2024-06-24

Dobór parametrów skrawania

Nie jest tajemnicą, ze właściwy dobór parametrów skrawania ma kluczowe znaczenie dla jakości, wydajności oraz kosztów procesu produkcyjnego. W artykule omówimy, na co może wpływać zły dobór parametrów, jak dobierać odpowiednie wartości oraz jakie czynniki należy uwzględnić.

Szukasz narzędzi do obrabiarek CNC lub oprzyrządowania maszyn, aby przeprowadzić wydajny proces obróbki? Mamy w ofercie produkty Kyocera, Osawa, Yamawa, Nachi i wielu innych producentów. Zapraszamy do kontaktu z naszym przedstawicielem.

Skutki nieprawidłowego doboru parametrów skrawania

Nieprawidłowy dobór parametrów skrawania może prowadzić do szeregu negatywnych konsekwencji, które znacząco wpływają na proces obróbki i końcowy produkt. Mogą to być m.in.:

• Szybsze zużycie narzędzi: Nieodpowiednie parametry skrawania, takie jak zbyt duża prędkość skrawania lub niewłaściwy posuw, mogą prowadzić do przyspieszonego zużycia narzędzi skrawających , skracając ich żywotność.
• Niższa jakość powierzchni: Zbyt duży posuw może powodować powstawanie nierówności i defektów na powierzchni obrabianego detalu, co wymaga dodatkowej obróbki wykańczającej.
• Wibracje: Niewłaściwe parametry mogą powodować wibracje, które wpływają negatywnie na precyzję obróbki oraz mogą uszkodzić zarówno narzędzia, jak i obrabiany materiał.
• Przegrzewanie materiału: Zbyt wysoka prędkość skrawania lub nieodpowiednie chłodzenie mogą prowadzić do przegrzewania materiału, co wpływa na jego właściwości mechaniczne i może powodować odkształcenia.
• Wydłużony czas obróbki: Nieoptymalne parametry mogą prowadzić do wydłużenia czasu obróbki, co zwiększa koszty produkcji.

Jak dobierać odpowiednie wartości parametrów skrawania

Dobór odpowiednich wartości parametrów skrawania wymaga uwzględnienia kilku kluczowych czynności takich jak:

• Analiza materiału obrabianego pod względem rodzaju i jego twardości - metale miękkie, takie jak aluminium, mogą być obrabiane z większymi prędkościami skrawania, podczas gdy materiały twarde, jak stal nierdzewna, wymagają ostrożniejszego podejścia.
• Dobór narzędzi skrawających - wybór odpowiedniej geometrii narzędzia skrawającego (kąty skrawania, liczba ostrzy) wpływa na efektywność obróbki. Jeśli chodzi o materiały, to węgliki spiekane, ceramika, diamenty polikrystaliczne (PCD) oferują różne właściwości odporności na zużycie i twardość.
• Ustalanie prędkości skrawania (v_c) - używaj katalogów narzędzi skrawających dostarczanych przez producentów narzędzi, które zawierają zalecenia dotyczące prędkości skrawania dla różnych materiałów i typów narzędzi. Przydatny wzór na prędkość skrawania to:
  $v_c=\frac{D_c\times\pi\times n}{1000} [m/min]$
  gdzie (D_c) to średnica narzędzia, a (n) to prędkość obrotowa wrzeciona.
• Dobór posuwu (v_f) - posuw powinien być dostosowany do rodzaju obróbki (zgrubna, wykańczająca) oraz materiału. Wzór na posuw na minutę to:
  $$v_f=f_n\times n [mm/min]$$
  gdzie (f_n) to posuw na obrót, a (n) to prędkość obrotowa wrzeciona.
• Głębokość skrawania - głębokość skrawania powinna być dostosowana do mocy maszyny, stabilności systemu narzędzie-uchwyt oraz właściwości materiału.
• Używanie kalkulatorów parametrów skrawania - korzystanie z dostępnych online kalkulatorów może znacznie ułatwić dobór parametrów skrawania. Kalkulatory te umożliwiają szybkie przeliczenie wartości na podstawie zadanego materiału i narzędzia, minimalizując ryzyko błędów.

Dodatkowe czynniki do uwzględnienia

Oprócz podstawowych parametrów skrawania, takich jak prędkość, posuw i głębokość skrawania, istnieje kilka dodatkowych czynników, które mają istotny wpływ na efektywność i jakość obróbki na obrabiarkach CNC. Są to:

• Chłodzenie - prawidłowe chłodzenie jest kluczowe dla redukcji temperatury w strefie skrawania, co zapobiega przegrzewaniu narzędzia i materiału, dlatego ważny jest Wybór odpowiedniego chłodziwa oraz metoda jego aplikacji (np. chłodzenie wewnętrzne, zewnętrzne).
• Stabilność maszyny i narzędzia - zapewnienie odpowiedniej stabilności maszyny oraz sztywności systemu narzędzie-uchwyt redukuje wibracje i poprawia jakość obróbki.
• Monitorowanie procesu - regularne monitorowanie stanu narzędzi oraz jakości obrobionych powierzchni pozwala na bieżące dostosowywanie parametrów skrawania. Nowoczesne systemy CNC często wyposażone są w czujniki monitorujące wibracje, temperaturę oraz zużycie narzędzi.

Wnioski

Prawidłowy dobór parametrów skrawania w obróbce na obrabiarkach CNC jest niezwykle ważny dla osiągnięcia wysokiej jakości obróbki oraz optymalizacji kosztów produkcji. Uwzględniając materiał obrabiany, właściwości narzędzi oraz warunki pracy, można dobrać odpowiednie prędkości skrawania, posuwy oraz głębokości skrawania. Korzystanie z narzędzi wspomagających, takich jak kalkulatory parametrów skrawania, oraz regularne monitorowanie procesu pozwala na osiągnięcie najlepszych wyników.