Каква е консумацията на мощност при рязане на квадратна твърдосплавна фреза?
Като доставчик на квадратни твърдосплавни фрези, често получавам запитвания от клиенти относно консумацията на енергия при рязане на тези инструменти. Разбирането на консумацията на енергия при рязане е от решаващо значение както за производителите, така и за крайните потребители, тъй като пряко влияе върху производствените разходи, ефективността и продължителността на живота на ножовете.
Фактори, влияещи върху консумацията на мощност при рязане на квадратни карбидни фрези
Консумацията на мощност при рязане на квадратен твърдосплавен нож се влияе от множество фактори. На първо място е материалът, който се реже. Различните материали имат различна твърдост, издръжливост и обработваемост. Например, рязането на меки материали като алуминий изисква по-малко мощност в сравнение с рязането на закалена стомана. Микроструктурата на материала също играе роля. Материалите с по-равномерна и фино-зърнеста структура обикновено се режат по-лесно и по този начин консумират по-малко енергия.
Геометрията на квадратния карбиден нож е друг важен фактор. Броят на жлебовете на фрезата влияе върху силата на рязане. Фреза с повече жлебове може да отстрани повече материал на оборот, но също така увеличава триенето между фрезата и детайла. Например, aФреза с 2 фрезиможе да има по-ниска консумация на енергия при рязане в някои приложения, където евакуацията на стружки е проблем, тъй като позволява по-големи пространства за стружки. От друга страна, фреза с повече жлебове може да осигури по-гладка повърхност при по-високи скорости на подаване, което може да бъде от полза при някои прецизни машинни операции.
Параметрите на рязане, включително скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане, имат пряко влияние върху консумацията на енергия. По-високите скорости на рязане обикновено увеличават консумацията на енергия, но също така намаляват времето за рязане. Въпреки това, ако скоростта на рязане е твърде висока, това може да доведе до прекомерно износване на инструмента и дори до счупване на инструмента. Скоростта на подаване, която е разстоянието, което фрезата напредва за оборот, също влияе върху консумацията на енергия. По-високата скорост на подаване означава, че се отстранява повече материал за единица време, което води до повишени изисквания за мощност. Дълбочината на рязане или дебелината на материала, отстранен с едно минаване, е друг параметър. По-дълбоките срезове изискват повече мощност, но също така могат да намалят броя на проходите, необходими за завършване на операцията по обработка.
Качеството на самата квадратна твърдосплавна фреза е ключов фактор. Висококачествените карбидни фрези с по-добро покритие и прецизно производство могат да намалят триенето и да подобрят ефективността на рязане, като по този начин намаляват консумацията на енергия. Например, нож с TiAlN покритие може да издържи на по-високи температури на рязане и да намали сцеплението между ножа и детайла, което води до по-ефективно рязане.
Измерване и изчисляване на консумацията на енергия при рязане
Измерването на консумацията на енергия при рязане може да се извърши с помощта на електромери, инсталирани на машината. Тези измервателни уреди могат да осигурят данни в реално време за мощността, консумирана от двигателя на шпиндела по време на процеса на рязане. Чрез наблюдение на консумацията на енергия операторите могат да оптимизират параметрите на рязане, за да постигнат най-добър баланс между производителност и енергийна ефективност.
Съществуват и теоретични модели за изчисляване на консумацията на енергия при рязане. Един от често използваните методи се основава на специфичната енергия на рязане. Специфичната енергия на рязане е енергията, необходима за отстраняване на единица обем материал. Може да се определи експериментално за различни материали и условия на рязане. След това консумацията на енергия при рязане (P) може да се изчисли по формулата:
[P = U \ пъти Q]
където U е специфичната енергия на рязане, а Q е скоростта на отнемане на материала. Скоростта на отнемане на материал се изчислява като произведение от скоростта на подаване, дълбочината на рязане и ширината на рязане.
Все пак трябва да се отбележи, че тези теоретични изчисления са приблизителни, тъй като действителният процес на рязане е сложен и се влияе от много фактори като износване на инструмента, вибрации и динамично поведение на инструменталната машина.
Въздействие на намаляването на консумацията на енергия върху производството
Високата консумация на енергия при рязане може значително да увеличи производствените разходи. Енергийните разходи са основна част от общите производствени разходи, особено при широкомащабно производство. Чрез намаляване на намаляването на потреблението на енергия, производителите могат да спестят от сметки за енергия и да подобрят своите маржове на печалба.
В допълнение към спестяването на разходи, по-ниската консумация на енергия при рязане може също да удължи живота на квадратните карбидни фрези. Прекомерната консумация на енергия често води до по-високи температури на рязане, което може да причини износване на инструмента и намаляване на остротата на режещия ръб. Чрез оптимизиране на параметрите на рязане, за да се намали консумацията на енергия, ножовете могат да издържат по-дълго, намалявайки честотата на смяна на инструмента и допълнително спестявайки разходи.
Казуси от практиката
Нека да разгледаме казус от автомобилната промишленост. Една компания използва квадратни карбидни фрези за обработка на двигателни блокове, изработени от чугун. Първоначално те използваха набор от ножове с висока скорост на подаване и относително ниска скорост на рязане. Консумацията на енергия беше доста висока, а износването на инструмента също беше значително. След като анализираха процеса на рязане, те преминаха към a45HRC фреза с плосък край с 4 каналаи коригира параметрите на рязане. Те увеличиха скоростта на рязане и леко намалиха скоростта на подаване. В резултат на това консумацията на енергия при рязане е намалена с 20%, а животът на инструмента е удължен с 30%. Това доведе до значителни икономии на разходи както за енергия, така и за подмяна на инструменти.
Друг случай е в дървообработващата индустрия. Производител на мебели използваше квадратни карбидни фрези за обработка на рамки за врати. Те използваха стандартен фреза с лошо извеждане на стружките, което доведе до висока консумация на енергия и грубо покритие на повърхността. След смяна на ножа с anКомплект битове за рамка на врата Ogeeпроектиран специално за това приложение, консумацията на енергия е намалена с 15%, а покритието на повърхността е значително подобрено.
Заключение
В заключение, консумацията на мощност при рязане на квадратна твърдосплавна фреза е сложен проблем, повлиян от множество фактори като материала, който се реже, геометрията на фрезата, параметрите на рязане и качеството на фрезата. Чрез разбиране на тези фактори и използване на подходящи методи за измерване и оптимизация, производителите могат да намалят консумацията на енергия при рязане, да подобрят ефективността на производството и да удължат живота на фрезите.
Като доставчик на квадратни карбидни фрези, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти висококачествени продукти и техническа поддръжка, за да им помогнем да оптимизират своите процеси на рязане. Ако се интересувате да научите повече за нашите квадратни твърдосплавни фрези или се нуждаете от помощ за намаляване на консумацията на енергия при рязане, моля не се колебайте да се свържете с нас за обсъждане на поръчката. Очакваме с нетърпение да работим с вас за постигане на по-ефективни и рентабилни операции по обработка.
Референции
- Boothroyd, G., & Knight, WA (2006). Основи на машинната обработка и машинните инструменти. CRC Press.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Производствена техника и технология. Пиърсън Прентис Хол.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.
