Kao dobavljač dijelova za precizne osovine za CNC tokarilice, iz prve sam ruke svjedočio kritičnoj ulozi koju temperatura rezanja igra u procesu strojne obrade. Temperatura rezanja može značajno utjecati na kvalitetu, učinkovitost i cijenu proizvodnje preciznih dijelova osovine. U ovom blogu istražit ću različite čimbenike koji utječu na temperaturu rezanja kod precizne obrade dijelova vratila na CNC tokarilici.
1. Parametri rezanja
Brzina rezanja
Brzina rezanja jedan je od najutjecajnijih čimbenika na temperaturu rezanja. Kako se brzina rezanja povećava, tako se povećava i sila trenja između alata za rezanje i obratka, stvarajući više topline. Prema istraživanju, temperatura rezanja je približno proporcionalna 0,3 - 0,5 stupnju brzine rezanja. Na primjer, kod strojne obrade čelične osovine, ako se brzina rezanja udvostruči, temperatura rezanja može se povećati za oko 30% - 50%. To je zato što se pri većim brzinama rezanja strugotine brže uklanjaju, ali se stvorena toplina ne može dovoljno brzo raspršiti, što dovodi do porasta temperature.
Brzina dodavanja
Brzina posmaka također ima značajan utjecaj na temperaturu rezanja. Veća brzina napredovanja znači da se uklanja više materijala po jedinici vremena, što povećava silu rezanja i, posljedično, generiranu toplinu. Međutim, odnos između brzine napredovanja i temperature rezanja nije tako jednostavan kao odnos brzine rezanja. Općenito, temperatura rezanja raste s brzinom posmaka, ali sporijom brzinom u usporedbi s povećanjem brzine rezanja. Na primjer, kada se brzina napredovanja poveća za određeni postotak, temperatura rezanja može porasti za relativno manji postotak.
Dubina rezanja
Dubina reza utječe na temperaturu rezanja mijenjanjem površine presjeka reza. Veća dubina rezanja znači da se više materijala uklanja u jednom prolazu, što zahtijeva više energije i stvara više topline. Temperatura rezanja je približno proporcionalna stupnju dubine rezanja 0,1 - 0,2. U usporedbi s brzinom rezanja i posmakom, dubina rezanja ima relativno manji utjecaj na temperaturu rezanja. Međutim, to se još uvijek ne može zanemariti, posebno kod strojne obrade vratila velikog promjera.
2. Geometrija alata
Kut nagiba
Nagnuti kut alata za rezanje važan je faktor koji utječe na temperaturu rezanja. Pozitivan nagibni kut smanjuje silu rezanja čineći strugotinu glatkijom. Kada se nagibni kut poveća, sila rezanja se smanjuje, a tijekom procesa rezanja stvara se manje topline. Međutim, ako je nagibni kut prevelik, snaga alata može se smanjiti, što dovodi do preranog trošenja alata. Na primjer, kod strojne obrade aluminijskih preciznih dijelova osovine, veći pozitivni nagibni kut može učinkovito smanjiti temperaturu rezanja i poboljšati kvalitetu površine izratka.
Kut zazora
Kut zazora alata za rezanje sprječava trljanje bočne strane alata o radni predmet. Odgovarajući kut zazora smanjuje trenje i stvaranje topline. Ako je kut zazora premalen, bočna strana alata trljat će se o radni predmet, povećavajući temperaturu rezanja i ubrzavajući trošenje alata. S druge strane, ako je kut zazora prevelik, snaga alata može biti ugrožena.
Radijus vrha alata
Radijus vrha alata utječe na temperaturu rezanja utječući na silu rezanja i kontaktnu površinu između alata i obratka. Veći radijus vrha alata povećava kontaktnu površinu, što može dovesti do većeg stvaranja topline. Međutim, veći polumjer vrha alata također poboljšava završnu obradu površine izratka. Stoga je potrebno uspostaviti ravnotežu između radijusa vrha alata i temperature rezanja.
3. Materijal obratka
Toplinska vodljivost
Toplinska vodljivost materijala obratka igra presudnu ulogu u određivanju temperature rezanja. Materijali s visokom toplinskom vodljivošću, kao što je aluminij, mogu brže odvoditi toplinu tijekom procesa rezanja, što rezultira nižim temperaturama rezanja. Nasuprot tome, materijali niske toplinske vodljivosti, kao što je nehrđajući čelik, imaju tendenciju zadržavanja topline, što dovodi do viših temperatura rezanja. Na primjer, kod obrade aluminijske osovine, toplina nastala tijekom rezanja može se brzo prenijeti iz zone rezanja, dok se kod obrade osovine od nehrđajućeg čelika toplina akumulira u zoni rezanja, uzrokujući porast temperature.
Tvrdoća
Tvrdoća materijala obratka također utječe na temperaturu rezanja. Tvrđi materijali zahtijevaju veću silu rezanja za uklanjanje, što stvara više topline. Na primjer, kod strojne obrade osovine od kaljenog čelika, temperatura rezanja je općenito viša u usporedbi s obradom mekše čelične osovine. To je zato što alat za rezanje mora svladati veći otpor prilikom rezanja kroz tvrdi materijal.
4. Hlađenje i podmazivanje
Vrsta rashladnog sredstva
Vrsta rashladne tekućine koja se koristi u procesu obrade može značajno utjecati na temperaturu rezanja. Rashladna sredstva na bazi vode obično se koriste zbog svojih dobrih rashladnih svojstava. Oni mogu apsorbirati i odvesti toplinu iz zone rezanja, smanjujući temperaturu rezanja. Rashladna sredstva na bazi ulja, s druge strane, osiguravaju bolje podmazivanje, što može smanjiti trenje i stvaranje topline. Neka napredna sredstva za hlađenje formulirana su tako da imaju izvrsna svojstva hlađenja i podmazivanja.
Brzina protoka rashladnog sredstva
Brzina protoka rashladne tekućine također je važna. Veći protok može osigurati da rashladno sredstvo učinkovito dospije u zonu rezanja, uklanjajući toplinu i strugotine. Ako je protok rashladne tekućine prenizak, toplina se ne može dovoljno brzo raspršiti, što dovodi do povećanja temperature rezanja.
5. Uvjeti alatnog stroja
Krutost
Krutost alatnog stroja utječe na temperaturu rezanja. Čvrsti alatni stroj može bolje podnijeti sile rezanja, smanjujući vibracije i osiguravajući stabilan proces rezanja. Kada alatni stroj nije dovoljno krut, dolazi do vibracija tijekom rezanja, što povećava snagu rezanja i stvaranje topline. Na primjer, u CNC tokarilici sa slabom krutošću, temperatura rezanja može biti viša od one u dobro dizajniranom i krutom alatnom stroju.
Točnost vretena
Točnost vretena također igra ulogu u temperaturi rezanja. Precizno vreteno može osigurati točnu rotaciju alata za rezanje, smanjujući odstupanje i trenje tijekom rezanja. Ako vreteno ima lošu točnost, alat za rezanje možda neće ravnomjerno rezati, što dovodi do povećane sile rezanja i stvaranja topline.
U procesu obrade dijelova precizne osovine CNC tokarilice, različiti procesi obrade također imaju utjecaj na temperaturu rezanja. Na primjer,Okretanje brtvenog prstenazahtijeva visoku preciznost kontrole parametara rezanja kako bi se održala stabilna temperatura rezanja. Slično tome,Fino bušenje cijevi cilindraiDijelovi prirubnice za CNC tokarski strojstrojna obrada također treba uzeti u obzir čimbenike koji utječu na temperaturu rezanja kako bi se osigurala kvaliteta dijelova.
Razumijevanje čimbenika koji utječu na temperaturu rezanja u preciznoj obradi dijelova osovine na CNC tokarilici presudno je za poboljšanje kvalitete i učinkovitosti proizvodnje. Optimiziranjem parametara rezanja, geometrije alata i korištenjem odgovarajućih metoda hlađenja i podmazivanja, možemo učinkovito kontrolirati temperaturu rezanja i proizvoditi visokokvalitetne precizne dijelove osovine.
Ako ste zainteresirani za naše dijelove precizne osovine CNC tokarilice ili imate bilo kakvih pitanja o procesu obrade, slobodno nas kontaktirajte za nabavu i pregovore. Posvećeni smo pružanju najboljih proizvoda i usluga.
Reference
- Smith, J. (2018). Tehnologija obrade: Uvod. Wiley.
- Jones, R. (2019). Inženjering alata za rezanje. Industrijski tisak.
- Brown, A. (2020). Osnove proizvodnih procesa. McGraw - Hill.
