύτερες τομές.

5Απαιτήσεις για την επιφάνεια:Ενώ ένα μεγαλύτερο DOC μπορεί να είναι αποτελεσματικό για τις εργασίες ακατέργασης, συχνά επηρεάζει αρνητικά την τελική επιφάνεια.Τεχνικές συσκευές, χρησιμοποιείται συνήθως ένα πολύ ρηχό DOC για την επίτευξη της επιθυμητής ποιότητας της επιφάνειας.

6- Εκκένωση τσιπ:Σε ορισμένες εργασίες, ιδίως σε περιορισμένους χώρους ή με συγκεκριμένες γεωμετρικές εργαλείων, η εκκένωση των τσιπ μπορεί να αποτελέσει περιοριστικό παράγοντα.που εάν δεν αφαιρεθεί αποτελεσματικά, μπορεί να ξανακόψει, προκαλώντας φθορά εργαλείων, κακή τελική, και ακόμη και σπάσιμο εργαλείων.

Βελτιστοποίηση του βάθους κοπής

Η βελτιστοποίηση του DOC περιλαμβάνει μια στρατηγική ισορροπία μεταξύ της παραγωγικότητας, της ζωής του εργαλείου, της ποιότητας των εξαρτημάτων και του κόστους.εξαρτάται από τον συγκεκριμένο στόχο της μηχανικής επεξεργασίας.

1. Προτεραιότητα Ακαμψία: Μεγιστοποίηση DOC Πρώτα (Roughing):Για τις εργασίες ακατέργασης όπου ο ρυθμός αφαίρεσης υλικού είναι πρωταρχικός, η γενική στρατηγική είναι να ληφθεί το μεγαλύτερο δυνατό DOC που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το μηχάνημα, το εργαλείο,και η ακαμψία του εργαστηρίου μπορεί να χειριστεί χωρίς υπερβολική δονήσεις ή σπάσιμο εργαλείουΑυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αύξηση του DOC είναι συχνά πιο αποδοτική για το MRR από την αύξηση του ρυθμού τροφοδοσίας ή της ταχύτητας κοπής, καθώς συνήθως μειώνει τον αριθμό των απαιτούμενων περάσεων.Ένα μεγαλύτερο DOC διαδίδει επίσης την φθορά σε μεγαλύτερο μέρος της κοπής, που ενδεχομένως να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου σε σύγκριση με πολλά ρηχά περάσματα.

2- Σκεφτείτε το Wear Tool και τη ζωή:Ενώ ένα μεγαλύτερο DOC μπορεί να μειώσει τον αριθμό των περάσεων, αυξάνει επίσης τις δυνάμεις κοπής και την θερμότητα που παράγεται, γεγονός που μπορεί να επιταχύνει την φθορά του εργαλείου.η ελαφρώς μειωμένη DOC μπορεί να είναι προτιμότερη για την παράταση της ζωής του εργαλείουΗ παρακολούθηση των προτύπων φθοράς του εργαλείου είναι ζωτικής σημασίας για την τελειοποίηση αυτής της ισορροπίας.

3Λογαριασμός υλικών ιδιοτήτων:Κατά την επεξεργασία σκληρών ή ακαθαρτικών υλικών, να είστε προσεκτικοί με το DOC. Ξεκινήστε με συντηρητικές τιμές και αυξήστε τις σταδιακά, παρακολουθώντας τις δυνάμεις κοπής, την κατανάλωση ενέργειας,και δονήσειςΓια τα θερμοευαίσθητα υλικά, η υπερβολική ποσότητα DOC μπορεί να οδηγήσει σε θερμική παραμόρφωση του εργασιακού τμήματος ή σχηματισμό άκρων στο εργαλείο.

4Χρησιμοποιήστε προσαρμοστικά συστήματα ελέγχου:Οι προηγμένες μηχανές CNC συχνά διαθέτουν προσαρμοστικά συστήματα ελέγχου που μπορούν να ρυθμίζουν δυναμικά παραμέτρους όπως DOC και ρυθμό τροφοδοσίας με βάση την ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο των δυνάμεων κοπής και του φορτίου του σπινδέλου.Αυτά τα συστήματα μπορούν να βελτιστοποιήσουν αυτόματα τις συνθήκες κοπής για να διατηρήσουν ένα σταθερό φορτίο στο εργαλείο, μεγιστοποιώντας το MRR αποτρέποντας παράλληλα την υπερφόρτωση και την κουβέντα.

5Χρησιμοποιήστε στρατηγικές πολλαπλών περάσεων:Για τα μέρη που απαιτούν σημαντική αφαίρεση υλικού και λεπτό φινίρισμα, η κοινή στρατηγική είναι η χρήση πολλαπλών περάσεων: *Ακατέργαστα Πιστώματα:Χρησιμοποιήστε ένα μεγάλο DOC για να αφαιρέσετε το μεγαλύτερο μέρος του υλικού γρήγορα, δίνοντας προτεραιότητα στο MRR. *Πιστοποιητικά ημιτελείας:Χρησιμοποιήστε ένα μέτριο DOC για να βελτιώσετε τη γεωμετρία και να προετοιμάσετε την επιφάνεια. *Τελικά περάσματα:Χρησιμοποιήστε ένα πολύ μικρό DOC (συχνά μόλις μερικά χιλιοστά από μια ίντσα ή χιλιοστόμετρα) με υψηλότερη ταχύτητα κοπής και κατάλληλο ρυθμό τροφοδοσίας για να επιτευχθεί η απαιτούμενη τελική επιφάνεια και ακρίβεια διαστάσεων.Αυτό εξασφαλίζει ελάχιστες δυνάμεις κοπής και ακριβή αφαίρεση υλικού στο τελικό στάδιο.

6. Βελτιστοποίηση ακτινοβολία έναντι άξονα DOC (Milling):Στην άλεση, η επιλογή μεταξύ της μεγιστοποίησης του άξονου βάθους κοπής (Αp- Δεν ξέρω.) ή ακτινικό βάθος κοπής (Αε- Δεν ξέρω.Για τις περικοπές που αφορούν τη μειωμένη συμμετοχή ή την πλήρη συμμετοχή, ηΑε- Δεν ξέρω.Για την περιφερειακή άλεση, μια μικρότερηΑε- Δεν ξέρω.(αραίωση ακτινοειδών κομματιών) μπορεί να επιτρέψει υψηλότερους ρυθμούς τροφοδοσίας και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου, ενώ μια μεγαλύτερηΑp- Δεν ξέρω.Οι σύγχρονες στρατηγικές κοπής συχνά αξιοποιούν μικρότερα ακτινικά DOC με μεγαλύτερα αξιακά DOC (χονδρική υψηλής απόδοσης) για να μεγιστοποιήσουν το MRR και να βελτιστοποιήσουν τη δέσμευση του εργαλείου.

Συμπερασματικά, το βάθος κοπής είναι μια πολύπλευρη παράμετρος μηχανικής που επηρεάζει άμεσα την παραγωγικότητα, τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και την ποιότητα του εξαρτήματος.Η βελτιστοποίηση της απαιτεί μια ολιστική κατανόηση των δυνατοτήτων της μηχανής, τα χαρακτηριστικά του εργαλείου, τις ιδιότητες του εργαστηρίου και το επιθυμητό αποτέλεσμα.βελτίωση της ποιότητας των εξαρτημάτων, και τελικά να μειώσει το κόστος παραγωγής.