Hoe de oppervlakteafwerking bij het draaien te verbeteren

 

Tijdens de afwerkingsfase van draaibewerkingen is het laatste wat een operator wil een onderdeel schrappen vanwege een slechte oppervlakteafwerking. Fabrikanten moeten rekening houden met verschillende factoren om de oppervlakteafwerking te verbeteren en aan de eisen van de klant te voldoen. Hoewel het gebruik van de juiste wisselplaat en snijparameters essentieel is, is het nemen van een holistische benadering om een ​​betere oppervlaktekwaliteit te produceren net zo belangrijk.

 

▲ draaibewerkingen

 

Ik neem een ​​holistische benadering

 

Het is cruciaal om alle stappen van ruwen tot afwerken te overwegen, omdat ze onderling verbonden, gerelateerd en onderling afhankelijk zijn. U moet bijvoorbeeld rekening houden met de resterende ruimte voor afwerking en semi-afwerking voordat u met ruwbewerkingen begint.

 

Om een ​​hoogwaardige oppervlakteafwerking te garanderen, moet de operator een geschikte hoeveelheid materiaal verwijderen tijdens de ruwe en semi-afwerkingsfasen, zodat het afwerkingsproces soepel en met minimale fouten kan verlopen. Eventuele problemen tijdens deze fasen kunnen leiden tot een slechte oppervlaktekwaliteit.

 

Voorbewerken verwijdert het meeste materiaal, waardoor de spanning op het afwerkgereedschap wordt verminderd. Het goed afstemmen van de voorbewerktoeslag voorkomt ook voortijdige schade aan het afwerkgereedschap. Veel fabrikanten geven er de voorkeur aan om agressievere invoerparameters te gebruiken tijdens het voorbewerken, wat grote bramen op de wanden van het onderdeel kan veroorzaken, waardoor ze moeilijk te breken zijn.

 

▲ verwijder een geschikte hoeveelheid materiaal

 

Als deze bramen worden aangetroffen tijdens de afwerking, kunnen ze erg hard zijn (wat resulteert in een opgebouwde rand), wat leidt tot een aanzienlijk verkorte levensduur van de wisselplaat. Het ruwgereedschap moet worden geprogrammeerd om kerfbramen te verwijderen en een goed bewerkt oppervlak te bieden voor de afwerkingsfase.

 

▲ opgebouwde rand

 

Als u een normaal werkende machine of draaibewerking op zacht staal observeert, moet de operator in de beginfase een goede oppervlakteafwerking bereiken om de benodigde oppervlaktekwaliteit te verkrijgen. Als u geharde stalen componenten gaat analyseren, zal de oppervlakteafwerking tijdens het grofwalsen vóór de warmtebehandeling de uiteindelijke oppervlaktekwaliteit na de warmtebehandeling sterk beïnvloeden.

 

 

II Het selecteren van de juiste invoer en snelheid

 

Tijdens het afwerken gebruikt u een hogere oppervlaktevoeding, wat leidt tot een hogere snelheid en een lagere voedingssnelheid. Bovendien zal de snijdiepte over het algemeen kleiner zijn. Het is echter net zo belangrijk om ervoor te zorgen dat de voedingssnelheid overeenkomt met de gewenste oppervlakteafwerking. Als de voedingssnelheid te laag is, kan dit leiden tot overmatige wrijving en voortijdige slijtage van de wisselplaat, wat resulteert in een slechte oppervlaktekwaliteit.

 

Een hogere snijsnelheid helpt om de temperatuur iets te verhogen, wat de oppervlakteafwerking kan verbeteren. Het voorkomt ook dat het materiaal aan de bovenkant of het oppervlak van het gereedschap blijft plakken. Vergeleken met ruwe toepassingen moet de operator de snelheid iets verhogen, maar niet te veel, omdat dit het tegenovergestelde effect kan hebben. Als er een opgebouwde rand aan de zijkant van de wisselplaat verschijnt, moet de voedingssnelheid worden verhoogd.

 

Veel merken hebben de neiging om de snelheid te verlagen in vergelijking met ruwe toepassingen, wat een veelvoorkomende fout is bij afwerkingsbewerkingen. Het verhogen van de snelheid is essentieel voor het bereiken van een hoogwaardige oppervlakteafwerking.

 

▲ Een gereedschapshoudergleuf met een te grote dimensionale tolerantie kan het contactoppervlak tussen de insert (zoals een WNMG-insert) en de gleuf verkleinen, wat leidt tot beweging in de gleuf. Dit kan microvibraties veroorzaken, die een negatieve invloed hebben op de oppervlakteafwerking.

 

Het bepalen van de juiste snijdiepte helpt het draaiproces te stabiliseren. Een te ondiepe snijdiepte kan ervoor zorgen dat de neusradius van het gereedschap alle kracht radiaal op het onderdeel uitoefent, wat kan leiden tot trillingen en een negatieve invloed kan hebben op de oppervlakteafwerking.

 

Het is ook belangrijk om te voorkomen dat u een te grote snijdiepte gebruikt, aangezien het meeste materiaal verwijderd moet worden tijdens de voorbewerking en de tussenliggende bewerkingsfasen. Normaal gesproken wilt u een lichte snijdiepte en een lagere voedingssnelheid.

 

 

III Het selecteren van de juiste merktools

 

▲ merkinzetstukken

 

Het gebruik van merkinzetstukken kan helpen om betere snijprestaties te bereiken. Daarnaast kan het bespreken van nieuwe toepassingen met fabrikanten van inzetstukken helpen bij het identificeren van welke inzetstukken hoogwaardige oppervlakteafwerkingen produceren tijdens draaibewerkingen, waardoor de juiste inzetstuk kan worden geselecteerd. De bewerkingsomstandigheden en het materiaal van het onderdeel bepalen welk type inzetstuk geschikt is, maar enkele algemene kenmerken kunnen worden aanbevolen tijdens de afwerkingsfase.

 

Zolang de geometrie van het onderdeel het toelaat, worden grotere radii over het algemeen verkozen tijdens het afwerken. Een grotere radius helpt het materiaal effectiever glad te strijken, bijna als een wisser. Met een grotere wisselplaatradius kunt u de invoersnelheid iets verhogen terwijl u toch een hoge oppervlaktekwaliteit behoudt. Bij dunwandige toepassingen vermindert een kleinere wisselplaatradius echter de radiale snijkrachten, wat afbuiging en trillingen kan voorkomen, waardoor negatieve effecten op de oppervlakteafwerking worden vermeden.

 

De vorm van het inzetstuk heeft een grote invloed op de initiële spaanvorming en de oppervlakteafwerking.

 

 

IV De rol van wisserinzetstukken bij het bewerken

 

Het gebruik van merkinzetstukken kan helpen om betere snijprestaties te bereiken. Daarnaast kan het bespreken van nieuwe toepassingen met fabrikanten van inzetstukken helpen bij het identificeren van welke inzetstukken hoogwaardige oppervlakteafwerkingen produceren tijdens draaibewerkingen, waardoor de juiste inzetstuk kan worden geselecteerd. De bewerkingsomstandigheden en het materiaal van het onderdeel bepalen welk type inzetstuk geschikt is, maar enkele algemene kenmerken kunnen worden aanbevolen tijdens de afwerkingsfase.

 

Zolang de geometrie van het onderdeel het toelaat, worden grotere radii over het algemeen verkozen tijdens het afwerken. Een grotere radius helpt het materiaal effectiever glad te strijken, bijna als een wisser. Met een grotere wisselplaatradius kunt u de invoersnelheid iets verhogen terwijl u toch een hoge oppervlaktekwaliteit behoudt. Bij dunwandige toepassingen vermindert een kleinere wisselplaatradius echter de radiale snijkrachten, wat afbuiging en trillingen kan voorkomen, waardoor negatieve effecten op de oppervlakteafwerking worden vermeden.

 

De vorm van het inzetstuk heeft een grote invloed op de initiële spaanvorming en de oppervlakteafwerking.

 

 

V Het selecteren van de juiste spaanbreker

 

Het kiezen van de juiste spaanbreker is ook cruciaal. Wanneer de wisselplaat in de snijstand gaat, interageert het bovenoppervlak van de wisselplaat direct met het te bewerken materiaal en het spaangebied. Als u dus een lagere voedingssnelheid gebruikt om een ​​ondiepe snijdiepte te bereiken, zal de spaanbreker er anders uitzien dan wanneer u een hogere voedingssnelheid gebruikt om een ​​diepere snijdiepte te bereiken. U moet de juiste spaanbreker voor het materiaal selecteren, omdat goed spaanbreken essentieel is voor het behouden van een consistente en goede oppervlakteafwerking, met name over meerdere onderdelen.

 

 

VI Dunnere coatings zijn beter

 

Een aspect van dit proces dat vaak over het hoofd wordt gezien, is hoe de kwaliteit van het inzetstuk de oppervlakteafwerking beïnvloedt, vooral als het gaat om coatings.

 

Bij het vergelijken van Physical Vapor Deposition (PVD) met Chemical Vapor Deposition (CVD) coatings, zijn CVD coatings vaak veel dikker dan PVD coatings. Dikkere coatings hebben grotere uitdagingen bij het produceren van hoogwaardige oppervlakteafwerkingen, en wel consistent. Vanwege de klevende aard van de coating, biedt PVD een betere oppervlakteafwerking dan CVD coatings. PVD inserts hebben een volledige coating op alle oppervlakken, terwijl CVD de coating op micro geometrieën kan verminderen, waardoor de vorm van de micro geometrieën verandert.

 

 

VII Hoe chips te controleren

 

▲ hogedrukkoelmiddel direct op de snijkant

 

Voor de meeste draaibewerkingen wordt aanbevolen om hogedrukkoelmiddel direct op de snijkant te richten. Dit helpt om spanen uit het snijgebied te verwijderen. Spaanbeheersing is essentieel voor het behouden van een hoogwaardige afwerking. Het verwijderen van spanen voorkomt dat het gereedschap er opnieuw mee in contact komt, wat de snijkant van het gereedschap kan beschadigen. Het voorkomt ook dat spanen om het gereedschap heen krullen en over het werkstukoppervlak bewegen, wat krassen of vlekken kan veroorzaken tijdens de afwerking.

 

"Koelvloeistof helpt om zowel het onderdeel als het gereedschap koel te houden, waardoor u sneller kunt snijden. Als hogedrukkoelvloeistof geen optie is, is conventionele of interne koeling het beste alternatief."

 

Koelvloeistof wordt niet voor alle toepassingen aanbevolen. Voor het draaien van geharde materialen - alles boven HRC50-vermijd het gebruik van koelvloeistof met keramische inzetstukken, omdat dit de neiging heeft om thermische schokken te veroorzaken bij het gereedschap, wat kan leiden tot gereedschapsbreuk. Als het materiaal echter zachter is, kan koelvloeistof worden gebruikt met keramische inzetstukken.

 

Spaanbeheersing is cruciaal omdat we in dit proces warmte via de spanen moeten afvoeren. U hebt echter ook een voldoende groot snijoppervlak nodig. Als het snijoppervlak wordt verkleind, zal de massa materiaal die warmte uit de snijzone verwijdert, afnemen, wat leidt tot chemische slijtage, flankslijtage en kraterslijtage op de wisselplaat. Bij het overwegen van oppervlakteafwerking wordt spaanbeheersing een echte uitdaging. Daarom is het essentieel om de juiste geometrie te kiezen en de juiste snijparameters voor een bepaalde toepassing te handhaven.

 

 

VIII Stijfheid is ook belangrijk

 

Velen zijn het erover eens dat de gereedschapshouder en de bevestiging een belangrijke rol spelen bij het bereiken van hoogwaardige oppervlakteafwerkingen. Als de bevestiging niet stijf is, zal dit trillingen veroorzaken, wat de afwerking kan beïnvloeden. Het is net zo belangrijk om ervoor te zorgen dat de gereedschapshouder de kortst mogelijke overhang heeft om de stijfheid te behouden. Zowel het werkstuk als het gereedschap moeten voldoende worden ondersteund om trillingen tijdens de afwerking te elimineren.

 

Een aspect dat velen niet overwegen, is hoe de insert in de gereedschapshouder wordt gemonteerd. Het ontwerp van de gereedschapshouder kan een cruciale rol spelen. Een gereedschapshoudersleuf die te open is, vermindert het contactoppervlak tussen de insert en de gereedschapshoudersleuf (zoals bij WNMG-inserts), waardoor er beweging in de sleuf ontstaat. Dit kan leiden tot microvibraties die een negatieve invloed hebben op de oppervlakteafwerking.

 

Beweging in het gereedschap maakt het ook moeilijk om de dimensionale toleranties van het onderdeel te behouden. De gereedschapshouder moet overeenkomen met de dimensionale tolerantie van de wisselplaat en in goede staat blijven. Er mag geen slijtage of vervorming optreden, omdat zelfs de kleinste beweging nadelige gevolgen kan hebben.

 

 

IX Houd u aan goede bewerkingspraktijken

 

De beste manier om een ​​goede oppervlakteafwerking te bereiken, is om te beginnen met de aanbevelingen van de fabrikant van de wisselplaat en hun richtlijnen te volgen. Dit is een goed startpunt. Aanpassingen kunnen worden gemaakt tijdens testsnedes, maar deze aanbevelingen zijn het meest geschikt voor operators met uitgebreide ervaring, dus het is essentieel om regelmatig professionele kennis op te bouwen.

 

Het selecteren van wisselplaten met een positieve spaanhoek heeft de voorkeur voor nabewerkingen. Een positieve spaanhoek helpt bij het creëren van een scherpe snijkant om het materiaal te scheren. Voor ruwen kan een negatieve spaanhoek worden aanbevolen, omdat het meer kracht achter de snijkant zal uitoefenen om meer materiaal te verwijderen, wat een beter startpunt biedt voor nabewerking.

 

Een andere factor om te overwegen is de richtingskracht. In de laatste fase wilt u zoveel mogelijk kracht axiaal langs het onderdeel toepassen, omdat dit de stabiliteit biedt die u nodig hebt. Door een wisselplaat te kiezen met een naderingshoek van bijna 0 graden, kunt u meer kracht axiaal uitoefenen, maar u moet ook de speling aan de achterkant van de wisselplaat vergroten om een ​​hoogwaardige oppervlakteafwerking te bereiken.

 

Tangentiële kracht is een belangrijke factor bij het bewerken. Tangentiële kracht, die axiale en radiale krachten combineert, kan worden beschouwd als een constante bij draaibewerkingen. Als operators de axiale kracht verhogen, zullen ze de impact van radiale kracht verminderen, waardoor ze betere toleranties kunnen handhaven en microvibraties kunnen verminderen door natuurlijke instabiliteit te minimaliseren. Dit is mogelijk geen cruciale overweging tijdens de voorbewerkings- en semi-finishingfasen van het proces.

 

Tot slot, let op dat de richting van de snijkracht ook belangrijk is. U moet ervoor zorgen dat de operationele kracht naar het goed ondersteunde deel van het werkstuk wordt geleid. Bewerken weg van de ondersteuning zal resulteren in trillingen, wat ook de levensduur van het gereedschap kan beïnvloeden, en uw oppervlakteafwerking zal zeker worden beïnvloed.