Spis treści
Optymalna prędkość cięcia, określana także jako prędkość obrotowa narzędzia tnącego lub prędkość posuwu materiału, jest kluczowym parametrem w procesie obróbki skrawaniem. Dobór właściwej prędkości cięcia jest wyjątkowo istotny i ma znaczący wpływ na jakość obróbki, wydajność procesu, a także żywotność narzędzi. W tym wpisie skupimy się na metodach doboru optymalnej prędkości cięcia dla różnych rodzajów metali.
Cięcie metali a czynniki wpływające na jego prędkość
Cięcie metalu, jako kluczowy proces w przemyśle obróbkowym, wymaga świadomego doboru parametrów cięcia, zapewniających wysoką jakość wykończenia i wydajność produkcji. Na wybór odpowiedniej prędkości cięcia wpływa wiele czynników, takich jak:
- Rodzaj materiału – ze względu na różne właściwości fizyczne i termiczne, odporność na cięcie w przypadku wielu materiałów będzie się od siebie różnić.
- Głębokość skrawania i szerokość wióra, przy czym im większa głębokość i szerokość skrawania, tym niższa prędkość cięcia sprawdzi się najlepiej.
- Typ narzędzia tnącego – a dokładniej materiał, z jakiego jest wykonane narzędzie, które używane jest do cięcia różnego rodzaju metali, również wpływa na prędkość tego procesu.
Prędkość skrawania jest istotnym elementem procesu obróbki wiórowej oraz ściernej, takich jak szlifowanie. Jej wartość zalecana jest przez producenta narzędzia skrawającego i zależy od określonej podatności na obróbkę poszczególnych materiałów. Ostateczny wybór wartości prędkości skrawania uzależniony jest od decyzji operatora, który powinien uwzględnić takie czynniki, jak jakość obrabianej powierzchni, rodzaj materiału czy też oczekiwań odnośnie do wydajności operacji.
Rodzaje metali a dobieranie prędkości ich cięcia
Przed rozpoczęciem pracy z urządzeniami do obróbki skrawaniem, należy odpowiednio ustawić podstawowe parametry operacyjne, przy czym do najważniejszych należą:
- prędkość skrawania, czyli tempo, z jakim usuwa się materiał
- szybkość posuwu narzędzia tnącego
- prędkość obrotowa wrzeciona, zarówno we frezarce jak też tokarce
- odpowiednie dostosowanie szybkości skrawania do typu materiału
Dostosowanie tych parametrów zależy właśnie głównie od rodzaju materiału i jego reakcji na obróbkę – np. prędkość skrawania stali będzie różna od tej stosowanej przy obróbce aluminium. Istotne jest także uwzględnienie różnych stopów metali, które mogą wymagać innych ustawień. Doświadczeni operatorzy maszyn mają zdecydowanie większą łatwość w identyfikacji potrzebnych ustawień, jednak użycie np. nowych narzędzi tnących, może wymagać większej uwagi i przestrzegania zaleceń producenta, a także wzmożonej obserwacji procesu obróbki. Informacje o zalecanych prędkościach skrawania są także dostępne w dokumentacji technicznej, wyjątkowo przydatna może się okazać także umiejętność ich obliczania, zwłaszcza jeśli dokumentacja ta nie jest dostępna.
Optymalizacja prędkości cięcia metali – praktyczne porady
Prędkość skrawania związana jest z twardością obrabianego materiału. Im wyższa twardość materiału, tym niższa powinna być prędkość, z kolei przy niższej twardości materiału prędkość skrawania może być wyższa. Optymalizacja prędkości cięcia metali sprawia, że proces ten jest nie tylko łatwiejszy, ale przede wszystkim bezpieczny. Dla przykładu typowe prędkości skrawania dla stali wynoszą od 80 do 120 m/min, dla aluminium od 600 do 800 m/min, a dla tworzyw sztucznych typu POM – do 100 m/min. Wybór odpowiedniej prędkości skrawania nabiera szczególnego znaczenia w zautomatyzowanych procesach obróbczych, takich, jak te wykorzystujące maszyny CNC. W takich sytuacjach, z uwagi na fakt, że operator nie ma ciągłej kontroli nad przebiegiem procesu, warto zadbać o ustalenie najbardziej efektywnych parametrów pracy. By znaleźć optymalne ustawienie dla konkretnego narzędzia obróbczego, warto również przeprowadzić wstępne testy, pozwalające na ewentualne wprowadzanie zmian w ustawieniach, pozwalających osiągnąć jak najlepsze wyniki w obróbce metali. Niekiedy pomocne może okazać się również stosowanie odpowiednich technik chłodzenia, w tym płynów chłodzących, które mogą umożliwić zwiększenie prędkości cięcia, gdyż tego rodzaju preparaty nie tylko chłodzą, ale również wpływają na miejsce cięcia, redukując tarcie i zużycie narzędzia.
Przeczytaj także: Podstawy obróbki cieplnej stali. Zrób pierwszy krok do niezwykłego świata metalurgii
