Entendendo a Vida Útil da Ferramenta CNC: Avaliação Precisa e Otimização

Na usinagem CNC, a vida útil da ferramenta refere-se ao tempo desde quando a ponta da ferramenta corta a peça até quando a ponta da ferramenta é sucateada ou o comprimento real da superfície da peça. O tempo de usinagem da ponta da ferramenta é o principal índice de avaliação para empresas de ferramentas calcular a vida útil da ferramenta.

A vida útil da ferramenta geral é de 15-20 minutos de processamento contínuo de cada lâmina. A vida útil da ferramenta é medida por empresas sob condições relativamente ideais no laboratório. De acordo com as diferentes profundidades de corte e avanços de diferentes materiais de peça, cada lâmina é processada continuamente por 15-20 minutos, e a relação entre a velocidade linear correspondente e o avanço é calculada para formar a tabela de parâmetros de corte correspondente. Portanto, a tabela de dados de corte de cada empresa também é diferente.

1. A Vida Útil Da Ferramenta Pode Ser Melhorada?

A vida útil da ferramenta é apenas 15-20 minutos, a vida útil da ferramenta pode ser melhorada ainda mais? Obviamente, a vida útil da ferramenta pode ser facilmente melhorada, mas apenas à custa da velocidade linear. Quanto menor a velocidade linear, mais óbvio o aumento na vida útil da ferramenta (mas quanto menor a velocidade linear, a vibração durante a usinagem reduzirá a vida útil da ferramenta).

2. Existe Algum Significado Prático Para Melhorar A Vida Útil Da Ferramenta?

No custo de processamento da peça, a proporção do custo da ferramenta é muito pequena. Se a velocidade linear diminuir, mesmo se a vida útil da ferramenta aumentar, o número de peças processadas pela ferramenta não necessariamente aumentará, mas o custo de usinagem da peça aumentará.

Precisa ser entendido adequadamente que faz sentido aumentar o número de peças o máximo possível enquanto garante a vida útil da ferramenta o máximo possível.

3. Fatores Que Afetam A Vida Útil Da Ferramenta

1. Velocidade Linear

A velocidade linear tem grande impacto na vida útil da ferramenta. Se a velocidade linear for maior que 20% da velocidade linear especificada da amostra, a vida útil da ferramenta será reduzida à metade da original. Se for aumentada para 50%, a vida útil da ferramenta será apenas 1/5 da original. Para melhorar a vida útil da ferramenta, é necessário conhecer o material, estado e faixa de velocidade linear da ferramenta para cada peça a ser usinada. As facas de cada empresa têm velocidades lineares diferentes. Podemos fazer uma pesquisa preliminar a partir das amostras relevantes fornecidas pela empresa, e então ajustá-la de acordo com a situação específica durante o processamento, para que um efeito relativamente ideal possa ser alcançado. Os dados de velocidade linear para desbaste e acabamento são inconsistentes. Desbaste é principalmente para remover a folga, e a velocidade linear é baixa. Acabamento é principalmente para garantir precisão dimensional e rugosidade, e a velocidade linear é alta.

2. Profundidade De Corte

A profundidade de corte tem menos efeito na vida útil da ferramenta que a velocidade linear. Cada canal tem uma faixa relativamente grande de profundidades de corte. Ao desbastar, a profundidade de corte deve ser aumentada tanto quanto possível para garantir uma grande taxa de remoção de material. Ao acabar, a profundidade de corte deve ser o menor possível para garantir a precisão dimensional e qualidade superficial da peça. No entanto, a profundidade de corte não pode exceder a faixa de corte do canal. Se a profundidade de corte for muito grande, a ferramenta não pode suportar a força de corte, resultando em lascamento da ferramenta. Se a profundidade de corte for muito pequena, a ferramenta apenas arranhará e apertará na superfície da peça, causando desgaste sério na face de folga, reduzindo assim a vida útil da ferramenta.

3. Avanço

Comparado com velocidade linear e profundidade de corte, o avanço tem pouco efeito na vida útil da ferramenta, mas tem grande efeito na qualidade da superfície da peça. Ao desbastar, aumentar o avanço pode melhorar a taxa de remoção de material. Ao acabar, reduzir o avanço pode melhorar a rugosidade superficial da peça. Se a rugosidade permitir, a taxa de avanço pode ser aumentada tanto quanto possível para melhorar a eficiência de usinagem.

4. Vibração

Além dos três fatores de corte, a vibração tem grande impacto na vida útil da ferramenta. Existem muitas razões para vibração, incluindo rigidez da máquina, rigidez do dispositivo, rigidez da peça, parâmetros de corte, canal da ferramenta, raio do arco da ponta da ferramenta, ângulo de folga da lâmina, comprimento de extensão da haste da ferramenta, etc., mas a principal razão é que a rigidez do sistema não é suficiente para resistir ao tempo de processamento. A força de corte faz a ferramenta vibrar continuamente na superfície da peça durante a usinagem. Para remover ou reduzir vibração, uma consideração abrangente deve ser dada. A vibração da superfície da peça pode ser entendida como o batimento constante entre a ferramenta e a peça, em vez de corte normal, o que causará algumas microfissuras e lascamento na ponta da ferramenta, e estas fissuras e lascamento aumentarão a força de corte e agravarão ainda mais a vibração, que aumentará ainda mais o grau de fissuras e lascamento, reduzindo muito a vida da ferramenta.

5. Material Da Lâmina

Ao usinar peças, consideramos principalmente materiais da peça, requisitos de tratamento térmico, e se usinagem intermitente é necessária. Por exemplo, insertos para usinar aço e insertos para usinar ferro fundido não são necessariamente os mesmos que para usinar dureza HB215 e HRC62, e insertos para usinagem intermitente e contínua não são os mesmos. Insertos de aço são usados para usinar peças de aço, insertos de fundição são usados para usinar fundições, insertos CBN são usados para usinar aço duro endurecido e assim por diante. Para o mesmo material da peça, se for processamento contínuo, é necessário usar uma lâmina de maior dureza, que pode melhorar a velocidade de corte da peça, reduzir o desgaste da ponta da ferramenta e reduzir o tempo de processamento. Se for processamento intermitente, precisa usar uma lâmina de melhor tenacidade. Reduzir efetivamente desgaste anormal como lascamento e prolongar a vida útil da ferramenta.

6. Número De Lâminas Usadas

A ferramenta gerará muito calor durante o uso, o que aumentará muito a temperatura da lâmina, mas quando a ferramenta não é processada ou resfriada com água de resfriamento, a temperatura da lâmina diminuirá, então a lâmina está sempre na faixa de alta temperatura, causando a lâmina a ser continuamente termicamente expandida e contraída, resultando em microfissuras na lâmina. Ao usinar o inserto com a primeira aresta, a vida útil da ferramenta é normal, mas à medida que o uso do inserto aumenta, a fissura se espalhará para outras arestas de corte, resultando em uma redução na vida de outras arestas de corte.

4. O Número De Peças Processadas Dentro Da Faixa De Vida Útil Da Ferramenta Pode Ser Aumentado?

Como a vida útil da ferramenta é apenas 15-20 minutos, o comprimento de corte efetivo da ferramenta determina o número de peças realmente usinadas dentro da faixa de vida útil da ferramenta. Aumentar a taxa de transferência de peças significa reduzir o tempo de usinagem e comprimento de corte de peças individuais. Ajustando adequadamente os parâmetros de corte da ferramenta, o tempo de usinagem da peça pode ser reduzido:

1. Dentro de uma faixa razoável de velocidade linear, aumentar apropriadamente a velocidade linear não pode reduzir o comprimento de processamento da peça, mas pode encurtar o tempo de processamento da peça.
2. Aumentar a profundidade de corte pode reduzir o número de desbastes e o comprimento de corte efetivo da peça, encurtando assim o tempo de processamento.
3. Aumentar apropriadamente a taxa de avanço também pode efetivamente reduzir o comprimento de corte e encurtar o tempo de processamento.