Výber vhodnej reznej rýchlosti pre vysokorýchlostné závitovanie je kritickým aspektom dosiahnutia optimálnych výsledkov pri obrábaní. Ako dodávateľ vysokorýchlostného výčapu chápem výzvy a dôležitosť tohto procesu. V tomto blogovom príspevku sa podelím o niekoľko postrehov, ako zvoliť správnu rýchlosť rezania pre vysokorýchlostné závitovanie.
Pochopenie základov vysokorýchlostného závitovania
Vysokorýchlostné závitovanie je proces obrábania používaný na vytváranie vnútorných závitov v obrobku. Zahŕňa otáčanie závitníka vysokou rýchlosťou pri súčasnom podávaní do obrobku. Rezná rýchlosť, meraná v stopách povrchu za minútu (SFM) alebo metroch za minútu (m/min), je kľúčovým parametrom, ktorý ovplyvňuje kvalitu závitov, životnosť nástroja a celkovú efektivitu rezania závitov.
Faktory ovplyvňujúce výber rýchlosti rezania
Pri výbere vhodnej reznej rýchlosti pre vysokorýchlostné závitovanie je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:
Materiál obrobku
Typ materiálu obrobku je jedným z najvýznamnejších faktorov ovplyvňujúcich rýchlosť rezania. Rôzne materiály majú rôznu tvrdosť, pevnosť a vlastnosti opracovateľnosti. Napríklad mäkšie materiály ako hliník a mosadz môžu vo všeobecnosti tolerovať vyššie rezné rýchlosti v porovnaní s tvrdšími materiálmi, ako je oceľ a titán.
- hliník:Hliník je pomerne mäkký a ľahko opracovateľný materiál. Rezné rýchlosti pre hliník sa môžu pohybovať od 300 do 1000 SFM (90 až 300 m/min), v závislosti od konkrétnej zliatiny a geometrie závitníka.
- mosadz:Mosadz je tiež mäkký materiál s dobrou opracovateľnosťou. Rezné rýchlosti pre mosadz sa zvyčajne pohybujú od 200 do 800 SFM (60 až 240 m/min).
- Oceľ:Oceľ je bežný materiál obrobku, ale jej tvrdosť a pevnosť sa môžu značne líšiť. V prípade mäkkej ocele sa rýchlosť rezania môže pohybovať od 100 do 300 SFM (30 až 90 m/min), zatiaľ čo pre ocele s vysokou pevnosťou môže byť potrebné znížiť rýchlosť rezania na 50 až 150 SFM (15 až 45 m/min).
- titán:Titán je pre svoju vysokú pevnosť a nízku tepelnú vodivosť ťažko obrobiteľný materiál. Rezné rýchlosti pre titán sú zvyčajne veľmi nízke, v rozmedzí od 20 do 60 SFM (6 až 18 m/min).
Klepnite na položku Geometria
Geometria závitníka, vrátane počtu drážok, uhla skrutkovice a tvaru závitu, tiež ovplyvňuje rýchlosť rezania. Závitníky s viacerými drážkami môžu vo všeobecnosti odstraňovať triesky efektívnejšie, čo umožňuje vyššiu rýchlosť rezania. Väčší uhol skrutkovice môže pomôcť pri odvode triesok a znížiť riziko upchatia triesok, čo je dôležité najmä pri vysokorýchlostnom závitovaní.
- Počet flaut:Závitníky s viacerými drážkami, ako sú 4- alebo 6-drážkové závitníky, môžu poskytnúť lepšiu kontrolu triesok a vyššie rezné rýchlosti v porovnaní s 2-drážkami.
- Uhol skrutkovice:Závitníky s väčším uhlom skrutkovice, typicky 30° až 45°, sú vhodnejšie pre vysokorýchlostné závitovanie, pretože uľahčujú odvod triesok.
- Formulár vlákna:Tvar závitu závitníka, ako je metrický, unifikovaný alebo rúrkový závit, môže tiež ovplyvniť rýchlosť rezania. Niektoré tvary závitov môžu vyžadovať nižšie rezné rýchlosti, aby sa zabezpečilo presné vytváranie závitu.
Schopnosť obrábacieho stroja
Musia sa vziať do úvahy možnosti obrábacieho stroja používaného na vysokorýchlostné závitovanie vrátane rýchlosti vretena, rýchlosti posuvu a výkonu. Obrábací stroj by mal byť schopný poskytnúť potrebnú reznú rýchlosť a rýchlosť posuvu pre zvolený závitník a materiál obrobku.
- Rýchlosť vretena:Rýchlosť vretena obrábacieho stroja by mala byť schopná dosiahnuť požadovanú reznú rýchlosť pre závitník. Niektoré vysokorýchlostné závitorezné stroje môžu dosahovať otáčky vretena až 20 000 otáčok za minútu alebo viac.
- Rýchlosť podávania:Rýchlosť posuvu by mala byť synchronizovaná s reznou rýchlosťou, aby sa zabezpečilo správne vytváranie a odvod triesok. Rýchlosť posuvu sa zvyčajne vyjadruje v palcoch na otáčku (IPR) alebo v milimetroch na otáčku (mm/ot.).
- Výstupný výkon:Obrábací stroj by mal mať dostatočný výkon na to, aby poháňal závitník zvolenou rýchlosťou rezania bez zastavenia.
Chladiaca kvapalina a mazanie
Správna chladiaca kvapalina a mazanie sú nevyhnutné pre vysokorýchlostné závitovanie. Chladiaca kvapalina pomáha znižovať tvorbu tepla, zlepšuje odvod triesok a predlžuje životnosť nástroja. Mazanie znižuje trenie medzi závitníkom a obrobkom, čo môže tiež zlepšiť rezný výkon.
- Typ chladiacej kvapaliny:K dispozícii sú rôzne typy chladiacich kvapalín, vrátane chladiacich kvapalín rozpustných vo vode, syntetických chladiacich kvapalín a chladiacich kvapalín na báze oleja. Výber chladiacej kvapaliny závisí od materiálu obrobku, geometrie závitníka a podmienok obrábania.
- Spôsob mazania:Mazanie sa môže aplikovať priamo na kohútik alebo pomocou systému chladiacej kvapaliny. Niektoré vysokorýchlostné závitorezné stroje sú vybavené chladiacimi systémami cez nástroj, ktoré môžu poskytovať lepšie chladenie a mazanie na reznej hrane.
Výpočet reznej rýchlosti
Po zvážení faktorov ovplyvňujúcich rýchlosť rezania je možné vypočítať vhodnú rýchlosť rezania pomocou nasledujúceho vzorca:
[SFM=\frac{\pi\times D\times RPM}{12}]
kde:
- SFM je povrch stôp za minútu
- D je priemer kohútika v palcoch
- RPM sú otáčky vretena v otáčkach za minútu
Ak má byť rýchlosť rezania vyjadrená v metroch za minútu (m/min), vzorec je:
[m/min=\frac{\pi\times D\times RPM}{1000}]
kde:
- D je priemer kohútika v milimetroch
Napríklad, ak používate závitník s priemerom 1/2 palca a odporúčaná rýchlosť rezania pre materiál obrobku je 200 SFM, požadovanú rýchlosť vretena možno vypočítať takto:
[RPM=\frac{SFM\krát 12}{\pi\krát D}=\frac{200\krát 12}{\pi\krát 0,5}\približne 1528\ RPM]
Testovanie a optimalizácia
Po výpočte počiatočnej reznej rýchlosti sa odporúča vykonať niekoľko skúšobných jázd na vyhodnotenie výkonu rezania závitu. Počas testovacích jázd venujte pozornosť nasledujúcim aspektom:
- Kvalita vlákna:Skontrolujte kvalitu závitov, vrátane stúpania závitu, tvaru závitu a povrchovej úpravy. Ak závity nie sú dobrej kvality, možno bude potrebné upraviť rýchlosť rezania.
- Životnosť nástroja:Sledujte životnosť závitníka. Ak sa závitník príliš rýchlo opotrebuje, môže byť rýchlosť rezania príliš vysoká. Na druhej strane, ak závitník nereže efektívne, rýchlosť rezania môže byť príliš nízka.
- Tvorba čipov a evakuácia:Sledujte tvorbu triesok a ich evakuáciu. Ak sú triesky dlhé a vláknité, môže to znamenať, že rýchlosť rezania je príliš vysoká alebo rýchlosť posuvu je príliš nízka. Ak sú triesky krátke a zlomené, môže to znamenať, že rýchlosť rezania je primeraná.
Na základe výsledkov testovacích jázd je možné optimalizovať reznú rýchlosť tak, aby sa dosiahla najlepšia rovnováha medzi kvalitou závitu, životnosťou nástroja a účinnosťou obrábania.
Záver
Výber vhodnej reznej rýchlosti pre vysokorýchlostné závitovanie je zložitý proces, ktorý si vyžaduje starostlivé zváženie niekoľkých faktorov, vrátane materiálu obrobku, geometrie závitníka, schopnosti obrábacieho stroja, chladiacej kvapaliny a mazania. Pochopením týchto faktorov a vykonaním krokov uvedených v tomto blogovom príspevku si môžete zvoliť správnu rýchlosť rezania pre vaše vysokorýchlostné závitovanie a dosiahnuť optimálne výsledky.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o vysokorýchlostnom závitovaní alebo potrebujete pomoc pri výbere vhodnej reznej rýchlosti pre vašu konkrétnu aplikáciu, neváhajte nás kontaktovať. Sme lídromVysokorýchlostné klepaniedodávateľa, ktorý ponúka široký sortiment vysokokvalitných vodovodných batérií aVysokorýchlostné vŕtacie a rezacie stroje. Náš tím odborníkov je vždy pripravený poskytnúť vám odborné poradenstvo a podporu. Ponúkame tiežCNC vŕtacie a závitovacie centrumktoré môžu splniť vaše rôznorodé potreby obrábania. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite rokovať o obstarávaní a posuňte svoje obrábacie operácie na vyššiu úroveň.
Referencie
- "Príručka údajov o obrábaní", 4. vydanie, Metcut Research Associates, Inc.
- "Moderná technológia obrábania", 10. vydanie, Robert L. Norton
- "Vysokorýchlostné obrábanie: základy a aplikácie," editovali Y. Altintas a L. Brecher