Pri CNC obdelavi se življenjska doba orodja nanaša na čas, ki ga konica orodja prereže obdelovanec med celotnim postopkom od začetka obdelave do ostružka konice orodja, ali na dejansko dolžino površine obdelovanca med postopkom rezanja.
1. Ali je mogoče podaljšati življenjsko dobo orodja?
Življenjska doba orodja je le 15–20 minut, ali jo je mogoče še izboljšati? Očitno je mogoče življenjsko dobo orodja enostavno izboljšati, vendar le pod predpostavko žrtvovanja hitrosti linije. Nižja kot je hitrost linije, bolj očitno je povečanje življenjske dobe orodja (vendar bo prenizka hitrost linije povzročila vibracije med obdelavo, kar bo skrajšalo življenjsko dobo orodja).
2. Ali obstaja kakšen praktičen pomen za izboljšanje obstojnosti orodja?
V stroških obdelave obdelovanca je delež stroškov orodja zelo majhen. Hitrost linije se zmanjša, tudi če se življenjska doba orodja poveča, se čas obdelave obdelovanca tudi poveča, število obdelovancev, ki jih orodje obdeluje, se ne bo nujno povečalo, vendar se bodo stroški obdelave obdelovanca povečali.
Pravilno je treba razumeti, da je smiselno čim bolj povečati število obdelovancev, hkrati pa čim bolj podaljšati življenjsko dobo orodja.
3. Dejavniki, ki vplivajo na življenjsko dobo orodja
1. Hitrost proge
Linearna hitrost ima največji vpliv na obstojnost orodja. Če je linearna hitrost višja od 20 % določene linearne hitrosti v vzorcu, se bo obstojnost orodja zmanjšala na 1/2 prvotne; če se poveča na 50 %, bo obstojnost orodja le 1/5 prvotne. Za povečanje življenjske dobe orodja je treba poznati material, stanje vsakega obdelovanca, ki ga je treba obdelati, in območje linearne hitrosti izbranega orodja. Rezalna orodja vsakega podjetja imajo različne linearne hitrosti. Predhodno lahko poiščete ustrezne vzorce, ki jih zagotovi podjetje, in jih nato prilagodite glede na specifične pogoje med obdelavo, da dosežete idealen učinek. Podatki o hitrosti linije med grobo in fino obdelavo niso dosledni. Groba obdelava se osredotoča predvsem na odstranjevanje robov, hitrost linije pa mora biti nizka; pri fini obdelavi je glavni namen zagotoviti dimenzijsko natančnost in hrapavost, hitrost linije pa mora biti visoka.
2. Globina reza
Vpliv globine reza na obstojnost orodja ni tako velik kot linearna hitrost. Vsaka vrsta utora ima relativno veliko območje globine reza. Med grobo obdelavo je treba globino reza čim bolj povečati, da se zagotovi največja hitrost odstranjevanja roba; med fino obdelavo mora biti globina reza čim manjša, da se zagotovi dimenzijska natančnost in kakovost površine obdelovanca. Vendar globina reza ne sme preseči območja reza geometrije. Če je globina reza prevelika, orodje ne more prenesti rezalne sile, kar povzroči krušenje orodja; če je globina reza premajhna, bo orodje le strgalo in stiskalo površino obdelovanca, kar bo povzročilo resno obrabo bočne površine in s tem zmanjšalo obstojnost orodja.
3. Krma
V primerjavi s hitrostjo linije in globino reza ima podajanje najmanjši vpliv na obstojnost orodja, največji pa na kakovost površine obdelovanca. Med grobo obdelavo lahko povečanje podajanja poveča hitrost odstranjevanja roba; med fino obdelavo pa lahko zmanjšanje podajanja poveča hrapavost površine obdelovanca. Če hrapavost to dopušča, se lahko podajanje čim bolj poveča, da se izboljša učinkovitost obdelave.
4. Vibracije
Poleg treh glavnih rezalnih elementov so vibracije dejavnik, ki najbolj vpliva na življenjsko dobo orodja. Obstaja veliko razlogov za vibracije, vključno s togostjo obdelovalnega stroja, togostjo orodja, togostjo obdelovanca, rezalnimi parametri, geometrijo orodja, polmerom loka konice orodja, kotom odmika rezila, podaljškom previsa orodne palice itd., vendar je glavni razlog ta, da sistem ni dovolj tog, da bi se uprl rezalni sili med obdelavo, kar povzroči nenehno vibracijo orodja na površini obdelovanca med obdelavo. Da bi odpravili ali zmanjšali vibracije, je treba upoštevati celovito situacijo. Vibracije orodja na površini obdelovanca lahko razumemo kot nenehno trkanje med orodjem in obdelovancem, namesto običajnega rezanja, kar povzroči drobne razpoke in odkruške na konici orodja, te razpoke in odkruški pa povečajo rezalno silo. Večje vibracije še povečajo število razpok in odkruškov ter močno skrajšajo življenjsko dobo orodja.
5. Material rezila
Pri obdelavi obdelovanca upoštevamo predvsem material obdelovanca, zahteve glede toplotne obdelave in ali se obdelava prekine. Na primer, rezila za obdelavo jeklenih delov in rezila za obdelavo litega železa ter rezila s trdoto obdelave HB215 in HRC62 niso nujno enaka; rezila za občasno in neprekinjeno obdelavo niso enaka. Jeklena rezila se uporabljajo za obdelavo jeklenih delov, rezila za litje se uporabljajo za obdelavo ulitkov, rezila CBN se uporabljajo za obdelavo kaljenega jekla itd. Za isti material obdelovanca je treba pri neprekinjeni obdelavi uporabiti rezilo z višjo trdoto, kar lahko poveča hitrost rezanja obdelovanca, zmanjša obrabo konice orodja in skrajša čas obdelave; pri občasni obdelavi pa je treba uporabiti rezilo z boljšo žilavostjo. To lahko učinkovito zmanjša nenormalno obrabo, kot je krušenje, in podaljša življenjsko dobo orodja.
6. Število uporab rezila
Med uporabo orodja se ustvari velika količina toplote, kar močno poveča temperaturo rezila. Ko se rezilo ne obdeluje ali ne hladi s hladilno vodo, se temperatura rezila zniža. Zato je rezilo vedno v višjem temperaturnem območju, zato se zaradi vročine nenehno širi in krči, kar povzroča majhne razpoke v rezilu. Ko se rezilo obdeluje s prvim robom, je življenjska doba orodja normalna; ko pa se rezilo uporablja dlje časa, se razpoka razširi na druga rezila, kar povzroči krajšo življenjsko dobo drugih rezil.
Čas objave: 10. marec 2021
