بهعنوان یک تامینکننده آسیاب انتهایی گردن بلند، من از نزدیک مشاهده کردهام که چگونه عوامل مختلف بر عملکرد برش این ابزارهای دقیق تأثیر میگذارند. در میان این عوامل، سختی مواد به عنوان یک عنصر حیاتی که می تواند کارایی یک آسیاب انتهایی گردن بلند را ایجاد کند یا از بین ببرد برجسته است. در این پست وبلاگ، من عمیقاً به درک چگونگی تأثیر سختی مواد بر عملکرد برش آسیاب های انتهای گردن بلند خواهم پرداخت.
درک سختی مواد
سختی ماده به عنوان مقاومت ماده در برابر تغییر شکل موضعی، معمولاً با فرورفتگی یا سایش تعریف می شود. این یک ویژگی بسیار مهم است زیرا می تواند به طور قابل توجهی بر نحوه رفتار یک ماده در طی فرآیندهای ماشینکاری تأثیر بگذارد. مقیاس های مختلفی برای اندازه گیری سختی وجود دارد، مانند مقیاس های راکول، برینل و ویکرز. به عنوان مثال، در مقیاس راکول، ماده ای با عدد بالاتر سخت تر است.
مواد نرم مانند آلومینیوم و مس دارای سختی نسبتا پایینی هستند. این مواد چکش خوار هستند و به راحتی می توان آنها را برش داد. از سوی دیگر، مواد سخت، از جمله فولاد ضد زنگ، آلیاژهای تیتانیوم و فولادهای سخت شده، به دلیل مقاومت بالا در برابر تغییر شکل، محیط ماشینکاری چالش برانگیزی را ارائه می دهند.
تاثیر بر سایش ابزار
یکی از آشکارترین اثرات سختی مواد بر عملکرد برش آسیاب های انتهایی گردن بلند، سایش ابزار است. هنگام برش یک ماده نرم، آسیاب انتهایی گردن بلند اصطکاک و سایش کمتری را در لبه های برش خود تجربه می کند. این ابزار می تواند وضوح خود را برای مدت طولانی تری حفظ کند که به نوبه خود منجر به برش ثابت و با کیفیت می شود.
به عنوان مثال، هنگام استفاده از آسیاب انتهایی گردن بلند برای برش آلومینیوم، فرآیند برش نسبتاً صاف است و لبههای ابزار به سرعت کدر نمیشوند. این باعث افزایش عمر ابزار، کاهش دفعات تعویض ابزار و در نهایت کاهش هزینه های تولید می شود.
با این حال، هنگام برخورد با مواد سخت، وضعیت کاملاً متفاوت است. سختی بالای مواد باعث سایش قابل توجه ساینده و چسب در لبه های برش آسیاب انتهایی گردن بلند می شود. سایش سایشی زمانی رخ می دهد که ذرات سخت در مواد قطعه کار در برابر لبه های برش ابزار آسیاب می شوند و به تدریج آنها را از بین می برند. از سوی دیگر، سایش چسب زمانی اتفاق میافتد که قطعات کوچکی از مواد قطعه کار به سطح ابزار بچسبند و سپس در طول فرآیند برش پاره شوند و قسمتهایی از ابزار را با خود ببرند.
به عنوان مثال، برش فولاد ضد زنگ را در نظر بگیرید. سختی بالا و ویژگی های سخت کاری فولاد ضد زنگ باعث سایش سریع آسیاب انتهایی گردن بلند می شود. لبه های برش ممکن است پس از استفاده نسبتاً کوتاهی کدر شوند که منجر به کاهش راندمان برش، پرداخت ضعیف سطح و افزایش خطر شکستن ابزار می شود.
تأثیر بر نیروهای برش
سختی مواد نیز تأثیر قابل توجهی بر نیروهای برش در طول فرآیند ماشینکاری دارد. هنگام برش یک ماده نرم، آسیاب انتهایی گردن بلند به نیروی کمتری برای نفوذ و حذف مواد نیاز دارد. فرآیند برش اغلب صاف است و لرزش و پچ پچ کمتری وجود دارد. این اجازه می دهد تا سرعت برش سریعتر و نرخ تغذیه بالاتر، که می تواند بهره وری را بهبود بخشد.
با این حال، هنگام ماشینکاری مواد سخت، نیروهای برش به طور قابل توجهی افزایش می یابد. آسیاب نهایی برای شکستن مواد سخت باید سختتر کار کند و در نتیجه فشار بیشتری بر ابزار و دستگاه وارد میشود. نیروهای برش بیش از حد می تواند باعث مشکلاتی مانند انحراف ابزار شود، به ویژه در مورد آسیاب های انتهایی با گردن بلند. از آنجایی که این آسیابهای انتهایی ساقه بلندتری دارند، در اثر نیروهای برش زیاد، مستعد انحراف هستند. انحراف ابزار می تواند منجر به ماشینکاری نادرست، پرداخت ضعیف سطح و حتی آسیب به قطعه کار شود.
به عنوان مثال، هنگام تلاش برای برش فولاد سخت شده، نیروهای برش می تواند آنقدر زیاد باشد که برای جلوگیری از خرابی ابزار، به تجهیزات ماشینکاری قوی تر و پارامترهای برش کمتری نیاز دارند. این اغلب به معنای قربانی کردن بهره وری به منظور حفظ یکپارچگی ابزار و کیفیت قطعه ماشینکاری شده است.
اثر روی سطح فینیش
پرداخت سطحی یک قطعه ماشینکاری شده جنبه دیگری است که به شدت تحت تأثیر سختی مواد قرار می گیرد. هنگام برش مواد نرم با آسیاب انتهایی گردن بلند، دستیابی به یک سطح صاف به طور کلی آسان تر است. سختی کم مواد به لبه های برش آسیاب انتهایی اجازه می دهد تا بدون ایجاد پارگی بیش از حد یا لکه های ناهموار، مواد را تمیز کنند.
در مقابل، مواد سخت چالش بزرگ تری برای دستیابی به یک سطح خوب هستند. سختی بالا می تواند باعث شکستن ناهموار مواد در طول فرآیند برش و در نتیجه ایجاد یک سطح ناهموار شود. علاوه بر این، از آنجایی که لبه های برش در هنگام برش مواد سخت سریعتر فرسوده می شوند، توانایی تولید سطح صاف بیشتر به خطر می افتد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم، که به دلیل سختی بالا و رسانایی حرارتی پایین معروف هستند، دستیابی به یک سطح با کیفیت بالا ممکن است دشوار باشد. ممکن است برای غلبه بر این چالش ها، استراتژی های برش تخصصی و هندسه ابزار مورد نیاز باشد.
مطالعه موردی: برش مواد مختلف با الف2 فلوت گلوله دماغه بلند گردن انتهای آسیاب
بیایید با بررسی استفاده از فرز گردنی بلند 2 فلوت، به چگونگی تأثیر سختی مواد بر عملکرد برش نگاه کنیم.
برش مواد نرم (آلومینیوم)
هنگام استفاده از میل گردن بلند 2 فلوت برای برش آلومینیوم، می توانیم چندین نتیجه مثبت را مشاهده کنیم. سختی کم آلومینیوم امکان ماشینکاری با سرعت بالا را فراهم می کند. لبه های برش آسیاب انتهایی برای مدت طولانی تیز باقی می مانند و فرآیند برش صاف منجر به یک سطح با کیفیت بالا می شود. ما میتوانیم آسیاب پایانی را با نرخ تغذیه و سرعت برش نسبتاً بالا بدون سایش ابزار قابل توجه اجرا کنیم. این نه تنها بهره وری را بهبود می بخشد بلکه هزینه هر قطعه را نیز کاهش می دهد. به عنوان مثال، در یک کارخانه خودروسازی، می توان از این نوع آسیاب انتهایی برای ماشینکاری کارآمد اجزای موتور آلومینیومی استفاده کرد که از ابعاد دقیق و پوشش سطح خوب اطمینان حاصل کرد.
متوسط برش - مواد سخت (فولاد ضد زنگ)
هنگامی که از همان آسیاب گردنی بلند 2 فلوت برای برش فولاد ضد زنگ استفاده می شود، وضعیت تغییر می کند. سختی بالاتر فولاد ضد زنگ به این معنی است که ابزار سایش بیشتری را تجربه می کند. برای مدیریت افزایش نیروهای برش و جلوگیری از خرابی زودرس ابزار، باید سرعت برش و نرخ تغذیه را کاهش دهیم. با وجود این تنظیمات، عمر ابزار در مقایسه با برش آلومینیوم به طور قابل توجهی کوتاهتر است. پرداخت سطح نیز ممکن است کمی زبرتر باشد و ممکن است برای دستیابی به کیفیت مطلوب نیاز به انجام عملیات تکمیلی اضافی داشته باشیم.
برش مواد سخت (فولاد سخت شده)
برش فولاد سخت شده با میل گردن بلند 2 فلوت بسیار چالش برانگیز است. سختی بالای مواد منجر به سایش سریع لبه های برش می شود و نیروهای برش آنقدر زیاد هستند که می توانند باعث انحراف ابزار شوند. در نتیجه باید از سرعت برش و نرخ تغذیه بسیار پایین استفاده کنیم که بهره وری را به شدت محدود می کند. پرداخت سطحی قطعه ماشینکاری شده ممکن است ضعیف باشد و برای به دست آوردن یک نتیجه قابل قبول، ممکن است چندین پاس لازم باشد.
راه حل هایی برای بهبود عملکرد برش با سختی مواد مختلف
پوشش های ابزار
استفاده از پوششها روی آسیابهای انتهایی گردن بلند میتواند عملکرد برش آنها را در هنگام برخورد با سختی مواد مختلف به طور قابل توجهی بهبود بخشد. به عنوان مثال، پوشش نیترید تیتانیوم (TiN) می تواند سختی و مقاومت در برابر سایش ابزار را افزایش دهد و آن را برای برش مواد سخت شده مناسب تر می کند. پوششهای کربن مانند الماس (DLC) میتوانند اصطکاک را کاهش داده و با جلوگیری از چسبیدن مواد قطعه کار به ابزار، توانایی ابزار را برای برش مواد نرم مانند آلومینیوم بهبود بخشند.
هندسه ابزار بهینه شده
هندسه آسیاب انتهایی گردن بلند نیز نقش مهمی در عملکرد برش دارد. برای مواد نرم، می توان از آسیاب انتهایی با زاویه مارپیچ بالاتر برای بهبود تخلیه تراشه و کاهش نیروهای برش استفاده کرد. برای مواد سخت، هندسه ابزار قوی تر با قطر هسته بزرگتر و زاویه مارپیچ کمتر می تواند استحکام و مقاومت بهتری در برابر انحراف ایجاد کند.
پارامترهای برش مناسب
انتخاب پارامترهای برش مناسب، مانند سرعت برش، سرعت تغذیه و عمق برش، برای دستیابی به عملکرد بهینه برش ضروری است. برای مواد نرم، می توان از سرعت برش و نرخ تغذیه بالاتر برای به حداکثر رساندن بهره وری استفاده کرد. برای مواد سخت، پارامترهای برش کمتری باید انتخاب شود تا سایش ابزار به حداقل برسد و از خرابی ابزار جلوگیری شود.
نتیجه گیری
در نتیجه، سختی مواد تأثیر عمیقی بر عملکرد برش آسیاب های انتهای گردن بلند دارد. این بر سایش ابزار، نیروهای برش و پرداخت سطح تأثیر می گذارد و مواد مختلف چالش ها و فرصت های منحصر به فردی را ارائه می دهند. به عنوان یک تامین کننده آسیاب انتهای گردن بلند، اهمیت ارائه ابزارهای با کیفیت بالا و ارائه مشاوره تخصصی در مورد چگونگی بهینه سازی فرآیند برش برای سختی مواد مختلف را درک می کنم.
اگر در بازار آسیاب های گردن بلند هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد چگونگی بهبود فرآیندهای ماشینکاری خود نیاز دارید، توصیه می کنم برای بحث دقیق با من تماس بگیرید. چه با مواد نرم، متوسط - سخت یا سخت کار کنید، من میتوانم به شما کمک کنم تا راهحلهای مناسبی را برای افزایش عملکرد برش خود و دستیابی به نتایج بهتر پیدا کنید.
مراجع
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). مهندسی ساخت و فناوری. پیرسون پرنتیس هال.
- ترنت، EM، و رایت، PK (2000). برش فلز. باترورث - هاینمن.
