Die Schnittgeschwindigkeit ist ein kritischer Parameter bei Bearbeitungsvorgängen, insbesondere bei Verwendung einer Kompressionsende. Als Lieferant von hochwertigen Kompressionsendmühlen mit hoher Qualität habe ich aus erster Hand den tiefgreifenden Einfluss, den die Schnittgeschwindigkeit auf die Lebensdauer des Werkzeugs haben kann. In diesem Blog werden wir uns mit der Beziehung zwischen Schnittgeschwindigkeit und Werkzeugdauer einer Kompressionsende einteilen.
Verständnis der Kompressionsende Mühlen
Bevor Sie den Effekt der Schnittgeschwindigkeit diskutieren, ist es wichtig zu verstehen, was eine Kompressionsende ist. AKompressionsende Millist ein spezielles Schneidwerkzeug für Bearbeitungsvorgänge. Es verfügt über ein einzigartiges Design mit up - Schneiden und Down -Schneiden von Flöten. Das Auf- und Schneiden von Flöten am Boden des Werkzeugs trägt dazu bei, die Chips nach oben zu ziehen, während die Abwärtsflöten oben die Chips nach unten drücken. Diese Kombination reduziert die Probleme mit der Chip -Evakuierung und minimiert den Riss - sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberflächen des Werkstücks. Damit ist es ideal für Anwendungen, bei denen die Oberflächenfinish von entscheidender Bedeutung ist, z. B. in Holzbearbeitung und Verbundmaterialbearbeitung.
Die Grundlagen der Schnittgeschwindigkeit
Die oft als V bezeichnete Schnittgeschwindigkeit ist definiert als die Geschwindigkeit, mit der die Schneide des Werkzeugs über das Werkstück übergeht. Es wird typischerweise in Oberflächenfüßen pro Minute (SFM) oder Meter pro Minute (m/min) gemessen. Die Schneidgeschwindigkeit wird durch die Drehzahl der Spindel (U / min) und den Durchmesser des Schneidwerkzeugs bestimmt. Die Formel zur Berechnung der Schneidgeschwindigkeit beträgt (v = \ pi dn/12) (in SFM, wobei D der Werkzeugdurchmesser in Zoll und N ist die Spindelgeschwindigkeit in U/min) oder (v = \ pi dn/1000) (in m/min, wobei D der Werkzeugdurchmesser in Millimetern und n ist die Spindle -Geschwindigkeit in rpm).
Auswirkungen niedriger Schneidgeschwindigkeiten auf die Werkzeuglebensdauer
Wenn die Schnittgeschwindigkeit zu niedrig ist, können mehrere negative Effekte auftreten, die die Werkzeuglebensdauer einer Kompressionsendmühle verringern.
Gebaute - Up Edge -Formation
Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten reicht die an der Schneide erzeugte Wärme nicht aus, um die Chips reibungslos zu halten. Dies kann zur Bildung einer gebauten Kante (BUE) führen. Ein Bue ist eine Masse von Werkstückmaterial, die an der Schneide des Werkzeugs haftet. Wenn der Bue wächst, ändert er die Geometrie der Schneide, wodurch ungleichmäßige Schneidkräfte und ein erhöhter Verschleiß des Werkzeugs verursacht werden. Schließlich kann der Bue abbrechen und kleine Stücke des Werkzeugmaterials mitnehmen, das das Werkzeugverschleiß beschleunigt und sein Leben verringert.
Erhöhte Reibung
Niedrige Schnittgeschwindigkeiten führen auch zu einer erhöhten Reibung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück. Die Schneide muss härter arbeiten, um das Material zu entfernen, und diese zusätzliche Kraft erzeugt mehr Wärme durch Reibung. Übermäßige Wärme kann dazu führen, dass das Werkzeugmaterial weich wird, was es anfälliger für Verschleiß und Verformung macht. Darüber hinaus kann die erhöhte Reibung zu einem Phänomen führen, das als "Reiben" als "Schneiden" bezeichnet wird, was die Werkzeugoberfläche weiter schädigt und ihre Wirksamkeit verringert.
Auswirkungen hoher Schneidgeschwindigkeiten auf die Lebensdauer des Werkzeugs
Andererseits kann die Verwendung einer übermäßig hohen Schneidgeschwindigkeit auch die Werkzeuglebensdauer einer Kompressionsendmühle beeinträchtigen.
Übermäßige Wärmeerzeugung
Eines der Hauptprobleme bei hohen Schnittgeschwindigkeiten ist die Erzeugung übermäßiger Wärme. Mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit steigt die bei der Schneide erzeugte Wärmemenge exponentiell. Hohe Temperaturen können das Werkzeugmaterial thermisch beschädigen. Für Carbid - Spitzenkompressionsende Mühlen, die aufgrund ihrer hohen Härte und Verschleißfestigkeit üblicherweise eingesetzt werden, kann übermäßige Hitze zu einem Wachstum von Carbidkorn, dem Verlust der Härte und sogar zu thermischen Rissen führen. Sobald das Werkzeugmaterial seine Härte verliert, wird es schnell abgebaut, und die Schneide wird stumpf und verringert die Qualität des Schnitts und die Lebensdauer des Werkzeugs.
Erhöhte Werkzeugverschleißrate
Hohe Schneidgeschwindigkeiten erhöhen auch die mechanische Verschleißrate am Werkzeug. Der modernste Abrieb erfährt schnelleres Abrieb, da er schneller mit dem Werkstückmaterial in Kontakt kommt. Die hohe Geschwindigkeitswirkung der Chips auf das Werkzeug kann dazu führen, dass das Schneiderschneide abhackt und abblättert wird. Darüber hinaus können die mit hohen Schneidgeschwindigkeiten verbundenen erhöhten Schneidkräfte zu einem Werkzeugbruch führen, insbesondere wenn das Werkzeug nicht ordnungsgemäß unterstützt wird oder wenn das Werkstücksmaterial besonders hart oder abrasiv ist.
Optimale Schneidgeschwindigkeiten für Kompressionsende Mills
Um die Werkzeuglebensdauer einer Kompressionsende zu maximieren, ist es entscheidend, die optimale Schneidgeschwindigkeit zu finden. Die optimale Schnittgeschwindigkeit hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich des Werkstücksmaterials, dem Werkzeugmaterial, der Schnitttiefe und der Futterrate.
Werkstückmaterial
Unterschiedliche Werkstückmaterialien erfordern unterschiedliche Schnittgeschwindigkeiten. Zum Beispiel kann bei der Bearbeitung von Weichholz wie Kiefer oder Zedern eine relativ höhere Schneidgeschwindigkeit im Vergleich zu Harthölzern wie Eiche oder Ahorn verwendet werden. Die Weichhölzer sind weniger dicht und bieten weniger Schnittwiderstand, sodass das Werkzeug das Material bei höheren Geschwindigkeiten ohne übermäßigen Verschleiß effizienter entfernen kann. Im Gegensatz dazu sind Harthölzer dichter und erfordern eine geringere Schneidgeschwindigkeit, um das Werkzeug zu überhitzen und zu übermäßigen Verschleiß zu verursachen.
Werkzeugmaterial
Das Material der Kompressionsendmühle spielt auch eine bedeutende Rolle bei der Bestimmung der optimalen Schnittgeschwindigkeit. Carbid - Spitzenwerkzeuge können im Allgemeinen höhere Schneidgeschwindigkeiten als HSS -Werkzeuge (Hochgeschwindigkeitsstahl) standhalten. Carbid hat einen höheren Schmelzpunkt und einen besseren Wärmebeständigkeit, sodass es seine Härte und die Abschneidung der Leistung bei erhöhten Temperaturen aufrechterhalten kann. Bei der Verwendung einer Carbid -Kompressions -Endmühle kann daher im Vergleich zu einem HSS -Tool eine höhere Schnittgeschwindigkeit ausgewählt werden.
Tiefe der Schnitt- und Futterrate
Die Tiefe der Schnitt- und Futterrate hängt ebenfalls mit der Schneidgeschwindigkeit zusammen. Eine größere Schnitttiefe und höhere Futterrate erfordern im Allgemeinen eine niedrigere Schnittgeschwindigkeit, um einen stabilen Schneidvorgang aufrechtzuerhalten und übermäßige Werkzeugverschleiß zu verhindern. Umgekehrt kann eine geringere Schnitttiefe und niedrigere Vorschubgeschwindigkeit eine etwas höhere Schnittgeschwindigkeit ermöglichen.
Fallstudien
Schauen wir uns einige reale - Weltfallstudien an, um den Effekt der Schnittgeschwindigkeit auf die Werkzeuglebensdauer einer Kompressionsende zu veranschaulichen.
Fall 1: Holzbearbeitung Anwendung
In einem Holzverarbeitungsgeschäft wurde eine Kompressionsende eingesetzt, um Eichenpaneele zu maschinellen. Anfangs setzen sie die Schneidgeschwindigkeit zu niedrig. Sie stellten fest, dass das Werkzeug schnell matt wurde und die Oberfläche der Paneele schlecht war. Nach der Analyse der Situation erhöhten sie die Schnittgeschwindigkeit auf das empfohlene Niveau für Eiche. Infolgedessen stieg die Lebensdauer um fast 30%und die Oberflächenbeschaffung der Paneele verbesserte sich erheblich.
Fall 2: Verbundmaterialbearbeitung
In einer Verbundmaterialbearbeitungsanwendung verwendete ein Hersteller eine Kompressionsende mit extrem hoher Schneidgeschwindigkeit. Das Werkzeug brach häufig und die Qualität des Schnitts war inkonsistent. Durch die Reduzierung der Schneidgeschwindigkeit auf ein geeigneteres Niveau basierend auf den Eigenschaften des Verbundmaterials stieg die Lebensdauer um über 50%und die Qualität der bearbeiteten Teile verbesserte sich.
Andere Faktoren, die die Lebensdauer des Werkzeugs in Verbindung mit der Schnittgeschwindigkeit beeinflussen
Es ist wichtig zu beachten, dass die Schnittgeschwindigkeit bei der Bestimmung der Werkzeuglebensdauer einer Kompressionsende nicht allein wirkt. Andere Faktoren wie Werkzeuggeometrie, Kühlmittelverbrauch und Werkstückeigenschaften interagieren ebenfalls mit der Schnittgeschwindigkeit.
Werkzeuggeometrie
Die Geometrie der Kompressionsendmühle, einschließlich der Anzahl der Flöten, Helixwinkel und Rechenwinkel, kann sich auf die Leistung des Werkzeugs bei unterschiedlichen Schneidgeschwindigkeiten auswirken. Beispielsweise kann ein Werkzeug mit einem höheren Helix -Winkel eine bessere Chip -Evakuierung bei höheren Schneidgeschwindigkeiten bieten, die dazu beitragen können, die Wärmeerzeugung und den Werkzeugverschleiß zu verringern.
Kühlmittelverbrauch
Die Verwendung eines Kühlmittels kann die Werkzeuglebensdauer erheblich verbessern, wenn sie in Verbindung mit der entsprechenden Schneidgeschwindigkeit verwendet werden. Kühlmittel tragen dazu bei, die Hitze zu lindern, die Reibung zu reduzieren und Chips wegzuspülen. Die Art des Kühlmittels und die Anwendungsmethode müssen jedoch auch berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann das Hochwasserkühlmittel bei hohen Geschwindigkeitsbearbeitungsvorgängen effektiver sein, während Nebelkühlmittel für niedrigere Geschwindigkeitsanwendungen ausreicht.
Werkstückmaterialeigenschaften
Die Härte, Zähigkeit und Getreidestruktur des Werkstücksmaterials können die optimale Schneidgeschwindigkeit und die Lebensdauer des Werkzeugs beeinflussen. Zum Beispiel erfordern Materialien mit hoher Härte geringere Schneidgeschwindigkeiten, um übermäßige Werkzeugverschleiß zu vermeiden, während Materialien mit faseriger Struktur möglicherweise eine spezifische Schneidgeschwindigkeit erfordern, um das Riss und die Verbesserung der Oberflächenfinish zu verhindern.
Abschluss
Zusammenfassend hat die Schnittgeschwindigkeit einen tiefgreifenden Einfluss auf die Lebensdauer einer Kompressionsende. Sowohl niedrige als auch hohe Schneidgeschwindigkeiten können aufgrund von Faktoren wie gebauter Kantenbildung, übermäßiger Wärmeerzeugung und erhöhten Verschleißraten zu einer verringerten Lebensdauer des Werkzeugs führen. Das Finden der optimalen Schneidgeschwindigkeit basierend auf dem Werkstückmaterial, dem Werkzeugmaterial, der Schnitttiefe und der Futterrate ist entscheidend, um die Lebensdauer der Werkzeuge zu maximieren und hohe Qualitätskürzungen zu erreichen.
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Referenzen
- Kalpakjian, S. & Schmid, SR (2009). Fertigungstechnik und Technologie. Pearson Prentice Hall.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P. & Knight, WA (2011). Produktdesign für Herstellung und Montage. CRC Press.
- Stephenson, DA & Agapiou, JS (2006). Theorie und Praxis für Metallschnitt. CRC Press.
