Ponieważ wymagania klientów stale rosną, potrzeba dostarczania części z niezrównaną precyzją i ostrym wykończeniem staje się coraz ważniejsza. Aby osiągnąć ten wynik, profesjonalne firmy CNC muszą minimalizować zniekształcenia narzędzi. Jak sama nazwa wskazuje, ugięcie narzędzia jest wynikiem sił skrawania przekraczających sztywność narzędzia i powodujących jego zginanie. Ugięcie narzędzia zużywa narzędzie i naraża je na ryzyko złamania. Z tych powodów minimalizacja ugięcia narzędzia ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia powtarzalności części i wysokiej jakości wykończenia. Warto zaznaczyć dodatkowo, że minimalizacja zniekształceń narzędzia jest ekonomiczna, ponieważ skraca czas przestoju maszyny. Co wpływa na dokładność obróbki? Jak zminimalizować szansę na uszkodzenie narzędzia? Na co należy zwrócić uwagę w maszynach CNC? O tym piszemy poniżej!
Jak odgięcie narzędzia wpływa na obrabiany przedmiot
Ugięcie narzędzia jest definiowane jako zginanie narzędzia. Deformacja narzędzi i przedmiotów następuje z powodu obciążenia narzędzia lub przedmiotu, które może spowodować jego znaczną zmianę. Występuje, gdy siły skrawania mogą pokonać sztywność narzędzia, co powoduje ugięcie narzędzia. Narzędzia do obróbki CNC mają dwa końce. Jeden koniec narzędzia do obróbki CNC można swobodnie trzymać, podczas gdy drugi koniec jest zamocowany w uchwycie narzędzia. Podczas obróbki CNC narzędzie może wywierać siłę na obrabiany przedmiot. Gdy narzędzie do obróbki CNC wywiera siłę na obrabiany przedmiot, to obrabiany przedmiot wywiera również przeciwny opór do narzędzia. Na narzędzie do obróbki CNC działa również kilka innych sił roboczych i oporów. Jeśli siła zewnętrzna przyłożona do narzędzia staje się większa niż siła narzędzia, może to spowodować ugięcie narzędzia. Ugięcie i odgięcie narzędzia ma duży wpływ na obróbkę CNC.
Uszkodzenie i odgięcie narzędzi CNC, a dokładność obróbki
Odgięcie, bądź uszkodzenie narzędzi powoduje następujące komplikacje w obróbce CNC:
- Odchylenie narzędzia może uszkodzić obrabiany przedmiot lub narzędzie.
- Odgięte narzędzie skraca cykl życia obróbki CNC. Niszczy to dokładność wymiarową i powoduje liczne błędy w systemach obróbczych CNC.
- Ponadto Daje to szorstką powierzchnię obrabianą CNC.
- Odchylenie narzędzia może prowadzić do poważnych błędów wymiarowych – Ma to duży wpływ na powierzchnię obrabianą CNC i prowadzi do potencjalnych uszkodzeń powierzchni.
- Skraca to żywotność narzędzia i powoduje jego pękanie – Jeśli nie zostanie odpowiednio rozważone, odchylenie narzędzia może spowodować zarysowania części.
- Zużycie narzędzi może wzrosnąć, a produkowane części z odchyleniami narzędzi mogą podlegać zmienności, przekroczeniu tolerancji lub drganiom wykończeń powierzchni.
Jeśli chcesz zmniejszyć ugięcie narzędzia i osiągnąć wysokiej jakości wykończenie powierzchni bez poświęcania jakości części, potrzebujesz wysokiej jakości tokarek CNC, wysokiej jakości narzędzi i doświadczonych inżynierów do obsługi tych maszyn. Odkształcenie narzędzia można zminimalizować, minimalizując odległość od uchwytu narzędzia do końcówki narzędzia.
Jak zmniejszyć odgięcie narzędzia CNC?
Ugięcie narzędzia w obróbce CNC jest bardzo powszechne i może być katastrofalne przy minimalnym wpływie na jakość części. Zwisu noża nie da się całkowicie uniknąć ani zapobiec, ale istnieją sposoby na jego zmniejszenie. Głębokość skrawania, właściwy punkt końcowy, odpowiednie programowanie maszyny CNC – to kilka aspektów dbania maszyny CNC. Oto kilka wskazówek, które pomogą Ci zredukować skos narzędzia podczas obróbki CNC.
Zwiększ wytrzymałość rdzenia narzędzia, zmieniając średnicę
Średnica jest ważnym czynnikiem przy rozważaniu ugięcia i odgięcia, zwłaszcza średnica rdzenia. Wytrzymałość rdzenia narzędzia zależy od jego rozstawu i długości rowka, a różnicę między rozpiętością i długością rowka można określić jako sztywność rdzenia. Korzystając z otrzymanego narzędzia, do obliczeń można wykorzystać średnicę rdzenia, średnica rdzenia staje się wtedy średnicą szyjki. Zmieniając te wartości, można zmniejszyć ugięcie końcowego narzędzia. Może to mieć duży wpływ na wielkość narzędzi z długimi rowkami.
Poznaj różnicę między długimi rowkami a długimi odległościami
Odkształcenie narzędzia można zminimalizować poprzez zrozumienie kluczowych różnic między narzędziami z długimi rowkami i długimi skokami. Za różnicę w sztywności narzędzi z długą krawędzią i długim wysięgiem odpowiada przede wszystkim średnica rdzenia. Narzędzie z większą ilością materiału jest stosunkowo sztywniejsze niż narzędzie z mniejszą ilością materiału. Ponadto narzędzia z krótszymi rowkami są twardsze i mają dłuższą żywotność. Każdy rodzaj narzędzia ma swoje mocne strony. Aby zmniejszyć ugięcie podczas określonej operacji, należy użyć odpowiedniego narzędzia.
Użyj narzędzia do pomiaru odległości aby zminimalizować odgięcie narzędzia
Narzędzia o dużym zasięgu są najczęściej używane do usuwania materiału z szczelin, w których uchwyt narzędziowy nie pasuje i nie może usunąć materiału. Materiał jest usuwany poprzez włożenie nietnącego przedłużenia o średnicy narzędzia. Przechyłu można zapobiec, zmniejszając zasięg za krawędzią skrawającą do średnicy narzędzia.
Zastosowanie narzędzia do długich rowków
Narzędzia z długimi rowkami mają głównie duże długości skrawania. Narzędzia z długimi rowkami są najczęściej używane do tworzenia szczelin w ścianach bez szwu. Wielkość średnicy rdzenia nie zmienia się i pozostaje taka sama na całej długości cięcia. Im większa średnica rdzenia, tym większe prawdopodobieństwo przekrzywienia części. Ponadto niektóre krawędzie skrawające mogą powodować krawędzie stożkowe w przypadku wysokich posuwów.
Zmniejsz długość gardła
Wysięg to długość między końcem narzędzia CNC, a punktem połączenia. W przypadku montażu jako belka wspornikowa narzędzie musi wytrzymać naprężenia zginające oraz siły poziome i pionowe. Zgodnie z teorią naprężeń obciążających krótsze wysięgi prowadzą do mniejszego wpływu naprężeń zginających.
Zwiększ sztywność narzędzia
Ugięcie narzędzia w obróbce CNC można zredukować poprzez zwiększenie sztywności narzędzia. Narzędzia do obróbki CNC zazwyczaj składają się ze stali szybkotnącej. Stal szybkotnąca jest często pomocna w operacjach obróbki skrawaniem, ale narażenie na duże obciążenia może powodować deformację narzędzia. Alternatywnym narzędziem ze stali szybkotnącej jest narzędzie z węglików spiekanych, które uważa się za trzykrotnie sztywniejsze niż narzędzie szybkotnące. Narzędzia z węglików spiekanych mogą być używane do zmniejszenia deformacji ze względu na ich kruche właściwości w obrabiarkach CNC.
Podsumowanie
Mówiąc ogólnie, ugięcie i odgięcie narzędzia jest główną przyczyną awarii, bądź zepsucia produktu obrabianego. Odkształcenie narzędzia podczas pracy można zminimalizować, stosując pewne strategie, takie jak zmniejszenie odległości uchwytu narzędzia od jego wierzchołka oraz zwiększenie jego sztywności i wytrzymałości rdzenia. Zmniejszenie wysięgu zmniejsza również ugięcie narzędzia do obróbki CNC. Celem zmniejszenia liczby awarii i niedokładności, warto stosować najlepszy sprzęt oraz stale uczestniczyć w szkoleniach aby posiadać wiedzę na temat maszyn CNC i w pełni wykorzystać narzędzia. Odpowiednie metody programowania (używanie najlepszego programu do obróbki, czy frezowania) oraz przeszkolenie operatora w tym zakresie z pewnością polepszy funkcje i jakość w maszynie CNC, a inne problemy i pytania związane z odgięciem narzędzi staną się nieistotne.