عوامل موثر در فرزکاری فولاد سخت شده- بخش دوم
به حداقل رساندن انحراف ابزار. عامل مهم دیگری که در عملیات فرزکاری اغلب نادیده گرفته می شود. به طور کلی، انحراف بزرگتر از حدود ۰٫۰۱ میلیمتر (یک هفتم قطر یک تار موی انسان) می تواند عمر ابزار را به نصف کاهش دهد. به حداقل رساندن انحراف زمانی اهمیت میابد که از ابزار بسیار کوچک استفاده شود. برای برخی از ابزارهای کوچک، انحراف ۰٫۰۱ میلیمتر بار براده برداری را در یک دندانه دو برابر می کند، باعث فرسایش بیشتر بر روی لبه برش ابزار می شود. با استفاده از ماشین آلات و ابزار برشکاری گران قیمت اما به کارگیری هولدرهای ابزار یک راه حل مناسب برای این مشکل است. هولدرها با دقت بالا، از جمله در پلاستیک حرارتی و هیدرولیکی، ضرورتا انحراف به عنوان یک عامل منفی را از بین می برد.
اجتناب از ضایعات نهایی بیش از حد. بسیاری از فرزکارها مرتکب این اشتباه می شوند که ضایعات قطعات را برای فرزکاری نهایی کنار می گذارند. برای ماشینکاری حفره ای با ابعاد ۲۰۳ میلیمتر و بزرگتر، در حدود ۱ درصد از قطر برش برای به پرداختکاری نهایی توصیه می شود. به عنوان مثال، در هنگام استفاده از یک ابزار با قطر ۱ سانتی متر ، ضایعات برای پرداختکاری باید در حدود ۰٫۱۲ میلیمتر، و یا برای یک برش ۲۰۶ میلیمتر قطر، ضایعات پرداختکاری نهایی باید ۰٫۰۵-۰٫۰۷ اینچ باشد.
برای ابزار کوچکتر، تعیین مقدار کافی ضایعات برای پرداختکاری ممکن است نوعی آزمون و خطا باشد. یک درصد از قطر مته برش ۰٫۵میلیمتر قطر ۰٫۰۰۵ میلیمتر است، اما مقدار ضایعات ممکن است کافی نباشد و امکان دارد که ابزار قطعه کاری را به جای تنش قرارد دادن آن برش دهد، در نتیجه موجب تسریع شکست ابزار می شود. برای ابزار با قطر ۰٫۰۵ میلیمتر ، احتمالا ضایعات پرداختکاری نهایی از ۰٫۰۲ میلیمتر یا ۰٫۰۲ میلیمتر مناسب تر باشد .
با استفاده از ابزار کوچک ، گام های بیش از حد بزرگ بین ابزار پرداختکاری مشکلاتی پیش خواهد آورد. برای شروع با یک ابزار ۲ میلی متر (۱ میلی متر شعاع) برای ایجاد یک شعاع ۰٫۲ میلی متر در یک گوشه ، برخی از ماشینکارها در مرحله بعدی از یک ابزار با شعاع ۰٫۴ میلی متر استفاده می کنند. در چنین شرایطی، شانس اینکه ابزار بشکند بالا است. پیشرفت بعدی استفاده از یک ابزار با شعاع ۰٫۸-میلیمتر، و سپس یکی دیگر با شعاع ۰٫۶ میلی متر می باشد، و در نهایت ابزار با ۰٫۴ میلی متر و شعاع ۰٫۲ میلی متری مناسب می باشد. این روش محافظه کارانه یک مقدار ابزار مصرفی را افزایش میدهد، اما عمر ابزاری که اعمال می شود بیشتر خواهد شد، و خطر شکستگی کاهش میابد.
استفاده از برنامه نویسی برتر. نرم افزار برنامه نویسی در حفظ بار براده برداری حیاتی است. بالاترین سطح CAM تعداد زیادی از نقاط منحصر به فرد را برای تعیین یک مسیر ابزارکاری نسبت به برنامه نویسی که توانایی کمتری دارد اعمال میکند. همچنین برنامه CAM ورود و خروج نیروهای میانه رو در لبه برش را مدیریت می کند. اگر چه نرم افزارهای CAM قوی تر معمولا گران تر نیز هستند، اما غالبا مزایای آن بر زیاد شدن قیمت اولیه غلبه می کند.
قابلیت کنترل ماشین ها نقش کارآمدی در فرزکاری دارد. برای پیاده سازی استراتژی های فرزکاری با سرعت بالا، یک ماشین باید قدرت محاسباتی رو به جلو داشته باشد و تغییرات سریع در پارامترهای ماشینکاری دیکته شده توسط برنامه CAM را بخوبی تحمل نماید. کنترل کننده ها و سرورهای قدیمی تر لزوما نمی تواند تعداد بسیاری از بلوک را در هر ثانیه که مورد نیاز است پردازش نمایند تا بتوانند دستورات حرکتی پیچیده ماشین که از فرزکاری با سرعت بالا میاید را دنبال نمایند.
مدیریت عمر ابزار برش . ملاحظات دقیق بار براده، انحراف و مسائل دیگر مانند سفتی دستگاه می تواند نتایج شگفت آوری در مورد عمر ابزار در فرزکاری با سرعت بالا داشته باشند. انتخاب درست ابزار مورد استفاده می تواند زمان فرزکاری فولادهای سخت را تا ساعت ها بطول انجامد. البته، تعریف عمر ابزار یک عامل است مانند : خواست مشتری برای دریافت قالب با سطح پرداختکاری مشخص ممکن است که مقدار زمانی که یک ابزار قبل از اینکه تغییر یابد بکار رود را محدود کند.
گرمای شدید تأثیر منفی بر عمر ابزار می گذارد، به طوری که عمق کمی از برش مورد استفاده در فرزکاری با سرعت بالا می تواند عمر ابزار را با به حداکثر برساند زمانی که لبه برش باید سرد شود جهت جلوگیری از شوک حرارتی، بطور کلی زمانی که مواد سخت تر از ۴۸ HRC در حال فرزکاری می باشند، وزش هوا یا روغن / غبار هوا جایگزین مایع خنک کننده می شود. اگر چه در برخی موارد جریان خنک کننده مایع نیز می تواند براده های را تمیز کند و از برش مجدد جلوگیری کند. دمش هوا یک انتخاب بهتر است زیرا ابزار را در معرض تغییرات دمایی زیاد و سریع قرار نمی دهد .
استفاده از ابزار مناسب. روند گسترده صنعت به سمت تلرانس کوچکتر مانند محصولات قالبسازی، و خواسته های آنها در ابزارهای مورد استفاده برای ماشینکاری و قطعات آنها منعکس شده است. چند سال پیش، تحمل شعاعی برای یک فرز توپی ۱۰ میکرون بود. در حال حاضر به ۵ میکرون نزدیک تر است.
از آنجا که فرزکاری مواد سخت مقدار قابل توجهی گرما تولید میکند، بسیاری از فرزکاریهای نهایی کاربایدی در فرزکاری سخت با پوششهای محدود کننده دمایی مانند آلومینیوم تیتانیوم نیترید (AlTiN) مورد استفاده قرار میگیرند. این ابزار به طور کلی بسترهای سخت micrograin کاربیدی ( ۸ درصد کبالت) برای مقاومت و قدرت در برابر حرارت، و شکل منفی شیار لبه برش به مقاومت در برابر ورقه ای شدن را دارند. ابزار نیترید بور مکعبی (CBN)را می توان در عملیات پرداختکاری نهایی استفاده کرد.
فرزهای بسیار کوچک می توانند ویژگی های که قبلا تنها با EDM دست یافتنی بودند را ایجاد کنند. ابزارهایی به کوچکی ۰٫۱ میلی متر (۰٫۰۰۳۹ اینچ) در قطر در دسترس هستند، و حتی این ابزار کوچک می توانند به طور موثر در سرعت های بالا با طول فلوت کوتاه استفاده شوند.
تعادل همه عوامل. ابزار دقیق، نرم افزار CAM پیچیده، ابزار و ماشین آلات با قابلیت بالا، هولدرهای ابزار عالی و مایع خنک کننده باید با یکدیگر برای به حداکثر رساندن بهره وری و کیفیت فرزکاری فولادهای سخت اعمال شوند. ابزار ، ماشین افزار و مواد تامین کننده معمولا بیش از تمایل به ارائه تخصص برای کمک به سازنده ها برای رسیدن به یک فرآیند متعادل واقعی موثر هستند و در رسیدن به اهداف بهره وری کمک شایانی می کنند.
منبع : اینترنت
برگردان : ایران ملد
