Резка металла является одним из основных методов механообработки в машиностроении. Резка металла — это использование металлорежущих инструментов на станке для удаления лишнего металла с поверхности заготовки с целью достижения обработки, отвечающей заранее определенным требованиям с точки зрения формы, точности размеров и качества поверхности.
Скорость резания является очень важным параметром в процессе резки металла, который напрямую влияет на качество и эффективность обработки. Выбор правильной скорости резания может повысить эффективность обработки, продлить срок службы инструмента и обеспечить качество изделий. В этой статье будет проанализировано влияние скорости резания на качество резки металла и представлены некоторые предложения по оптимизации выбора скорости резания.
✅ 1. Износ инструмента:
Скорость резания напрямую влияет на износ инструмента. Более высокие скорости резания могут привести к повышенному износу инструмента из-за слишком высоких температур на границе раздела резания. Это особенно актуально при высокоскоростной обработке, когда инструмент может изнашиваться быстрее.
✅ 2. Выделение тепла:
Скорость резания в значительной степени способствует выделению тепла в процессе обработки. Повышенные температуры могут отрицательно повлиять на инструмент и материал заготовки. Чрезмерное тепло может привести к размягчению инструмента, ускоренному износу и даже тепловому повреждению поверхности заготовки.
✅ 3. Отделка поверхности:
Скорость резания влияет на качество обрабатываемой поверхности. В целом, более высокие скорости резания обеспечивают лучшее качество поверхности. Однако существует оптимальный диапазон скорости резания, и превышение этого диапазона может привести к ухудшению качества поверхности из-за таких факторов, как прогиб инструмента и чрезмерное нагревание.
✅ 4. Формирование стружки:
Скорость резания влияет на образование и эвакуацию стружки. Правильное формирование стружки имеет решающее значение для достижения хорошего качества поверхности и предотвращения таких проблем, как повторное резание стружки. Различные скорости резания могут привести к изменениям в морфологии стружки и эффективности ее удаления.
✅ 5. Скорость удаления материала:
Скорость резания является важным фактором, определяющим скорость съема материала (MRR). Более высокие скорости резания обычно приводят к большому MRR, что может быть выгодно в ситуациях, когда производительность является первоочередной задачей. Однако это необходимо учитывать с учетом стойкости инструмента и качества поверхности.
✅ 6. Усилия инструмента и энергопотребление:
Скорость резания влияет на силы резания, испытываемые инструментом, и мощность, необходимую для обработки. Более высокие скорости часто приводят к снижению сил резания, что может быть полезно для минимизации отклонения инструмента и потребления энергии.
✅ 7. Закалка материала:
В некоторых материалах, особенно в некоторых термообработанных сталях, высокие скорости резания могут привести к упрочнению материала. Это явление, при котором материал становится тверже из-за быстрого нагрева и охлаждения во время резки. Это может повлиять на срок службы инструмента и его обрабатываемость.
✅ 8. Вибрация:
Скорость резания является фактором возникновения вибраций во время обработки. Чрезмерная скорость резания может привести к нестабильным условиям обработки, что приведет к вибрациям, которые могут отрицательно повлиять на качество поверхности и срок службы инструмента.
✅ 9. Использование инструмента:
Скорость резания определяет, как часто режущий инструмент входит в контакт с материалом заготовки. Эта частота взаимодействия может влиять на образование наростов (BUE), толщину стружки и общую стабильность процесса обработки.
Оптимизация выбора скорости резания
✅ 1. Характеристики материала
Различные металлы и сплавы имеют разные характеристики резания, и соответствующую скорость обработки необходимо выбирать с учетом характеристик твердости, ударной вязкости и пластичности материала; Вообще говоря, более твердые металлы, такие как нержавеющая сталь и быстрорежущая сталь, должны иметь более низкие скорости резания, чтобы уменьшить накопление тепла и износ инструмента; Для более мягких металлов, таких как алюминий, медь и т. д., скорость резки можно соответствующим образом увеличить.