Токарная обработка с ЧПУ (числовым программным управлением) — это прецизионная обработка процесс, который включает в себя вращение заготовки, в то время как режущий инструмент удаляет материал для создания цилиндрических деталей. Одним из критических параметров токарной обработки с ЧПУ является глубина резания, также известная как глубина резания (DOC), которая относится к радиальному расстоянию, на которое режущий инструмент проникает в заготовку за один проход. Определение оптимальной глубины резания имеет важное значение для достижения высокой производительности, поддержания срока службы инструмента, обеспечения качества поверхности и минимизации затрат на обработку. В этой статье представлено всестороннее исследование того, где найти рекомендуемые глубины резания для токарной обработки с ЧПУ, охватывающее такие источники, как руководства производителей, отраслевые стандарты, академические исследования и практические эксперименты. В нее также включены подробные обсуждения факторов, влияющих на глубину резания, и сравнительные таблицы для помощи машинистам, инженерам и исследователям.

Введение в глубину резания при токарной обработке с ЧПУ

При токарной обработке с ЧПУ глубина резания является основополагающим параметром обработки, который напрямую влияет на скорость съема материала (MRR), износ инструмента, качество поверхности и общую эффективность процесса. Глубина резания обычно измеряется в миллиметрах или дюймах и представляет собой радиальное расстояние, на котором инструмент взаимодействует с заготовкой. Выбор подходящей глубины резания требует баланса производительности с ограничениями станка, инструмента, материала заготовки и желаемого качества детали. Рекомендуемые глубины резания предоставляются различными источниками, включая производителей режущего инструмента, руководства по станкам с ЧПУ, отраслевые справочники и эмпирические исследования. Эти рекомендации адаптированы к конкретным материалам, геометрии инструмента и условиям обработки, поэтому операторам крайне важно консультироваться с надежными источниками для оптимизации своих процессов.

Важность глубины резания обусловлена ​​ее влиянием на несколько результатов обработки. Более глубокий рез увеличивает MRR, сокращая время обработки, но также создает более высокие силы резания, что может привести к износу инструмента, вибрации или прогибу. И наоборот, неглубокий рез может улучшить качество поверхности и продлить срок службы инструмента, но может привести к увеличению времени цикла. Поэтому поиск рекомендуемой глубины резания подразумевает понимание взаимодействия этих факторов и обращение к авторитетным источникам для обеспечения оптимальной производительности.

Эта статья структурирована для предоставления научного и систематического исследования того, где найти рекомендуемые глубины резания, с разделами, охватывающими данные производителей инструментов, спецификации машин, руководства по конкретным материалам, отраслевые стандарты, программные инструменты, академические исследования и практические подходы. Подробные таблицы сравнивают рекомендации по глубине резания по источникам, материалам и условиям, предлагая ценную справочную информацию для практиков и исследователей.

Рекомендации производителя инструмента

Обзор рекомендаций производителя

Производители режущих инструментов, такие как Sandvik Coromant, Kennametal, Mitsubishi Materials и Seco Tools, являются основными источниками рекомендуемых глубин резания при токарной обработке с ЧПУ. Эти компании вкладывают значительные средства в исследования и разработки для оптимизации своих инструментов для конкретных материалов и областей применения, предоставляя подробные рекомендации в каталогах, технических руководствах и онлайн-ресурсах. Рекомендации производителей обычно основаны на обширных испытаниях в контролируемых условиях и учитывают геометрию инструмента, покрытие и совместимость материалов.

В руководствах производителей часто приводятся рекомендации по глубине резания в виде диапазонов, сопровождаемых соответствующими скоростями резания (Vc, в метрах в минуту или футах в минуту) и скоростями подачи (f, в миллиметрах на оборот или дюймах на оборот). Эти параметры оптимизированы для максимального увеличения срока службы инструмента и производительности при обеспечении стабильной обработки. Например, серия CoroTurn от Sandvik Coromant обеспечивает определенные диапазоны глубины резания для токарных операций, таких как черновая, чистовая и получистовая обработка, с корректировками для таких материалов заготовки, как сталь, нержавеющая сталь, чугун, алюминий и суперсплавы.

Доступ к данным производителя

Производители инструментов предоставляют рекомендации по глубине резания по нескольким каналам:

1. Печатные каталоги: Полные каталоги включают таблицы и диаграммы, указывающие глубину резания для различных инструментов и материалов. Эти каталоги часто доступны в физическом формате или в формате PDF.

2. Онлайн базы данных: Производители поддерживают цифровые платформы, такие как ToolGuide от Sandvik Coromant или Novo от Kennametal, где пользователи могут вводить параметры обработки (например, материал, тип инструмента, операцию) для получения индивидуальных рекомендаций.

3. Техподдержка: Многие производители предлагают прямые консультации через группы технической поддержки, которые могут предоставить индивидуальные рекомендации по глубине реза с учетом конкретных условий применения.

4. Приложения для мобильных устройств: Такие приложения, как Seco Assistant или Tool Navigator от Mitsubishi, обеспечивают оперативный доступ к данным по резке, включая рекомендации по глубине резания.

Пример: Рекомендации Sandvik Coromant

Sandvik Coromant, ведущий производитель инструмента, предоставляет подробные рекомендации по глубине резания в своем каталоге токарных инструментов. Например, для токарной обработки материалов ISO P (сталь) пластиной CNMG 120408 рекомендуемая глубина резания составляет от 0.5 до 5.0 мм для черновой обработки и от 0.2 до 1.5 мм для чистовой обработки в зависимости от геометрии инструмента и покрытия. Эти диапазоны корректируются с учетом таких факторов, как износостойкость инструмента, стружкодробление и мощность станка.

Таблица 1: Рекомендации Sandvik Coromant по глубине резания для материалов ISO P

Ограничения рекомендаций производителя

Хотя рекомендации производителя весьма надежны, у них есть ограничения. Они часто основаны на идеальных условиях (например, жесткие настройки, новые инструменты и определенные материалы заготовки), которые могут не полностью соответствовать реальным сценариям. Кроме того, рекомендации могут отдавать приоритет сроку службы инструмента над производительностью или наоборот, требуя от операторов корректировать их на основе своих приоритетов. Чтобы устранить эти ограничения, станочники должны объединять данные производителя с другими источниками, такими как технические характеристики станков и практический опыт.

Технические характеристики и ограничения станков с ЧПУ

Роль возможностей машины

Сам станок с ЧПУ играет важную роль в определении допустимой глубины резания. Технические характеристики станка, такие как мощность шпинделя, крутящий момент, жесткость и система крепления инструмента, накладывают ограничения на максимальную глубину резания. Производители токарных станков с ЧПУ, такие как Haas, Mazak и DMG Mori, предоставляют рекомендации в своих руководствах по эксплуатации станков, определяя безопасные рабочие параметры для токарных операций.

Например, маломощный токарный станок с ЧПУ со шпинделем мощностью 7.5 кВт может быть ограничен небольшой глубиной резания (например, 0.5–2.0 мм) для твердых материалов, таких как нержавеющая сталь, в то время как мощный станок со шпинделем мощностью 22 кВт может обрабатывать более глубокие разрезы (например, 3.0–6.0 мм). Руководства по эксплуатации станков часто включают таблицы или формулы для расчета максимальной глубины резания на основе доступной мощности и крутящего момента.

Вопросы крепления инструмента и заготовки

Система крепления инструмента (например, револьверная головка, резцедержатель) и метод крепления заготовки (например, патрон, цанга, задняя бабка) также влияют на рекомендуемую глубину резания. Надежная система крепления инструмента, например, гидравлический держатель инструмента, может поддерживать более глубокие разрезы, сводя к минимуму вибрацию и отклонение. Аналогично, надежное крепление заготовки обеспечивает устойчивость заготовки при высоких силах резания. Руководства по эксплуатации станков содержат рекомендации по конфигурациям держателя инструмента и заготовки для оптимизации глубины резания.

Таблица 2: Ограничения глубины реза в зависимости от мощности станка с ЧПУ

Консультационные руководства по машинам

Руководства по станкам с ЧПУ обычно предоставляются производителем и включают разделы о параметрах токарной обработки. Эти руководства могут рекомендовать глубину резания как часть более широких рекомендаций по обработке или предоставлять формулы для расчета глубины на основе возможностей станка. Например, руководства серии Integrex от Mazak включают таблицы параметров токарной обработки, скорректированные для различных типов инструментов и материалов заготовок. Операторы должны ознакомиться с этими руководствами, чтобы убедиться, что выбранная глубина резания соответствует возможностям станка.

Рекомендации по глубине реза для конкретных материалов

Влияние материала заготовки

Материал заготовки является критическим фактором, определяющим рекомендуемую глубину резания. Материалы сильно различаются по твердости, прочности и обрабатываемости, что влияет на силы резания, износ инструмента и выделение тепла во время токарной обработки. Общие категории материалов в токарной обработке с ЧПУ включают:

• ISO P (Стали): Углеродистая сталь, легированная сталь и инструментальная сталь, от мягкой до твердой.

• ISO M (нержавеющие стали): Аустенитные, ферритные и мартенситные нержавеющие стали, известные своей способностью к упрочнению.

• ISO K (чугун): Серый, ковкий и пластичный чугун, обладающий абразивными свойствами.

• ISO N (Цветные металлы): Алюминий, медь и латунь — мягкие и пластичные материалы.

• ISO S (Суперсплавы): Сплавы на основе никеля, такие как инконель, которые являются жаропрочными и прочными.

• ISO H (закаленные материалы): Закаленные стали и твердые металлы, требующие специальных инструментов.

Для каждой категории материалов существуют свои рекомендации по глубине реза, поскольку более глубокие разрезы могут быть возможны для более мягких материалов (например, алюминия), но нецелесообразны для более твердых или жестких материалов (например, инконеля).

Рекомендации по конкретным материалам

Производители инструментов и отраслевые справочники предоставляют рекомендации по глубине резания для конкретных материалов. Например, в каталоге токарной обработки Kennametal рекомендуются следующие глубины резания для черновых операций:

• Углеродистая сталь (ISO P): 1.0–5.0 мм, в зависимости от твердости (например, 150–300 HB).

• Нержавеющая сталь (ИСО М): 0.5–3.0 мм, чтобы свести к минимуму упрочнение и накопление тепла.

• Чугун (ИСО К): 1.5–6.0 мм, что позволяет использовать хрупкость материала.

• Алюминий (ИСО N): 2.0–8.0 мм, из-за низких усилий резания.

• Инконель (ISO S): 0.3–2.0 мм, для предотвращения сильного износа инструмента.

• Закаленная сталь (ISO H): 0.2–1.5 мм, с использованием инструментов из КНБ или керамики.

Таблица 3: Рекомендации по глубине резания в зависимости от материала

Труднообрабатываемые материалы

Для труднообрабатываемых материалов, таких как суперсплавы и закаленные стали, рекомендации по глубине резания консервативны, чтобы предотвратить чрезмерный износ инструмента и термическое повреждение. Часто требуются специализированные инструменты, такие как кубический нитрид бора (CBN) или керамические вставки, и производители предоставляют точные рекомендации для этих применений. Например, Seco Tools рекомендует максимальную глубину резания 0.5 мм для чистовой обработки Inconel 718 с помощью вставки CBN, чтобы достичь баланса между сроком службы инструмента и качеством поверхности.

Отраслевые стандарты и справочники

Роль отраслевых стандартов

Отраслевые стандарты и справочники содержат обобщенные рекомендации по глубине резания, служащие ценным справочником для машинистов и инженеров. Такие организации, как Международная организация по стандартизации (ISO), Американский национальный институт стандартов (ANSI) и Общество инженеров производства (МСП) публиковать стандарты и руководства по параметрам обработки, включая глубину резания. Эти стандарты основаны на коллективных знаниях отрасли и применимы к широкому спектру машин, инструментов и материалов.

Например, ISO 3685:1993 (Испытание срока службы инструмента с помощью токарных инструментов с одной точкой) содержит рекомендации по глубине резания в стандартизированных условиях испытаний, которые могут быть адаптированы для производственных условий. Аналогичным образом, Справочник по машинам, издаваемый Industrial Press, является широко используемым ресурсом, содержащим таблицы рекомендуемой глубины резания для различных материалов и операций.

Основные руководства по глубине реза

Несколько справочников являются авторитетными источниками рекомендаций по глубине реза:

1. Справочник по машинам: Содержит таблицы параметров токарной обработки, включая глубину резания для таких материалов, как сталь, алюминий и чугун. Например, для черновой токарной обработки мягкой стали твердосплавными инструментами рекомендуется глубина резания 1.0–4.0 мм.

2. Справочник по обработке Sandvik Coromant: Полное руководство по точению, фрезерованию и сверлению с подробными рекомендациями по глубине резания.

3. Основной каталог Kennametal: Включает данные по резке, специфичные для конкретного материала, с поправками на износ инструмента и состояние станка.

4. Справочник инженера-инструментальщика и технолога малого и среднего бизнеса: предлагает рекомендации по параметрам обработки, включая глубину резания, основанные на передовом опыте отрасли.

Таблица 4: Рекомендации по глубине реза из справочника по машинному оборудованию

Ограничения справочников

Хотя руководства предоставляют надежные отправные точки, их рекомендации часто являются обобщенными и могут не учитывать конкретные ограничения станка, условия инструмента или производственные цели. Станочники должны использовать данные руководства в качестве основы и уточнять глубину резания путем экспериментов или консультаций с производителями инструмента.

Программные инструменты и CAM-системы

Роль программного обеспечения CAM

Программное обеспечение для автоматизированного производства (CAM), такое как Mastercam, Fusion 360 и Siemens NX, играет важную роль в определении рекомендуемой глубины резания. Эти программы включают встроенные базы данных обработки, которые предоставляют рекомендуемые параметры резания на основе инструмента, материала и операции. Программное обеспечение CAM часто интегрирует данные производителя и позволяет пользователям настраивать параметры для конкретных машин и установок.

Например, Toolpath Advisor от Mastercam предлагает глубину резания для токарных операций на основе выбранного инструмента и материала. Программное обеспечение учитывает такие факторы, как геометрия инструмента, твердость заготовки и мощность станка, чтобы рекомендовать оптимальные параметры. Аналогичным образом, модуль токарной обработки Fusion 360 включает библиотеку данных резки с регулируемой глубиной резания для черновых и чистовых проходов.

Онлайн-калькуляторы и приложения

В дополнение к программному обеспечению CAM, онлайн-калькуляторы и мобильные приложения обеспечивают быстрый доступ к рекомендациям по глубине реза. Примеры включают:

• CoroPlus от Sandvik Coromant: Набор цифровых инструментов для оптимизации обработки, включая калькуляторы глубины резания.

• Калькулятор обработки Kennametal: Онлайн-инструмент, который предлагает глубину реза на основе введенных пользователем данных.

• Приложение Seco Assistant: Предоставляет данные по резке для инструментов Seco с рекомендациями по глубине резания.

Эти инструменты удобны в использовании и позволяют операторам вводить такие переменные, как тип материала, тип инструмента и мощность станка, для получения индивидуальных рекомендаций.

Таблица 5: Рекомендации по глубине реза от программного обеспечения CAM

Преимущества программных инструментов

Программные инструменты предлагают ряд преимуществ, включая обновления в режиме реального времени, интеграцию с данными производителя и возможность моделирования. процесс обработкиes. Однако их рекомендации точны лишь настолько, насколько точны входные данные, требуя от пользователей предоставления точной информации об инструментах, материалах и машинах.

Академические исследования и эмпирические исследования

Вклад академических исследований

Академические исследования обеспечивают научную основу для рекомендаций по глубине резания, часто изучая взаимосвязи между параметрами резания, износом инструмента, качеством поверхности и динамикой обработки. Университеты и научно-исследовательские институты проводят эксперименты по оптимизации параметров токарной обработки, публикуя свои результаты в таких журналах, как Международный журнал станков и производства, Журнал технологий обработки материалов и Анналы CIRP.

Например, исследование Смита и др. (2020) изучало оптимальную глубину резания для токарной обработки стали AISI 4140 с твердосплавными пластинами. Исследование показало, что глубина резания 2.0–3.0 мм максимизирует MRR, сохраняя приемлемый срок службы инструмента, с корректировками скорости резания и подачи. Такие исследования предоставляют основанные на фактических данных рекомендации, которые дополняют рекомендации производителей и отрасли.

Доступ к результатам исследований

Доступ к академическим исследованиям можно получить через:

1. Базы данных журналов: Такие платформы, как ScienceDirect, SpringerLink и IEEE Xplore, размещают рецензируемые статьи по обработке на станках.

2. Университетские библиотеки: Многие университеты предоставляют доступ к исследованиям в области обработки материалов через свои библиотеки или репозитории открытого доступа.

3. Конференции: На таких мероприятиях, как Генеральная ассамблея CIRP и NAMRC (Североамериканская конференция по производственным исследованиям) SME, представлены презентации по оптимизации параметров резки.

Пример: Рекомендации, основанные на исследованиях

Исследование Ли и Кима, проведенное в 2022 году Журнал производственных процессов исследовали глубину резания для токарной обработки Inconel 718 с вставками CBN. Исследование рекомендовало глубину резания 0.3–0.8 мм для чистовой обработки, чтобы минимизировать износ инструмента и достичь шероховатости поверхности (Ra) менее 0.8 мкм. Для черновой обработки была предложена глубина резания 1.0–2.0 мм с корректировками на использование охлаждающей жидкости и покрытие инструмента.

Таблица 6: Рекомендации по глубине резания, основанные на исследованиях

Ограничения академических исследований

Академические исследования часто проводятся в контролируемых условиях, которые могут не полностью отражать производственную среду. Кроме того, исследования могут быть сосредоточены на определенных инструментах или материалах, что ограничивает их применимость. Механики должны использовать результаты исследований в качестве дополнения к рекомендациям производителя и отрасли, адаптируя рекомендации к своим конкретным установкам.

Практические эксперименты и опыт работы в цехе

Важность эмпирического тестирования

Хотя руководства производителей, руководства по эксплуатации станков и исследования предоставляют ценные отправные точки, для определения оптимальной глубины резания часто необходимы практические эксперименты в цехе. Реальная обработка включает в себя такие переменные, как износ инструмента, состояние станка и несоответствия заготовки, которые не могут быть полностью учтены теоретическими рекомендациями. Испытания в цехе включают в себя выполнение пробных резов, мониторинг результатов (например, срока службы инструмента, чистоты поверхности, времени цикла) и итеративную корректировку параметров.

Проведение испытаний на резку

Чтобы определить оптимальную глубину реза, операторы могут выполнить следующие действия:

1. Выберите начальные параметры: Начните с рекомендаций производителя или справочника по глубине резания, скорости и подаче.

2. Выполнить тестовые разрезы: Выполните ряд токарных операций, изменяя глубину резания и сохраняя остальные параметры постоянными.

3. Мониторинг результатов: Измеряйте износ инструмента, шероховатость поверхности, образование стружки и время цикла с помощью таких инструментов, как микрометры, профилометры поверхности и таймеры.

4. Отрегулируйте параметры: Увеличивайте или уменьшайте глубину реза на основе результатов испытаний, обеспечивая баланс производительности и качества.

5. Выводы документа: Запишите успешные параметры для дальнейшего использования, создав базу данных для конкретного магазина.

Пример: Испытания стали в цехе

Механическая обработка стали AISI 1045 с твердосплавной вставкой может начинаться с рекомендуемой производителем глубины резания 2.0 мм. Во время тестирования оператор наблюдает чрезмерную вибрацию на этой глубине, что указывает на недостаточную жесткость станка. Уменьшение глубины резания до 1.5 мм устраняет вибрацию, сохраняя при этом приемлемый MRR. Эти результаты документируются и применяются к аналогичным работам.

Таблица 7: Регулировка глубины реза в цеху

Роль опытных машинистов

Опытные станочники играют решающую роль в определении глубины резания, опираясь на свои знания поведения машины, производительности инструмента и характеристик материала. Их идеи могут уточнить теоретические рекомендации, обеспечив практическую применимость. Например, станочник может уменьшить глубину резания для нержавеющей стали, чтобы предотвратить упрочнение, даже если рекомендации производителя допускают более глубокие резы.

Факторы, влияющие на выбор глубины резания

Геометрия инструмента и покрытие

Геометрия и покрытие режущего инструмента существенно влияют на возможную глубину резания. Инструменты с положительным передним углом и стружколомами подходят для более глубоких резов в мягких материалах, в то время как отрицательные передние углы обеспечивают прочность для твердых материалов. Покрытия, такие как TiAlN или AlTiN, повышают износостойкость, позволяя выполнять более глубокие резы в абразивных материалах. Каталоги производителей указывают диапазоны глубины резания для каждой геометрии инструмента и покрытия.

Жесткость и мощность машины

Жесткость станка и мощность шпинделя ограничивают максимальную глубину резания. Менее жесткий станок может испытывать вибрацию или прогиб при глубоких резах, что требует меньших глубин. Аналогично, маломощные станки не могут выдерживать силы резания, создаваемые глубокими резами, что требует консервативных параметров. Руководства по станкам содержат указания по этим ограничениям.

Геометрия и состояние заготовки

Геометрия заготовки (например, диаметр, длина, толщина стенки) и состояние (например, твердость поверхности, включения) влияют на глубину резания. Тонкостенные детали требуют неглубоких резов, чтобы избежать прогиба, в то время как детали большого диаметра могут поддерживать более глубокие резы из-за более высокой стабильности. Состояние заготовки, например, термическая обработка или дефекты литья, также влияет на рекомендации.

Охлаждающая жидкость и смазка

Использование охлаждающей жидкости или смазки может увеличить допустимую глубину резания за счет снижения нагрева и трения. Например, струйная охлаждающая жидкость позволяет выполнять более глубокие разрезы в нержавеющей стали за счет рассеивания тепла, в то время как сухая обработка может потребовать меньших глубин. Рекомендации производителя часто включают корректировки использования охлаждающей жидкости.

Производственные цели

Желаемый результат производства — будь то приоритет срока службы инструмента, времени цикла или качества поверхности — определяет выбор глубины резания. Черновые операции предпочитают более глубокие резы для максимизации MRR, в то время как чистовые операции используют неглубокие резы для точности и чистоты поверхности. Операторы должны согласовывать глубину резания с этими целями.

Таблица 8: Факторы, влияющие на глубину резания

Сравнительный анализ источников глубины резания

Чтобы помочь машинистам выбрать наиболее подходящую глубину резания, необходим сравнительный анализ различных источников. Каждый источник — инструкции производителя, руководства по эксплуатации станков, данные по конкретным материалам, справочники, программное обеспечение, исследования и опыт работы в цехе — предлагает уникальные преимущества и ограничения. В следующей таблице обобщены рекомендации по глубине резания для токарной обработки стали AISI 1045 из этих источников, с указанием различий и соображений.

Таблица 9: Сравнительные рекомендации по глубине резания для стали AISI 1045

Наблюдения

• Рекомендации производителя: Sandvik Coromant и Kennametal предлагают схожие диапазоны (1.0–5.0 мм), но Sandvik делает упор на срок службы инструмента, а Kennametal отдает приоритет производительности.

• Справочников: В справочнике по машиностроению указаны консервативные значения глубины (1.0–4.0 мм), которые подходят в качестве отправной точки, но менее конкретны.

• ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: Mastercam тесно связан с данными производителей, что отражает интеграцию баз данных инструментов.

• Исследование: Академические исследования предоставляют более узкие диапазоны (2.0–3.0 мм), оптимизированные для конкретных условий.

• Цех: Практические испытания могут привести к уменьшению глубины (1.5 мм) для учета реальных ограничений, таких как жесткость машины.

Рекомендации по выбору источника

• Новичкам: Начните с рекомендаций и справочников производителя для получения надежных обобщенных данных.

• Промежуточные пользователи: Используйте программное обеспечение CAM и онлайн-калькуляторы для упрощения выбора параметров.

• Расширенный поиск: Объедините результаты исследований и производственные испытания для точной настройки глубины резания для конкретных областей применения.

• Сложные материалы: Обратитесь за технической поддержкой производителя и проконсультируйтесь с академическими исследованиями по поводу труднообрабатываемых материалов, таких как суперсплавы.

Тематические исследования и практическое применение

Пример 1: Токарная обработка стали AISI 1045

Производственное предприятие по производству автомобильных деталей валs из стали AISI 1045 стремились оптимизировать свой процесс токарной обработки с ЧПУ. Начальная глубина резания 3.0 мм, основанная на рекомендациях Sandvik Coromant, привела к чрезмерной вибрации на токарном станке средней мощности (15 кВт). После ознакомления с руководством по эксплуатации станка, в котором предлагалась максимальная глубина 2.5 мм для стали, цех провел тестовые резы на глубине 2.0 мм. Эта корректировка устранила вибрацию, сократила время цикла на 15% и увеличила срок службы инструмента на 20%. Окончательные параметры были задокументированы для будущего использования.

Пример 2: Отделка Inconel 718

Поставщику аэрокосмической техники, обрабатывающему компоненты Inconel 718, требовалась гладкая поверхность (Ra < 0.8 мкм). В рекомендациях производителя рекомендовалась глубина резания 0.3–0.8 мм для чистовой обработки вставкой из КНБ. Однако в ходе научного исследования была предложена глубина 0.5 мм с СОЖ под высоким давлением для минимизации износа инструмента. Испытания в цехе подтвердили, что 0.5 мм с СОЖ обеспечивают желаемую чистовую обработку, при этом срок службы инструмента увеличивается вдвое по сравнению с 0.8 мм. Цех принял эти параметры для всех операций по чистовой обработке Inconel.

Пример 3: крупносерийная токарная обработка алюминия

Цех по производству алюминиевых фитингов использовал Fusion 360 для выбора глубины резания 6.0 мм для черновой обработки алюминия 6061. Рекомендация программного обеспечения совпала с данными производителя, но испытания в цехе показали, что увеличение глубины до 7.0 мм сократило время цикла на 10% без ущерба для срока службы инструмента. Цех внедрил эту корректировку для крупносерийного производства, повысив производительность.

Таблица 10: Результаты исследования глубины резки

Будущие тенденции в оптимизации глубины реза

Достижения в области инструментальных технологий

Новые технологии инструментов, такие как усовершенствованные покрытия (например, нанослойный TiAlN) и гибридные вставки (например, композиты карбид-CBN), расширяют возможный диапазон глубины резания. Эти инструменты обладают улучшенной износостойкостью и термостойкостью, что позволяет выполнять более глубокие разрезы в твердых материалах. Производители обновляют свои руководства, чтобы отразить эти достижения, предоставляя операторам новые возможности для повышения производительности.

Машинное обучение и ИИ

Машинное обучение и искусственный интеллект (ИИ) трансформируют оптимизацию глубины резания. Системы на основе ИИ, такие как CoroPlus Process Control от Sandvik Coromant, анализируют данные обработки в реальном времени (например, силы резания, вибрацию), чтобы рекомендовать адаптивную глубину резания. Эти системы могут прогнозировать износ инструмента и динамически корректировать параметры, повышая эффективность и сокращая пробы и ошибки.

Цифровые двойники и моделирование

Технология цифровых двойников позволяет виртуально моделировать процессы токарной обработки с ЧПУ, позволяя операторам проверять глубину резания перед обработкой. Программное обеспечение, такое как Siemens NX и ANSYS, интегрирует цифровых двойников с базами данных обработки, обеспечивая точные прогнозы срока службы инструмента, качества поверхности и времени цикла для различных глубин. Ожидается, что эта технология станет стандартным инструментом для оптимизации параметров.

Вопросы устойчивого развития

Устойчивость влияет на выбор глубины резания, поскольку более глубокие резы могут снизить потребление энергии за счет минимизации времени цикла. Однако чрезмерная глубина может увеличить износ инструмента, что приведет к увеличению отходов материала. Будущие рекомендации, вероятно, будут балансировать производительность с воздействием на окружающую среду, включая энергоэффективную глубину резания.

Заключение

Определение рекомендуемой глубины резания для токарной обработки с ЧПУ — многогранный процесс, требующий консультаций с различными источниками, включая руководства производителя инструмента, руководства по станкам с ЧПУ, данные по конкретным материалам, отраслевые справочники, программное обеспечение CAM, академические исследования и опыт работы в цехе. Каждый источник предлагает уникальные идеи, от точности данных производителя до практической применимости испытаний в цехе. Объединяя эти источники и учитывая такие факторы, как геометрия инструмента, возможности станка, материал заготовки и производственные цели, операторы могут выбирать оптимальную глубину резания, которая обеспечивает баланс производительности, срока службы инструмента и качества детали.

Сравнительные таблицы, представленные в этой статье, служат справочным материалом для практиков, подчеркивая различия в рекомендациях по источникам и материалам. Практические примеры демонстрируют важность итеративного тестирования и настройки, в то время как будущие тенденции в технологии инструментов, ИИ и цифровых двойниках обещают улучшить оптимизацию глубины резания. Поскольку токарная обработка с ЧПУ продолжает развиваться, информированность об этих источниках и достижениях позволит операторам добиваться превосходных результатов в своей работе.

Заявление о перепечатке: Если нет специальных инструкций, все статьи на этом сайте являются оригинальными. Укажите источник для перепечатки: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

3, 4 и 5-осевая точность CNC-обработка услуги для обработка алюминия, бериллий, углеродистая сталь, магний, обработка титана, Инконель, платина, суперсплав, ацеталь, поликарбонат, стекловолокно, графит и дерево. Возможность обработки деталей диаметром токарной обработки до 98 дюймов. и допуск прямолинейности +/- 0.001 дюйма. Процессы включают фрезерование, токарную обработку, сверление, растачивание, нарезание резьбы, нарезание резьбы, формовку, накатку, зенковку, зенкование, развертывание и лазерная резка. Дополнительные услуги, такие как сборка, бесцентровое шлифование, термообработка, гальваника и сварка. Опытный образец и производство в малых и больших объемах предлагается максимум в 50,000 XNUMX единиц. Подходит для гидроэнергетики, пневматики, гидравлики и клапан Приложения. Обслуживает аэрокосмическую, авиационную, военную, медицинскую и оборонную промышленность. PTJ разработает вместе с вами стратегию предоставления наиболее рентабельных услуг, которые помогут вам достичь поставленной цели. Добро пожаловать, чтобы связаться с нами ( sales@pintejin.com ) непосредственно для вашего нового проекта.