Снижение подачи

Рис. А. Снижение подачи при приближении к нулевой точке

Отрезка является одной из последних операций, выполняемых при обработке детали. Безопасность процесса очень важна, поскольку поломка инструмента на конечном этапе может привести к простою станка и отбраковке деталей. Хотя отрезка занимает совсем малую часть от общего времени обработки, производители иногда имеют ошибочное представление об этом процессе, что ведет к ряду распространенных ошибок.

Ниже представлены пять практических советов от Скотта Льюиса, специалиста в области производства и применения продукции компании Sandvik Coromant, которые помогут оптимизировать процесс отрезки и, соответственно, увеличить ресурс инструмента и режущей пластины.

Снижение подачи при приближении к нулевой точке (рисунок А)

Подача инструмента к центру детали в процессе отрезки (в большинстве случаев цельного прутка) подразумевает достижение нулевой точки. При приближении инструмента к центру диаметр обрабатываемой зоны уменьшается до нуля. Для того чтобы это компенсировать, некоторые программы автоматически увеличивают обороты для сохранения интенсивности съема металла по мере уменьшения диаметра. Однако если не уменьшить подачу, наступает момент, когда скорости для сохранения оптимальных условий резания становится недостаточно.

При этом снижение скорости подачи может привести к появлению нароста на режущей кромке – когда материал начинает налипать или привариваться к кромке режущей пластины, в большинстве случаев в силу недостаточного количества тепла при низких скоростях резания. Поскольку нарост обычно имеет меньшую толщину, чем сама кромка, он может отломиться и захватить с собой ее часть, вызывая снижение стойкости или поломку режущей пластины.

Льюис рекомендует существенно снижать скорость подачи, когда расстояние от центра приближается к отметке 2 мм. Он добавляет: «Даже при пороговой величине в 2 мм скорость уже может оказаться ниже. До того как она достигнет критической точки, когда пластина окажется под угрозой, мы рекомендуем операторам уменьшать подачу на 75 процентов. При использовании достаточно твердого и износостойкого сплава уменьшение подачи перед центром приобретает критическое значение. Такие твердые сплавы более чувствительны и в значительной степени подвержены выкрашиванию и поломке.

Остановка до центра (рисунок B)

Остановка до центра

Рис. B. Остановка до центра

В дополнение к первому правилу, перед достижением осевой линии детали рекомендуется также делать остановку. При полной остановке подачи перед нулевой точкой вес детали создает определенные колебания, и она отпадает. Если заготовка зажата в контршпинделе, оператор может отломить эту часть и снять ее с главного шпинделя. Для уменьшения вероятности защемления материала можно переместить контршпиндель в сторону от главного шпинделя на 0,03 – 0,05 мм до того момента, когда пластина достигнет центра.

«Я встречал множество клиентов, которые подают отрезную пластину через центр, – говорит Льюис. – Главная их ошибка в непонимании того, что в центре скорость равна нулю. Это вызывает трение при перемещении пластины через осевую точку и отделение остатков материала. Стремясь удалить оставшийся материал, многие подают инструмент через ось детали, а потом протягивают пластину назад по мере отвода инструмента. Однако в таком случае вращающий момент детали будет стремиться вытолкнуть пластину из канавки. При необходимости подачи через центр рекомендуется перемещать инструмент не далее центра плюс показатель радиуса закругления пластины».

В большинстве случаев операторам нет необходимости доводить инструмент до оси детали, поэтому Льюис советует по мере приближения замедлять скорость вплоть до полной остановки. Он добавляет: «Расстояние от центра может варьироваться в зависимости от диаметра, скорости и формы детали, но в любом случае нагрузки или собственный вес вызовут ее отделение. Еще одна причина не осуществлять подачу через центр состоит в том, что при отпадении деталь зачастую ударяет и повреждает пластину».

Отключение подачи смазочно-охлаждающей жидкости при максимальной скорости или замедлении (рисунок C)

Отключение подачи смазочно-охлаждающей жидкости

Рис. C. Отключение подачи смазочно-охлаждающей жидкости при максимальной скорости или замедлении

Многие стандартные инструменты работают с внешним распылением СОЖ. Внутренняя подача смазочно-охлаждающей жидкости (через инструмент), в частности, в таких инструментах как CoroCut QD, позволяет сохранять режущую кромку более холодной. Если с приближением пластины к центру и увеличением скорости вращения продолжать подачу СОЖ, температура в зоне резания может упасть до такой точки, при которой на режущей кромке образуется нарост. Это наиболее характерно для износоустойчивых классов материалов (твердых сплавов). В то время как более вязкие материалы переносят понижение температур и скорости относительно легко, твердые сплавы в этих условиях склонны к выкрашиванию.

«Это также очень важно при отрезке нержавеющей стали, поскольку данный материал известен своей склонностью к налипанию на кромку режущей пластины и образованию нароста», – поясняет Льюис.

Сохранение приемлемой высоты центра (рисунок D)

Сохранение приемлемой высоты центра

Рис. D. Сохранение приемлемой высоты центра

Высота центра должна находиться в пределах ± 0,1 мм. Чем выше над центром находится инструмент, тем меньше зазор под кромкой режущей пластины и выше шанс того, что трение и вибрация вызовут шумные колебания и поломку. При низком же расположении инструмента на режущую кромку действуют повышенные силы резания, что может привести к выкрашиванию пластины. Располагая инструмент значительно ниже центра, в силу чрезвычайно высоких сил резания оператор может столкнуться с полным выталкиванием пластины и износом зажима, что небезопасно.

«Превышение показателя в ± 0,1 мм от центра может сопровождаться проблемами, существенно сокращающими срок службы пластины», – предупреждает Льюис.

Сохранение малого вылета (рисунок E)

Сохранение малого вылета

Рис. E. Сохранение малого вылета

Для большинства токарных инструментов действует правило: чем меньше вылет, тем более жесткой и надежной является установка. Наиболее ярко оно выражается в процессе отрезки. Слишком большой вылет инструмента вызывает склонность к вибрации и колебаниям, которые могут стать причиной поломки пластины. Данное правило касается не только срока службы инструмента, но также и шумовых показателей в цеху. Рекомендуется использовать вылет в 8-10 раз больше ширины пластины, однако в случае отрезных пластин эти цифры зачастую бывают выше. Новые инструменты CoroCut QD позволили расширить границы общего правила за счет уникальной геометрии пластины, внутренней подачи СОЖ и нового материала зажима.

Льюис так комментирует эти положения: «Я рекомендую расширять указанные границы только в том случае, если вы используете чистый материал без дефектов. При наличии дефектов или окалины следует использовать меньший вылет».

Операция отрезки – неотъемлемая часть работы на прутковом токарном станке, и ее совершенствование является ключом к повышению производительности и минимизации процента брака. Следуя приведенным советам, вы можете существенно оптимизировать производственный процесс.

Источник материала: перевод статьи
Five Process Security Tips When Parting Off,
Mmsonline.com

Автор статьи-оригинала:
Крис Кёпфер (Chris Koepfer), главный редактор



Понравилась статья? Поделитесь: