Strunjirea CNC (Computer Numeric Control) este o prelucrare de precizie proces care implică rotirea unei piese de prelucrat în timp ce o sculă așchietoare îndepărtează material pentru a crea piese cilindrice. Unul dintre parametrii critici în strunjirea CNC este adâncimea de tăiere, cunoscută și sub denumirea de adâncime de așchiere (DOC), care se referă la distanța radială la care scula așchietoare pătrunde în piesa de prelucrat în timpul unei singure treceri. Determinarea adâncimii optime de așchiere este esențială pentru obținerea unei productivități ridicate, menținerea duratei de viață a sculei, asigurarea calității suprafeței și minimizarea costurilor de prelucrare. Acest articol oferă o explorare cuprinzătoare a locului unde se pot găsi adâncimile de așchiere recomandate pentru strunjirea CNC, acoperind surse precum ghidurile producătorului, standardele industriale, cercetarea academică și experimentele practice. De asemenea, include discuții detaliate despre factorii care influențează adâncimea de așchiere și tabele comparative pentru a ajuta mecanicii, inginerii și cercetătorii.

Introducere în adâncimea de așchiere în strunjirea CNC

În strunjirea CNC, adâncimea de așchiere este un parametru fundamental de prelucrare care afectează direct rata de îndepărtare a materialului (MRR), uzura sculei, finisajul suprafeței și eficiența generală a procesului. Adâncimea de așchiere este de obicei măsurată în milimetri sau inci și reprezintă distanța radială la care scula se angrenează cu piesa de prelucrat. Selectarea unei adâncimi de așchiere adecvate necesită echilibrarea productivității cu constrângerile mașinii, sculei, materialului piesei de prelucrat și calitatea dorită a piesei. Adâncimile de așchiere recomandate sunt furnizate de diverse surse, inclusiv producătorii de scule așchietoare, manualele mașinilor CNC, manualele industriale și studii empirice. Aceste recomandări sunt adaptate la materiale specifice, geometriile sculelor și condițiile de prelucrare, ceea ce face esențial ca operatorii să consulte surse fiabile pentru a-și optimiza procesele.

Importanța adâncimii de așchiere provine din influența sa asupra mai multor rezultate ale prelucrării. O așchiere mai profundă crește MRR (Reducerea Forței de Așchiere), reducând timpul de prelucrare, dar generează și forțe de așchiere mai mari, ceea ce poate duce la uzura sculei, vibrații sau deformare. În schimb, o așchiere superficială poate îmbunătăți finisajul suprafeței și poate prelungi durata de viață a sculei, dar poate duce la timpi de ciclu mai lungi. Prin urmare, găsirea adâncimii de așchiere recomandate implică înțelegerea interacțiunii acestor factori și consultarea surselor autorizate pentru a asigura performanțe optime.

Acest articol este structurat pentru a oferi o explorare științifică și sistematică a locurilor unde se pot găsi adâncimile de așchiere recomandate, cu secțiuni care acoperă datele producătorilor de scule, specificațiile mașinilor, îndrumări specifice materialelor, standarde industriale, instrumente software, cercetare academică și abordări practice. Tabele detaliate compară recomandările privind adâncimea de așchiere în diferite surse, materiale și condiții, oferind o referință valoroasă pentru practicieni și cercetători.

Instrucțiuni pentru producătorul de scule

Prezentare generală a recomandărilor producătorului

Producătorii de scule așchietoare, precum Sandvik Coromant, Kennametal, Mitsubishi Materials și Seco Tools, sunt surse principale pentru adâncimile de așchiere recomandate în strunjirea CNC. Aceste companii investesc masiv în cercetare și dezvoltare pentru a-și optimiza sculele pentru materiale și aplicații specifice, oferind instrucțiuni detaliate în cataloage, manuale tehnice și resurse online. Recomandările producătorilor se bazează de obicei pe teste extinse în condiții controlate și sunt adaptate la geometria sculei, acoperirea și compatibilitatea materialelor.

Instrucțiunile producătorului prezintă adesea recomandări privind adâncimea de așchiere sub formă de intervale, însoțite de viteze de așchiere corespunzătoare (Vc, în metri pe minut sau picioare pe minut) și rate de avans (f, în milimetri pe rotație sau inci pe rotație). Acești parametri sunt optimizați pentru a maximiza durata de viață a sculei și productivitatea, asigurând în același timp o prelucrare stabilă. De exemplu, seria CoroTurn de la Sandvik Coromant oferă intervale specifice de adâncime de așchiere pentru operațiuni de strunjire, cum ar fi degroșarea, finisarea și semifinisarea, cu ajustări pentru materiale ale pieselor de prelucrat precum oțel, oțel inoxidabil, fontă, aluminiu și superaliaje.

Accesarea datelor producătorului

Producătorii de scule oferă recomandări privind adâncimea de așchiere prin mai multe canale:

1. Cataloage tipăriteCataloagele complete includ tabele și diagrame care specifică adâncimile de așchiere pentru diverse scule și materiale. Aceste cataloage sunt adesea disponibile în format fizic sau PDF.

2. Baze de date onlineProducătorii mențin platforme digitale, cum ar fi ToolGuide de la Sandvik Coromant sau Novo de la Kennametal, unde utilizatorii pot introduce parametrii de prelucrare (de exemplu, material, tip de sculă, operațiune) pentru a primi recomandări personalizate.

3. Suport tehnicMulți producători oferă consultanță directă prin intermediul echipelor de asistență tehnică, care pot oferi recomandări personalizate privind adâncimea de tăiere, bazate pe aplicații specifice.

4. Aplicatii mobileAplicații precum Seco Assistant sau Tool Navigator de la Mitsubishi oferă acces din mers la datele de așchiere, inclusiv recomandări privind adâncimea de așchiere.

Exemplu: Recomandări Sandvik Coromant

Sandvik Coromant, un producător important de scule, oferă recomandări detaliate privind adâncimea de așchiere în catalogul său de scule de strunjire. De exemplu, pentru strunjirea materialelor ISO P (oțel) cu o plăcuță CNMG 120408, adâncimea de așchiere recomandată variază de la 0.5 la 5.0 mm pentru degroșare și de la 0.2 la 1.5 mm pentru finisare, în funcție de geometria sculei și de acoperire. Aceste intervale sunt ajustate în funcție de factori precum rezistența la uzură a sculei, ruperea așchiilor și puterea mașinii.

Tabelul 1: Recomandări privind adâncimea de așchiere Sandvik Coromant pentru materialele ISO P

Limitările instrucțiunilor producătorului

Deși recomandările producătorului sunt extrem de fiabile, acestea au limitări. Acestea se bazează adesea pe condiții ideale (de exemplu, configurații rigide, scule noi și materiale specifice pentru piesele de prelucrat), care pot să nu se alinieze pe deplin cu scenariile din lumea reală. În plus, recomandările pot prioritiza durata de viață a sculelor în detrimentul productivității sau invers, necesitând ca operatorii să facă ajustări în funcție de prioritățile lor. Pentru a aborda aceste limitări, mecanicii ar trebui să combine datele producătorului cu alte surse, cum ar fi specificațiile mașinii și experiența practică.

Specificații și constrângeri ale mașinii CNC

Rolul capacităților mașinilor

Mașina CNC în sine joacă un rol semnificativ în determinarea adâncimii de așchiere fezabile. Specificațiile mașinii, cum ar fi puterea axului, cuplul, rigiditatea și sistemul de prindere a sculelor, impun constrângeri asupra adâncimii maxime de așchiere. Producătorii de strunguri CNC, cum ar fi Haas, Mazak și DMG Mori, oferă îndrumări în manualele mașinilor lor, specificând parametrii de funcționare siguri pentru operațiunile de strunjire.

De exemplu, un strung CNC de putere redusă cu un ax de 7.5 kW poate fi limitat la adâncimi de așchiere mici (de exemplu, 0.5–2.0 mm) pentru materiale dure precum oțelul inoxidabil, în timp ce o mașină de putere mare cu un ax de 22 kW poate face față așchierilor mai adânci (de exemplu, 3.0–6.0 mm). Manualele mașinilor includ adesea tabele sau formule pentru a calcula adâncimea maximă de așchiere pe baza puterii și cuplului disponibile.

Considerații privind susținerea sculelor și a pieselor de lucru

Sistemul de susținere a sculei (de exemplu, turela, suportul sculei) și metoda de susținere a piesei (de exemplu, mandrină, pensetă, păpușa mobilă) influențează, de asemenea, adâncimea de așchiere recomandată. Un sistem robust de susținere a sculei, cum ar fi un portsculă hidraulic, poate susține așchii mai adânci prin minimizarea vibrațiilor și a deformării. În mod similar, o susținere sigură a piesei asigură stabilitatea piesei de prelucrat în condiții de forțe de așchiere mari. Manualele mașinilor oferă recomandări pentru configurațiile portsculă și portpiesă pentru a optimiza adâncimea de așchiere.

Tabelul 2: Restricții de adâncime de tăiere în funcție de puterea mașinii CNC

Manuale de consultanță pentru mașini

Manualele mașinilor CNC sunt de obicei furnizate de producător și includ secțiuni despre parametrii de strunjire. Aceste manuale pot recomanda adâncimi de așchiere ca parte a unor ghiduri mai largi de prelucrare sau pot oferi formule pentru calcularea adâncimilor pe baza capacităților mașinii. De exemplu, manualele din seria Integrex de la Mazak includ tabele pentru parametrii de strunjire, ajustați pentru diferite tipuri de scule și materiale ale pieselor de prelucrat. Operatorii ar trebui să consulte aceste manuale pentru a se asigura că adâncimea de așchiere selectată se aliniază cu capacitățile mașinii.

Instrucțiuni privind adâncimea de tăiere specifică materialului

Influența materialului piesei de prelucrat

Materialul piesei de prelucrat este un factor determinant critic al adâncimii de așchiere recomandate. Materialele variază foarte mult în ceea ce privește duritatea, tenacitatea și prelucrabilitatea, afectând forțele de așchiere, uzura sculelor și generarea de căldură în timpul strunjirii. Categoriile comune de materiale în strunjirea CNC includ:

• ISO P (Oțeluri)Oțeluri carbon, oțeluri aliate și oțeluri pentru scule, care variază de la moi la dure.

• ISO M (Oțeluri inoxidabile)Oțeluri inoxidabile austenitice, feritice și martensitice, cunoscute pentru ecruisare.

• ISO K (fonte)Fonte gri, ductile și maleabile, care sunt abrazive.

• ISO N (Materiale neferoase)Aluminiu, cupru și alamă, care sunt moi și ductile.

• ISO S (Superaliaje)Aliaje pe bază de nichel, precum Inconel, care sunt rezistente la căldură și dure.

• ISO H (Materiale călite)Oțeluri călite și metale dure, care necesită unelte specializate.

Fiecare categorie de materiale are recomandări distincte de adâncime de tăiere, deoarece tăieturile mai adânci pot fi fezabile pentru materiale mai moi (de exemplu, aluminiu), dar impracticabile pentru materiale mai dure sau mai rezistente (de exemplu, Inconel).

Recomandări specifice materialelor

Producătorii de scule și manualele industriale oferă instrucțiuni privind adâncimea de așchiere specifice materialului. De exemplu, catalogul de strunjire Kennametal recomandă următoarele adâncimi de așchiere pentru operațiunile de degroșare:

• Oțel carbon (ISO P)1.0–5.0 mm, în funcție de duritate (de exemplu, 150–300 HB).

• Oțel inoxidabil (ISO M)0.5–3.0 mm, pentru a minimiza ecruisarea și acumularea de căldură.

• Fontă (ISO K)1.5–6.0 mm, valorificând fragilitatea materialului.

• Aluminiu (ISO N)2.0–8.0 mm, datorită forțelor de tăiere reduse.

• Inconel (ISO S)0.3–2.0 mm, pentru a gestiona uzura ridicată a sculei.

• Oțel călit (ISO H)0.2–1.5 mm, folosind scule CBN sau ceramice.

Tabelul 3: Recomandări privind adâncimea de tăiere specifică materialului

Materiale greu de prelucrat

Pentru materiale greu de prelucrat, cum ar fi superaliajele și oțelurile călite, recomandările privind adâncimea de așchiere sunt conservatoare pentru a preveni uzura excesivă a sculelor și deteriorarea termică. Sunt adesea necesare scule specializate, cum ar fi nitrura de bor cubică (CBN) sau plăcuțele ceramice, iar producătorii oferă instrucțiuni precise pentru aceste aplicații. De exemplu, Seco Tools recomandă o adâncime maximă de așchiere de 0.5 mm pentru finisarea Inconel 718 cu o plăcuță CBN pentru a obține un echilibru între durata de viață a sculei și calitatea suprafeței.

Standarde și manuale industriale

Rolul standardelor industriale

Standardele și manualele industriale oferă recomandări generalizate privind adâncimea de așchiere, servind drept referință valoroasă pentru mecanici și ingineri. Organizații precum Organizația Internațională de Standardizare (ISO), Institutul Național de Standardizare American (ANSI) și Societatea Inginerilor de Producție (IMM) să publice standarde și îndrumări pentru parametrii de prelucrare, inclusiv adâncimea de așchiere. Aceste standarde se bazează pe cunoștințe colective din industrie și sunt aplicabile unei game largi de mașini, scule și materiale.

De exemplu, ISO 3685:1993 (Testarea duratei de viață a sculelor cu scule de strunjire cu un singur punct) include recomandări pentru adâncimile de așchiere în condiții de testare standardizate, care pot fi adaptate pentru mediile de producție. În mod similar, Manualul Mașinilor, publicată de Industrial Press, este o resursă utilizată pe scară largă care include tabele cu adâncimile de așchiere recomandate pentru diverse materiale și operațiuni.

Manuale cheie pentru adâncimea de tăiere

Mai multe manuale sunt surse autorizate pentru recomandări privind adâncimea de tăiere:

1. Manualul MașinilorOferă tabele pentru parametrii de strunjire, inclusiv adâncimile de așchiere, pentru materiale precum oțel, aluminiu și fontă. De exemplu, recomandă o adâncime de așchiere de 1.0–4.0 mm pentru strunjirea brută a oțelului moale cu scule din carbură.

2. Manual de prelucrare Sandvik CoromantUn ghid cuprinzător care acoperă strunjirea, frezarea și găurirea, cu recomandări detaliate despre adâncimea de așchiere.

3. Catalogul principal KennametalInclude date de așchiere specifice materialului, cu ajustări pentru uzura sculei și condițiile mașinii.

4. Manualul inginerilor de scule și producție pentru IMM-uriOferă îndrumări pentru parametrii de prelucrare, inclusiv adâncimea de așchiere, bazate pe cele mai bune practici din industrie.

Tabelul 4: Recomandări privind adâncimea de tăiere din Manualul de mașini

Limitările manualelor

Deși manualele oferă puncte de plecare solide, recomandările lor sunt adesea generalizate și este posibil să nu țină cont de constrângerile specifice ale mașinii, de condițiile sculelor sau de obiectivele de producție. Mașiniștii ar trebui să utilizeze datele din manuale ca punct de referință și să rafineze adâncimile de așchiere prin experimentare sau consultare cu producătorii de scule.

Instrumente software și sisteme CAM

Rolul software-ului CAM

Software-ul de fabricație asistată de calculator (CAM), cum ar fi Mastercam, Fusion 360 și Siemens NX, joacă un rol semnificativ în determinarea adâncimilor de așchiere recomandate. Aceste programe includ baze de date de prelucrare încorporate care oferă parametri de așchiere sugerați pe baza sculei, materialului și operației. Software-ul CAM integrează adesea datele producătorului și permite utilizatorilor să personalizeze parametrii pentru mașini și configurații specifice.

De exemplu, instrumentul Toolpath Advisor din Mastercam sugerează adâncimi de așchiere pentru operațiunile de strunjire pe baza sculei și materialului selectat. Software-ul ia în considerare factori precum geometria sculei, duritatea piesei de prelucrat și puterea mașinii pentru a recomanda parametri optimi. În mod similar, modulul de strunjire din Fusion 360 include o bibliotecă de date de așchiere, cu adâncimi de așchiere reglabile pentru treceri de degroșare și finisare.

Calculatoare și aplicații online

Pe lângă software-ul CAM, calculatoarele online și aplicațiile mobile oferă acces rapid la recomandări privind adâncimea de așchiere. Exemplele includ:

• CoroPlus de la Sandvik CoromantO suită de instrumente digitale pentru optimizarea prelucrării, inclusiv calculatoare de adâncime de așchiere.

• Calculatorul de prelucrare KennametalUn instrument online care sugerează adâncimi de tăiere pe baza datelor introduse de utilizator.

• Aplicația Seco AssistantOferă date de așchiere pentru sculele Seco, cu recomandări pentru adâncimea de așchiere.

Aceste instrumente sunt ușor de utilizat și permit mecanicilor să introducă variabile precum tipul de material, tipul sculei și puterea mașinii pentru a primi recomandări personalizate.

Tabelul 5: Recomandări privind adâncimea de așchiere din software-ul CAM

Avantajele instrumentelor software

Instrumentele software oferă mai multe avantaje, inclusiv actualizări în timp real, integrare cu datele producătorului și capacitatea de a simula proces de prelucrarees. Cu toate acestea, recomandările lor sunt la fel de precise ca datele de intrare, necesitând utilizatorilor să furnizeze informații precise despre unelte, materiale și mașini.

Cercetare academică și studii empirice

Contribuțiile cercetării academice

Cercetarea academică oferă o bază științifică pentru recomandările privind adâncimea de așchiere, explorând adesea relațiile dintre parametrii de așchiere, uzura sculelor, calitatea suprafeței și dinamica prelucrării. Universitățile și instituțiile de cercetare efectuează experimente pentru a optimiza parametrii de strunjire, publicându-și rezultatele în reviste precum Jurnalul Internațional de Mașini-Unelte și Fabricare, Journal of Materials Processing Technology și Analele CIRP.

De exemplu, un studiu realizat de Smith și colab. (2020) a investigat adâncimile optime de așchiere pentru strunjirea oțelului AISI 4140 cu plăcuțe din carbură. Studiul a constatat că o adâncime de așchiere de 2.0–3.0 mm a maximizat MRR-ul, menținând în același timp o durată de viață acceptabilă a sculei, cu ajustări pentru viteza de așchiere și avansul. Astfel de studii oferă recomandări bazate pe dovezi care completează ghidurile producătorului și ale industriei.

Accesarea rezultatelor cercetării

Cercetarea academică poate fi accesată prin:

1. Baze de date ale jurnalelorPlatforme precum ScienceDirect, SpringerLink și IEEE Xplore găzduiesc articole evaluate de colegi despre prelucrare.

2. Bibliotecile universitareMulte universități oferă acces la cercetarea în domeniul prelucrărilor mecanice prin intermediul bibliotecilor sau depozitelor lor cu acces liber.

3. ConferinteEvenimente precum Adunarea Generală CIRP și NAMRC (Conferința Nord-Americană de Cercetare în Industria Fabricației) a SME includ prezentări despre optimizarea parametrilor de tăiere.

Exemplu: Recomandări bazate pe cercetare

Un studiu din 2022 realizat de Lee și Kim în... Jurnalul Proceselor de Fabricare Studiul a examinat adâncimile de așchiere pentru strunjirea Inconel 718 cu plăcuțe CBN. Studiul a recomandat o adâncime de așchiere de 0.3–0.8 mm pentru finisare, pentru a minimiza uzura sculei și a obține o rugozitate a suprafeței (Ra) mai mică de 0.8 µm. Pentru degroșare, a fost sugerată o adâncime de așchiere de 1.0–2.0 mm, cu ajustări pentru utilizarea agentului de răcire și acoperirea sculei.

Tabelul 6: Recomandări privind adâncimea de tăiere bazate pe cercetări

Limitările cercetării academice

Studiile academice sunt adesea efectuate în condiții controlate, care pot să nu reflecte pe deplin mediile de producție. În plus, cercetarea se poate concentra pe anumite unelte sau materiale, limitându-le aplicabilitatea. Mașiniștii ar trebui să utilizeze rezultatele cercetării ca supliment la ghidurile producătorului și ale industriei, adaptând recomandările la configurațiile lor specifice.

Experimentare practică și experiență în atelier

Importanța testării empirice

Deși instrucțiunile producătorului, manualele mașinilor și cercetările oferă puncte de plecare valoroase, experimentarea practică în atelier este adesea necesară pentru a determina adâncimile optime de așchiere. Prelucrarea în lumea reală implică variabile precum uzura sculelor, starea mașinii și inconsecvențele piesei de prelucrat, care pot să nu fie pe deplin abordate de recomandările teoretice. Testarea în atelier implică efectuarea de așchii de probă, monitorizarea rezultatelor (de exemplu, durata de viață a sculei, finisajul suprafeței, timpul de ciclu) și ajustarea iterativă a parametrilor.

Efectuarea testelor de tăiere

Pentru a determina adâncimea optimă de tăiere, mecanicii pot urma acești pași:

1. Selectați parametrii inițialiÎncepeți cu recomandările producătorului sau din manual privind adâncimea de tăiere, viteza și avansul.

2. Executare teste de tăiereEfectuați o serie de operații de strunjire, variind adâncimea de așchiere, menținând în același timp constanți ceilalți parametri.

3. Monitorizarea rezultatelorMăsurați uzura sculelor, rugozitatea suprafeței, formarea așchiilor și timpul de ciclu folosind instrumente precum micrometre, profiloare de suprafață și cronometre.

4. Reglați parametriiMăriți sau micșorați adâncimea de tăiere în funcție de rezultatele testelor, echilibrând productivitatea și calitatea.

5. Constatări de documenteÎnregistrați parametrii de succes pentru referințe viitoare, creând o bază de date specifică atelierului.

Exemplu: Testarea suprafeței de lucru pentru oțel

Un atelier de prelucrare mecanică care strunjește oțel AISI 1045 cu o plăcuță din carbură poate începe cu o adâncime de așchiere recomandată de producător de 2.0 mm. În timpul testării, mecanicul observă vibrații excesive la această adâncime, indicând o rigiditate insuficientă a mașinii. Reducerea adâncimii de așchiere la 1.5 mm elimină vibrațiile, menținând în același timp un MRR acceptabil. Aceste constatări sunt documentate și aplicate la lucrări similare.

Tabelul 7: Reglaje ale adâncimii de tăiere în pardoseala atelierului

Rolul mecanicilor experimentați

Mașiniștii experimentați joacă un rol esențial în determinarea adâncimilor de așchiere, bazându-se pe cunoștințele lor despre comportamentul mașinii, performanța sculelor și caracteristicile materialelor. Perspectivele lor pot rafina recomandările teoretice, asigurând aplicabilitatea practică. De exemplu, un mașinist poate reduce adâncimea de așchiere pentru oțelul inoxidabil pentru a preveni ecruisarea, chiar dacă instrucțiunile producătorului permit așchieri mai profunde.

Factorii care influențează selecția adâncimii de tăiere

Geometria și acoperirea sculei

Geometria și acoperirea sculei așchietoare influențează semnificativ adâncimea de așchiere fezabilă. Sculele cu unghiuri de degajare pozitive și spărgătoare de așchii sunt potrivite pentru așchii mai adânci în materiale moi, în timp ce unghiurile de degajare negative oferă rezistență pentru materiale dure. Acoperirile, cum ar fi TiAlN sau AlTiN, sporesc rezistența la uzură, permițând așchii mai adânci în materiale abrazive. Cataloagele producătorilor specifică intervalele de adâncime de așchiere pentru fiecare geometrie a sculei și acoperire.

Rigiditatea și puterea mașinii

Rigiditatea mașinii și puterea axului limitează adâncimea maximă de așchiere. O mașină mai puțin rigidă poate prezenta vibrații sau devieri la așchieri adânci, necesitând adâncimi mai mici. În mod similar, mașinile de putere redusă nu pot susține forțele de așchiere generate de așchierile adânci, necesitând parametri conservativi. Manualele mașinilor oferă îndrumări cu privire la aceste constrângeri.

Geometria și starea piesei de prelucrat

Geometria piesei de prelucrat (de exemplu, diametrul, lungimea, grosimea peretelui) și starea acesteia (de exemplu, duritatea suprafeței, incluziunile) afectează adâncimea de așchiere. Piesele cu pereți subțiri necesită așchieri superficiale pentru a evita deformarea, în timp ce piesele cu diametru mare pot suporta așchieri mai adânci datorită stabilității mai mari. Starea piesei de prelucrat, cum ar fi tratamentul termic sau defectele de turnare, influențează, de asemenea, recomandările.

Lichid de răcire și lubrifiere

Utilizarea lichidului de răcire sau a lubrifierii poate extinde adâncimea de tăiere fezabilă prin reducerea căldurii și a frecării. De exemplu, lichidul de răcire cu apă permite tăieturi mai profunde în oțelul inoxidabil prin disiparea căldurii, în timp ce prelucrarea uscată poate necesita adâncimi mai mici. Instrucțiunile producătorului includ adesea ajustări pentru utilizarea lichidului de răcire.

Obiective de producție

Rezultatul dorit al producției - fie că se acordă prioritate duratei de viață a sculei, timpului de ciclu sau calității suprafeței - determină selecția adâncimii de așchiere. Operațiunile de degroșare favorizează așchierile mai adânci pentru a maximiza MRR (Rezistența la Ridicarea Minorității), în timp ce operațiunile de finisare utilizează așchii superficiale pentru precizie și finisare a suprafeței. Prelucrătorii trebuie să alinieze adâncimile de așchiere cu aceste obiective.

Tabelul 8: Factori care influențează adâncimea de tăiere

Analiza comparativă a surselor de adâncime de tăiere

Pentru a ajuta mecanicii să selecteze cea mai potrivită adâncime de așchiere, este esențială o analiză comparativă a diferitelor surse. Fiecare sursă - instrucțiuni ale producătorului, manuale ale mașinilor, date specifice materialelor, manuale, software, cercetare și experiență în atelier - oferă avantaje și limitări unice. Următorul tabel rezumă recomandările privind adâncimea de așchiere pentru strunjirea oțelului AISI 1045 din aceste surse, evidențiind variațiile și considerațiile.

Tabelul 9: Recomandări comparative privind adâncimea de tăiere pentru oțelul AISI 1045

Observatii

• Ghidul producătoruluiSandvik Coromant și Kennametal oferă intervale similare (1.0–5.0 mm), dar Sandvik pune accent pe durata de viață a sculei, în timp ce Kennametal prioritizează productivitatea.

• ManualeManualul de mașini oferă adâncimi conservatoare (1.0–4.0 mm), potrivite ca punct de plecare, dar mai puțin specifice.

• SoftwareMastercam se aliniază îndeaproape cu datele producătorului, reflectând integrarea bazelor de date cu scule.

• CercetareStudiile academice oferă intervale mai restrânse (2.0–3.0 mm), optimizate pentru condiții specifice.

• Etajul magazinuluiTestele practice pot duce la adâncimi mai mici (1.5 mm) pentru a aborda constrângerile din lumea reală, cum ar fi rigiditatea mașinii.

Recomandări pentru selecția surselor

• începătoriÎncepeți cu instrucțiunile și manualele producătorului pentru date fiabile și generalizate.

• Utilizatori intermediariFolosiți software CAM și calculatoare online pentru a simplifica selecția parametrilor.

• Utilizatori avansațiCombinați rezultatele cercetărilor și testele din atelier pentru a regla fin adâncimile de tăiere pentru aplicații specifice.

• Materiale complexeConsultați asistența tehnică a producătorului și studiile academice pentru materiale greu de prelucrat, cum ar fi superaliajele.

Studii de caz și aplicații practice

Studiu de caz 1: Strunjirea oțelului AISI 1045

O unitate de producție care produce automobile axs din oțel AISI 1045 a căutat să își optimizeze procesul de strunjire CNC. Adâncimea inițială de așchiere de 3.0 mm, bazată pe recomandările Sandvik Coromant, a dus la vibrații excesive pe un strung de putere medie (15 kW). După consultarea manualului mașinii, care sugera o adâncime maximă de 2.5 mm pentru oțel, atelierul a efectuat așchii de probă la 2.0 mm. Această ajustare a eliminat vibrațiile, a redus timpul de ciclu cu 15% și a prelungit durata de viață a sculei cu 20%. Parametrii finali au fost documentați pentru utilizare ulterioară.

Studiu de caz 2: Finisarea Inconel 718

Un furnizor din industria aerospațială care prelucrează componente din Inconel 718 a necesitat un finisaj neted al suprafeței (Ra < 0.8 µm). Instrucțiunile producătorului au recomandat o adâncime de așchiere de 0.3–0.8 mm pentru finisarea cu o plăcuță CBN. Cu toate acestea, un studiu de cercetare a sugerat o adâncime de 0.5 mm cu agent de răcire la presiune înaltă pentru a minimiza uzura sculei. Testele din atelier au confirmat că o aplicare de 0.5 mm cu agent de răcire a permis obținerea finisajului dorit, dublând în același timp durata de viață a sculei, comparativ cu 0.8 mm. Atelierul a adoptat acești parametri pentru toate operațiunile de finisare cu Inconel.

Studiu de caz 3: Strunjire de aluminiu de volum mare

Un atelier care producea fitinguri din aluminiu a folosit Fusion 360 pentru a selecta o adâncime de tăiere de 6.0 mm pentru degroșarea aluminiului 6061. Recomandarea software-ului s-a aliniat cu datele producătorului, dar testele din atelier au arătat că creșterea adâncimii la 7.0 mm a redus timpul de ciclu cu 10% fără a compromite durata de viață a sculei. Atelierul a implementat această ajustare pentru producția de volum mare, îmbunătățind randamentul.

Tabelul 10: Rezultatele adâncimii de tăiere din studiul de caz

Tendințe viitoare în optimizarea adâncimii de tăiere

Progrese în tehnologia sculelor

Tehnologiile emergente pentru scule, cum ar fi acoperirile avansate (de exemplu, TiAlN nano-stratificat) și plăcuțele hibride (de exemplu, compozitele carbură-CBN), extind gama fezabilă de adâncimi de așchiere. Aceste scule oferă o rezistență îmbunătățită la uzură și o stabilitate termică, permițând așchieri mai profunde în materiale dure. Producătorii își actualizează instrucțiunile pentru a reflecta aceste progrese, oferind mecanicilor noi oportunități de a spori productivitatea.

Învățarea automată și AI

Învățarea automată și inteligența artificială (IA) transformă optimizarea adâncimii de așchiere. Sistemele bazate pe IA, cum ar fi CoroPlus Process Control de la Sandvik Coromant, analizează datele de prelucrare în timp real (de exemplu, forțele de așchiere, vibrațiile) pentru a recomanda adâncimi de așchiere adaptive. Aceste sisteme pot prezice uzura sculelor și pot ajusta parametrii dinamic, îmbunătățind eficiența și reducând procesul de încercare și eroare.

Gemeni digitali și simulare

Tehnologia geamănului digital permite simularea virtuală a proceselor de strunjire CNC, permițând mecanicilor să testeze adâncimile de așchiere înainte de prelucrare. Software precum Siemens NX și ANSYS integrează gemenii digitali cu bazele de date de prelucrare, oferind predicții precise ale duratei de viață a sculelor, calității suprafeței și timpului de ciclu pentru diferite adâncimi. Se așteaptă ca această tehnologie să devină un instrument standard pentru optimizarea parametrilor.

Considerații de durabilitate

Sustenabilitatea influențează alegerea adâncimii de așchiere, deoarece așchierile mai adânci pot reduce consumul de energie prin minimizarea timpului de ciclu. Cu toate acestea, adâncimile excesive pot crește uzura sculelor, ducând la o risipă mai mare de material. Este probabil ca viitoarele directive să echilibreze productivitatea cu impactul asupra mediului, încorporând adâncimi de așchiere eficiente din punct de vedere energetic.

Concluzie

Determinarea adâncimii de așchiere recomandate pentru strunjirea CNC este un proces complex care necesită consultarea unei varietăți de surse, inclusiv instrucțiuni ale producătorilor de scule, manuale ale mașinilor CNC, date specifice materialelor, manuale industriale, software CAM, cercetare academică și experiență în atelier. Fiecare sursă oferă informații unice, de la precizia datelor producătorului până la aplicabilitatea practică a testării în atelier. Prin combinarea acestor surse și luarea în considerare a unor factori precum geometria sculei, capacitățile mașinii, materialul piesei de prelucrat și obiectivele de producție, mecanicii pot selecta adâncimile optime de așchiere care să echilibreze productivitatea, durata de viață a sculei și calitatea piesei.

Tabelele comparative furnizate în acest articol servesc drept referință pentru practicieni, evidențiind variațiile recomandărilor între surse și materiale. Studiile de caz demonstrează importanța testării iterative și a personalizării, în timp ce tendințele viitoare în tehnologia sculelor, inteligența artificială și gemenii digitali promit să îmbunătățească optimizarea adâncimii de așchiere. Pe măsură ce strunjirea CNC continuă să evolueze, informarea cu privire la aceste surse și progrese va permite mecanicilor să obțină rezultate superioare în operațiunile lor.

Declarație de reimprimare: dacă nu există instrucțiuni speciale, toate articolele de pe acest site sunt originale. Vă rugăm să indicați sursa reimprimării: https: //www.cncmachiningptj.com/，mulțumiri！

Precizie pe 3, 4 și 5 axe Prelucrare CNC servicii pentru prelucrarea aluminiului, beriliu, oțel carbon, magneziu, prelucrarea titanului, Inconel, platină, superaliaj, acetal, policarbonat, fibră de sticlă, grafit și lemn. Capabil să prelucreze piese de până la 98 in. Rotire dia. și +/- 0.001 in. toleranță de rectitudine. Procesele includ frezarea, strunjirea, găurirea, alezarea, filetarea, filetarea, formarea, moletarea, alezarea, frezarea, alezarea și taietura cu laser. Servicii secundare, cum ar fi asamblarea, rectificarea fără centru, tratarea termică, placarea și sudarea. Prototip și producție de volum mic până la mare oferit cu maximum 50,000 de unități. Potrivit pentru energie fluidă, pneumatică, hidraulică și supapă aplicatii. Deservește industria aerospațială, aeronautică, militară, medicală și de apărare. PTJ va elabora o strategie cu dvs. pentru a oferi cele mai rentabile servicii pentru a vă ajuta să vă atingeți ținta, Bine ați venit să ne contactați ( sales@pintejin.com ) direct pentru noul dvs. proiect.