Nierówne zużycie rowka frezów z węglików spiekanych: przyczyny i rozwiązywanie problemów

Frez palcowy z węglików spiekanych może wykazywać akceptowalną wydajność na jednym rowku i nieprawidłowe zużycie, odpryski lub narosty na krawędzi innego. Za ten nierówny stan często obwinia się nierówną jakość węglika, ale wzór często wskazuje na bicie, trzymanie narzędzia, mocowanie robocze, zazębienie lub wibracje. Gdy jedno rowek przenosi większe obciążenie skrawaniem, narzędzie może wcześnie ulec uszkodzeniu, nawet jeśli zaprogramowana prędkość i posuw wydają się rozsądne.

Dla mechaników CNC, inżynierów procesów i inżynierów ds. zakupów nierównomierne zużycie rowka wiórowego jest cennym dowodem diagnostycznym. Lokalizacja i rozkład zużycia mogą pomóc w odróżnieniu problemu z narzędziem od problemu z ustawieniem. Dlatego też w ramach praktycznego badania należy zbadać łącznie używane narzędzie, oprawkę, maszynę, przedmiot obrabiany, ścieżkę narzędzia, kształt wióra i parametry skrawania, a nie wymieniać narzędzie bez zidentyfikowania braku równowagi obciążenia.

W tym przewodniku wyjaśniono typowe przyczyny nierównomiernego zużycia rowków frezów walcowo-czołowych z węglików spiekanych, jak interpretować wzór zużycia i jak ustalić kontrolowaną sekwencję korekcji.

Jak wygląda nierówne zużycie fletu

Nierównomierne zużycie oznacza, że ​​rowki nie dzielą pracy skrawania w w miarę spójny sposób. Różnica może wyglądać następująco:

• Jeden flet z zauważalnie większym zużyciem powierzchni bocznej
• Odpryski skoncentrowane na jednej krawędzi skrawającej
• Materiał zabudowany przymocowany tylko do jednego fletu
• Różne zaokrąglenia krawędzi od fletu do fletu
• Na jednym ostrzu błyszcząca przetarcia, na drugim normalne ślady cięcia
• Ślady drgań odpowiadające przeciążonej części narzędzia
• Nagła utrata wykończenia lub stabilności wymiarowej po krótkim cyklu cięcia

Narzędzie należy sprawdzać przy stałym oświetleniu i, jeśli to możliwe, pod powiększeniem. Zanotuj, który rowek wykazuje największe zużycie, gdzie wzdłuż osiowej długości skrawania zaczyna się uszkodzenie i czy wzór powtarza się na wielu narzędziach tego samego ustawienia.

Pojedyncze uszkodzenie rowka nie świadczy o tym, że narzędzie zostało wykonane nieprawidłowo. Jeżeli w tym samym uchwycie lub maszynie wielokrotnie występuje awaria tej samej pozycji rowka, ustawienie staje się bardziej prawdopodobnym źródłem nierównomiernego obciążenia.

Najczęstsza przyczyna: bicie

Dlaczego bicie przeciąża jeden flet

Bicie promieniowe zapobiega usuwaniu przez wszystkie rowki wiórów o tej samej grubości. Jeden flet może uderzać mocniej, podczas gdy inny flet usuwa niewielką ilość materiału lub ociera się. Przeciążony rowek jest poddawany większym naprężeniom mechanicznym i termicznym, co może prowadzić do przyspieszonego zużycia, wykruszania się lub narostu na krawędzi.

Bicie może wystąpić na wrzecionie, uchwycie, tulei zaciskowej, nakrętce tulei zaciskowej, chwycie narzędzia lub powierzchni osadzenia narzędzia. Można go także wzmocnić długą projekcją lub uszkodzonym interfejsem. Mała wartość bicia może stanowić znaczny procent narzędzia o małej średnicy, więc akceptowalny stan zależy od średnicy narzędzia i zastosowania, a nie od jednej uniwersalnej liczby.

Praktyczna kontrola bicia

Użyj normalnej, zatwierdzonej metody pomiaru i sprawdź, jak najbliżej krawędzi skrawającej. Przed pomiarem oczyść chwyt narzędzia, tuleję zaciskową, nakrętkę, stożek uchwytu i złącze wrzeciona. Sprawdź, czy narzędzie jest prawidłowo osadzone i czy elementy uchwytu nie są zużyte ani uszkodzone.

Nie należy stosować redukcji parametrów jako substytutu korekcji niedopuszczalnego bicia. Obniżenie posuwu może zmniejszyć średnie obciążenie, pozostawiając ten sam rowek przeciążony przy każdym obrocie.

Problemy z trzymaniem i osadzaniem narzędzi

Zanieczyszczenia i uszkodzenia powierzchni stykowych

Mały wiór, zadzior, film olejowy lub cząstka pomiędzy chwytem a tuleją zaciskową mogą przechylić narzędzie. Rezultatem może być nierówne obciążenie rowka, nawet jeśli uchwyt wydaje się ciasny. Podczas każdej wymiany narzędzia należy sprawdzać powierzchnie stykowe i postępować zgodnie z procedurą czyszczenia.

Stan tulei i uchwytu

Zużyta tuleja zaciskowa może nierównomiernie chwytać lub nie wspierać koncentrycznie trzpienia. Uszkodzona nakrętka zaciskowa, stożek uchwytu lub interfejs wrzeciona mogą powodować podobne objawy. Jeśli kilka narzędzi wykazuje ten sam wzór zużycia z jednym rowkiem, przetestuj oprawkę za pomocą znanego, stabilnego narzędzia lub przenieś operację na zweryfikowaną oprawkę przed zmianą geometrii narzędzia.

Nadmierna projekcja

Ugięcie narzędzia zwiększa się wraz z występem. Długie narzędzie może odsunąć się od zaprogramowanej ścieżki, szczególnie podczas ciężkiego cięcia promieniowego lub gdy przedmiot obrabiany nie jest sztywny. Ugięcie zmienia rzeczywiste zaangażowanie i może spowodować, że jeden obszar narzędzia będzie pracował ciężej, niż oczekiwano.

W przypadku głębokich funkcji użyj najkrótszego praktycznego narzędzia. Jeśli nie da się uniknąć większego zasięgu, należy wziąć pod uwagę równowagę geometrii i sztywności oferowaną przezFrezy trzpieniowe z długą szyjkąi sprawdź całą konfigurację, zamiast zakładać, że dłuższe narzędzie może wykorzystywać te same parametry skrawania, co krótkie narzędzie.

Ścieżka narzędzia i efekty zaangażowania

Nierówne zaangażowanie na zakrętach

Narzędzie może podlegać większemu obciążeniu w narożnikach, wejściach i wyjściach lub przy zmianach promieniowego sprzężenia. Jeśli ten sam rowek wielokrotnie napotyka sekcję o największym obciążeniu ze względu na bicie lub orientację ścieżki narzędzia, wzór zużycia może stać się silnie asymetryczny.

Przejrzyj zaprogramowane połączenie promieniowe i osiowe w miejscu, w którym zaczyna się uszkodzenie. Porównaj symulację CAM z rzeczywistym przedmiotem obrabianym, w tym zmiennością półfabrykatu, naskórkiem odlewu, otworami poprzecznymi i obszarami przerwanymi.

Cięcie i rowkowanie na całej szerokości

Zaangażowanie na całej szerokości zwiększa obciążenie promieniowe i pozostawia mniej miejsca na ucieczkę wiórów. Jeśli występuje bicie, przeciążony rowek może również napotkać upakowane wióry, zwiększając ryzyko odprysków i nagrzania. Jeśli funkcja na to pozwala, zastosuj strategię mniejszego promieniowego zaangażowania lub oddzielne przejścia obróbki zgrubnej i wykańczającej.

Wstrząsy wejściowe i wyjściowe

Nagłe zanurzenie, niepodparte wyjście lub nagła zmiana zaangażowania mogą spowodować uderzenie, które uszkodzi jeden róg lub rowek. Jeśli narzędzie ulegnie awarii natychmiast po wejściu, przed zmianą powłoki sprawdź metodę wprowadzenia, podparcie przedmiotu obrabianego i rzeczywisty stan wejścia.

Mocowanie i sztywność maszyny

Nierównomierne zużycie rowka może powstać na zewnątrz narzędzia. Poruszający się przedmiot obrabiany, uginająca się cienka ściana lub uchwyt z nieodpowiednim podparciem zmieniają obciążenie skrawania podczas przejścia. Narzędzie może wówczas naprzemiennie trzeć i uderzać, powodując nieregularny wzór zużycia.

Sprawdź kontakt uchwytu, siłę mocowania, podparcie pod cienkimi sekcjami i sztywność łańcucha obrabiarka-przedmiot obrabiany. Słuchaj zmian w dźwięku, gdy nóż porusza się po różnych obszarach części. Jeśli zużycie koncentruje się w miejscu, w którym część jest najmniej podparta, podstawową korektą może być trzymanie materiału.

Chatter może również przeciążać wybrane krawędzie. Geometria o zmiennym skoku lub inna geometria kontrolująca wibracje może być pomocna w odpowiednim zastosowaniu, ale nie może zastąpić korekty nadmiernego wysięgu, bicia, słabego mocowania lub niestabilnej ścieżki narzędzia.

Zagadnienia dotyczące materiału, geometrii i powłoki

Dopasuj narzędzie do obrabianego przedmiotu

Geometria narzędzia powinna odzwierciedlać zdolność materiału do tworzenia wiórów, twardość, tendencję do przylegania i poziom przerw. Ostra krawędź może ułatwić czyste ścinanie w materiale podatnym na przyleganie, natomiast twardsze przygotowanie krawędzi może być bardziej odpowiednie, gdy dominuje zużycie udarowe lub ścierne.

PorównującNarzędzia do frezowania węglików spiekanych, przejrzyj liczbę rowków, spiralę, wytrzymałość rdzenia, przygotowanie krawędzi, podłoże i powłokę jako jeden system. Jest mało prawdopodobne, aby sama zmiana powłoki naprawiła przeciążenie jednego rowka spowodowane biciem.

Powłoka podlega mechanizmowi awarii

Wybór powłoki powinien opierać się na dominującym trybie zniszczenia. Przyczepność, zużycie termiczne i ścieranie wymagają różnych strategii. Jeśli na jednym rowku widać zespawany materiał, a na innym tarcie, najpierw sprawdź nierówne obciążenie i powstawanie wiórów. Jeśli powłoka łuszczy się równomiernie na połączonych krawędziach, na większą uwagę mogą zasługiwać warunki termiczne lub przyczepność.

Wszelkie zalecenia dotyczące powłoki lub geometrii należy traktować jako punkt odniesienia i weryfikować je w odniesieniu do rzeczywistej maszyny, oprawki, uchwytu roboczego, metody podawania chłodziwa i gatunku materiału.

Kiedy niestandardowa geometria jest uzasadniona

Standardowe narzędzie może nie zapewniać wymaganej kombinacji zasięgu, przestrzeni rowka, wytrzymałości narożników i stabilności połączenia w przypadku złożonej funkcji. W takiej sytuacjiNiestandardowe narzędzia frezarskiemożna ocenić w oparciu o rzeczywistą cechę i wzór awarii. Opcja niestandardowa powinna nadal zostać sprawdzona w kontrolowanych próbach; dostosowywanie nie eliminuje konieczności korygowania niestabilności konfiguracji.

Kontrolowana sekwencja rozwiązywania problemów

W przypadku stwierdzenia nierównomiernego zużycia rowka należy zastosować się do poniższej kolejności, aby uniknąć jednoczesnej zmiany kilku zmiennych:

1. Zachowaj i sprawdź uszkodzone narzędzie. Sfotografuj każdy rowek i zapisz czas cięcia lub liczbę części.
2. Określ, czy uszkodzenie jest zużyciem, odpryskami, narostem na krawędzi, przetarciem, czy może kombinacją tych uszkodzeń.
3. Oczyść i sprawdź chwyt, tuleję zaciskową, oprawkę, złącze wrzeciona i powierzchnie osadzania narzędzia.
4. Zmierz bicie, stosując normalną procedurę, tak blisko krawędzi skrawającej, jak to możliwe.
5. Sprawdź występ narzędzia, zazębienie osiowe, zazębienie promieniowe oraz rzeczywiste warunki wejścia i wyjścia.
6. Potwierdź trzymanie i podparcie, zwłaszcza w pobliżu cienkich ścian, szczelin lub przerwanych obszarów.
7. Sprawdź kształt wióra i jego ewakuację. Poszukaj spakowanych wiórów lub śladów ponownego cięcia.
8. Sprawdź gatunek materiału, geometrię narzędzia, powłokę, metodę podawania chłodziwa i parametry skrawania.
9. Zmień jedną główną zmienną i przeprowadź kontrolowane porównanie.
10. Zapisz wynik przed wprowadzeniem kolejnej zmiany.

Parametry skrawania należy traktować jako punkt wyjścia dla konkretnego narzędzia i zastosowania. Muszą zostać sprawdzone pod kątem konkretnej maszyny, uchwytu, uchwytu roboczego i gatunku materiału, zanim zostaną przyjęte jako proces standardowy.

Rozwiązywanie problemów według wzoru zużycia

Jeden flet ma silne ślady użytkowania na boku

Najpierw sprawdź bicie, osadzenie narzędzia, stan tulei zaciskowej i zazębienie ścieżki narzędzia. Upewnij się, że przeciążony rowek nie wchodzi wielokrotnie w narożnik lub obszar z ubitymi wiórami.

Jeden flet jest wyszczerbiony, pozostałe wyglądają na nadające się do użytku

Sprawdź warunki uderzenia, przerwany materiał, strategię wejścia i wyjścia, bicie oprawki i ruch przedmiotu obrabianego. Jeśli awaria powtarza się w tej samej lokalizacji ścieżki, przejrzyj to przejście w programie CAM i na części.

Jeden flet ma zabudowany brzeg

Zwróć uwagę na tarcie, nierówną grubość wiórów, niewystarczające odprowadzanie wiórów i problemy z przyczepnością specyficzną dla materiału. Sprawdź ostrość krawędzi, wypolerowanie rowka, smarowanie i powłokę dopiero po sprawdzeniu nierównego obciążenia.

Wszystkie flety noszą ślady użytkowania, ale jeden jest znacznie gorszy

Ten wzór może wskazywać ogólne obciążenie procesu w połączeniu z biciem lub ugięciem. Przejrzyj ogólne dane dotyczące zaangażowania i skrawania, a następnie sprawdź, dlaczego jeden rowek przenosi dodatkowe obciążenie.

Zużycie różni się w zależności od części

Niespójne mocowanie, wahania zapasów, stan materiału, upakowanie wiórów lub zmiany termiczne mogą powodować zmianę stabilności procesu. Zanotuj lokalizację części i czas pojawienia się różnicy w zużyciu.

Typowe błędy, których należy unikać

Wymiana narzędzia bez sprawdzania uchwytu

Nowe narzędzie w tym samym niestabilnym uchwycie może odtworzyć ten sam wzór zużycia. Zanim stwierdzisz, że narzędzie jest wadliwe, sprawdź cały łańcuch mocowania narzędzia.

Zmniejszenie posuwu jako jedyna korekta

Zmniejszenie posuwu może tymczasowo ukryć objaw, pozostawiając bicie, tarcie lub uderzenie bez zmian. Może również powodować niewystarczającą grubość wiórów i większą ilość ciepła.

Obwinianie powłoki przed sprawdzeniem obciążenia

Powłoka nie może sprawić, że wszystkie rowki będą dzielić obciążenie, gdy występuje bicie lub ugięcie. Przed wyborem innej powłoki należy zdiagnozować przyczynę mechaniczną.

Ignorowanie pozycji rowka uszkodzonego narzędzia

Przydatnym dowodem jest położenie uszkodzonego fletu. Zapisuj to konsekwentnie, zamiast wyrzucać narzędzie bez kontroli.

Jednoczesna zmiana prędkości, posuwu, geometrii i chłodziwa

Wiele jednoczesnych zmian utrudnia interpretację wyniku. Korzystaj z kontrolowanych prób i dokumentuj jedną podstawową zmianę na raz.

Często zadawane pytania

Co powoduje, że jeden rowek frezu palcowego z węglików spiekanych zużywa się szybciej niż pozostałe?

Typowe przyczyny obejmują bicie promieniowe, złe osadzenie narzędzia, zużytą tuleję zaciskową, nadmierny występ, nierówne sprzężenie, ruch przedmiotu obrabianego, gromadzenie się wiórów i wibracje. Przed założeniem, że występuje defekt węglika lub powłoki, należy sprawdzić całą konfigurację.

Czy bicie frezu walcowo-czołowego może powodować odpryski?

Tak. Bicie może spowodować przeciążenie jednego fletu i spowodować tarcie innego fletu. Przeciążona krawędź może szybko wykruszać się lub zużywać, zwłaszcza podczas przerywanej obróbki, obróbki na całej szerokości lub operacji z ograniczonym odprowadzaniem wiórów.

Czy powinienem zmienić powłokę, gdy na jednym z rowków widać narost?

Nie natychmiast. Najpierw sprawdź bicie, ostrość krawędzi, grubość wióra, odprowadzanie wiórów, smarowanie i kompatybilność materiału. Zmiana powłoki może pomóc tylko wtedy, gdy dominujący mechanizm uszkodzenia odpowiada zamierzonej funkcji powłoki.

Jak mogę stwierdzić, czy nierówne zużycie jest spowodowane drganiami, czy biciem?

Bicie często powoduje stałą nierównowagę pomiędzy rowkami, podczas gdy drgania mają tendencję do tworzenia powtarzających się śladów wibracji i mogą zmieniać się w zależności od włączenia lub prędkości wrzeciona. Obydwa mogą współistnieć, dlatego należy sprawdzić narzędzie, oprawkę, wspornik przedmiotu obrabianego i wzór powierzchni razem.

Jakie informacje powinienem podać, prosząc o zalecenie dotyczące rozwiązywania problemów?

Podaj gatunek materiału, średnicę narzędzia i liczbę rowków, zasięg i wysięg, typ oprawki, zmierzone bicie, jeśli jest dostępne, parametry skrawania, sprzężenie promieniowe i osiowe, metodę podawania chłodziwa, szczegóły mocowania, liczbę części i wyraźne zdjęcia każdego rowka.

Wniosek

Nierównomierne zużycie rowka to nie tylko problem związany z wymianą narzędzia; stanowi to dowód na to, że obciążenie tnące nie jest rozkładane zgodnie z przeznaczeniem. Przed zmianą gatunku narzędzia lub powłoki należy wziąć pod uwagę bicie, osadzenie narzędzia, stan oprawki, nadmierny występ, ruch przedmiotu obrabianego, zmiany zazębienia, gromadzenie się wiórów i wibracje.

Niezawodna sekwencja korekcyjna chroni uszkodzone narzędzie, identyfikuje wzór zużycia, weryfikuje łańcuch mocowania narzędzia, sprawdza zaangażowanie i trzymanie narzędzia oraz zmienia jedną główną zmienną na raz. Jeśli proces nadal wymaga szczególnej równowagi między zasięgiem, przestrzenią na wióry i wytrzymałością krawędzi, narzędzie zaprojektowane specjalnie do tego celu można ocenić po ustabilizowaniu się podstawowej konfiguracji.

Jeśli Twój frez węglikowy wykazuje zużycie jednoostrzowe, powtarzające się odpryski, narost na krawędzi lub niestabilną trwałość narzędzia,Skontaktuj się z Supalemz gatunkiem materiału, aktualnym narzędziem, szczegółami uchwytu i wysięgu, danymi skrawania i zdjęciami każdego rowka. Informacje te pomagają określić praktyczny punkt początkowy geometrii i procesu do walidacji na maszynie.