Kuinka ohjaamme CNC-työstöä, kun työkalu aina pomppii ja leikkaa liikaa?
1.
Yleisiä ongelmia jousijyrsinten ylileikkauksessa koneistuksessa
Koneistuksessa on tavallista kohdata ylileikkausilmiö, joka johtuu työkalun pomppimisesta kulma-asennossa. Jos käytetään järkeviä leikkaustyökaluja ja työstömenetelmiä, työkalun pomppimisen mahdollisuus voidaan vähentää.
Jousityökalun asento ja koneistus leikkaamisen yli
2.
Ongelmaanalyysi ja vastatoimet
Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, kuva A näyttää työkalun tilan suhteellisen tasaista asentoa käsiteltäessä. Prosessoitaessa B-asentoon ja valmistauduttaessa käänteiskäsittelyyn, inertiavaikutuksen vuoksi työkalu vääntyy, jolloin työkalu pomppii yli ja leikkaa suoremmasta runko-asennosta B-asennossa.
Luotiveitsen kaavio
Työkalun muodonmuutosten välinen suhde:
Yllä olevasta kaavasta voimme nähdä, että työkalun muodonmuutokseen vaikuttaa kolme päätekijää:
L - Työkalun pituus
D - Työkalun halkaisija
P - työkaluun vaikuttava voima
L - Työkalun pituus
Kaavan mukaan työkalun muodonmuutos liittyy työkalun pituuteen kolmen potenssiin. Samanhalkaisijaisilla työkaluilla pitkän työkalun pituus kaksinkertaistuu, sen muodonmuutos kasvaa kolme kertaa.
Yritä työstön aikana lyhentää työkalun pituutta niin paljon kuin mahdollista vähentääksesi työkalun pomppimisriskiä.
D - Työkalun halkaisija
Kaavan mukaan työkalun muodonmuutos suhteutetaan työkalun halkaisijaan potenssiin 4. Samanpituisilla työkaluilla, kun työkalun halkaisijaa pienennetään kerran, muodonmuutos kasvaa neljä kertaa.
Valitse työstettäessä mahdollisuuksien mukaan halkaisijaltaan suurempi työkalu tai käytä vahvistettuja työkaluja työkalun rikkoutumisen riskin vähentämiseksi. (Kuten oikealla olevasta kuvasta näkyy: A käyttää kuumalankaa ja kartiomaista kaulaleikkuria, kun taas B käyttää työkalua, jossa on vahvistettu kahva koneistukseen)
P - työkaluun vaikuttava voima
Kaavan mukaan työkalun muodonmuutos on suoraan verrannollinen voimaan, jonka se vastaanottaa koneistuksen aikana. Työkaluun kohdistuvan voiman vähentäminen voi vähentää työkalun pomppimisen mahdollisuutta. Seuraavia menetelmiä voidaan käyttää työkaluun kohdistuvan voiman vähentämiseen koneistuksen aikana.
Vähennetyn voiman analyysi:
Leikkaus on leikkausmuodonmuutosprosessi, ja jokaisella materiaalilla on oma lujuutensa (σ). Materiaalien erottamiseksi ulkoisen lujuuden on oltava suurempi kuin materiaalin oma lujuus.
σ = F/S
σ : Materiaalin lujuus
F: Voimaa
S: Yhteysalue
Yllä olevasta kaavasta voidaan nähdä, että työkaluun (F) vaikuttava voima on suoraan verrannollinen sen kosketuspinta-alaan (S) työkappaleen kanssa. Työkaluun vaikuttavan voiman vähentämiseksi on tarpeen pienentää työkalun ja työkappaleen välistä kosketuspinta-alaa.
Esimerkki 1 vähennysvoimasta:
Käytä työkaluradan sorvaustoimintoa tai lisää R-asentoa vähentääksesi työkalun kuormitusta kääntöasennossa, mikä vähentää työkalun pomppimisen todennäköisyyttä.
Esimerkki 2 vähennysvoimasta:
Käsiteltäessä syvempiä asentoja voidaan käyttää pienempiä syöttönopeuksia ja hienompia R-kulmatyökaluja vähentämään työstön aikana työkaluihin kohdistuvaa voimaa ja vähentämään työkalun pomppimisriskiä.
Seuraavassa kuvassa on esitetty kosketuskohdan vertailu muottimateriaaliin käytettäessä D50R6- ja D50R0.8-leikkaustyökaluja saman syvyyteen työstettäessä. Voidaan nähdä, että käyttämällä hienoja R-kulmaleikkaustyökaluja syvien työkappaleiden työstämiseen voidaan vähentää leikkausvoimaa tehokkaammin kuin käyttämällä suuria R-kulmatyökaluja.
Yhteenveto:
Soveltamalla kattavasti kolmea olennaista työkalun muodonmuutokseen vaikuttavaa tekijää (työkalun pituus, työkalun halkaisija ja leikkausvoima) voidaan vähentää työkalun pomppimisen todennäköisyyttä, parantaa käsittelyaikaa ja saavuttaa parempi koneistustarkkuus ja pinnan karheus.
