Unternehmensnachrichten über Weich vs. Hartmetall: Wie die Materialhärte die Schnittparameter von Hochgeschwindigkeits-Kreissägen verändert

Bei der Schnittmaschine mit hoher Schnelligkeit beeinflusst die Materialhärte direkt die Peripheriegeschwindigkeit der Klinge, die Zuführgeschwindigkeit, die Zuführung pro Zahn, die Auswahl des Zahnstandes und die Kühl-/Schmiermethoden.

Einfach ausgedrückt:

Beim Schneiden weicherer Metalle können in der Regel höhere Schneidgeschwindigkeiten und größere Zähne verwendet werden, jedoch muss die Schablonenhaftung, die aufgebaute Kante und die Schablonenräumung sorgfältig kontrolliert werden.Bei der Schneiderei von härteren Metallen, Schneidgeschwindigkeit und Futter pro Zahn müssen im Allgemeinen reduziert werden, während eine stabilere Futterkontrolle dazu beiträgt, Zahnbelastung, Verschleiß und Zahnsplitter zu reduzieren.

Daher kann eine Hochgeschwindigkeits-Rundsäge nicht für alle Materialien einen festen Satz von Parametern verwenden.Die ursprünglichen Schneidparameter sind möglicherweise nicht mehr geeignet, wenn man von kohlenstoffarmem Stahl auf legiertes Stahl wechselt, Edelstahl oder Materialien mit hoher Härte.

Das Wesentliche der schnellen Kreissäge besteht darin, daß mehrere Zähne der Klinge kontinuierlich in das Material eindringen und Splitter bilden.

Jeder Zahn muß bei Eintritt in das Werkstück einem bestimmten Schneidwiderstand standhalten.mit spürbarer mechanischer Belastung und lokalen TemperaturanstiegWenn eine hohe Peripheriegeschwindigkeit und eine große Zufuhr beibehalten werden, können folgende Probleme auftreten:

• Abnormaler Zahnverschleiß
• Zähne spitze spaltend
• Schnelle Erhöhung der Temperatur der Klinge
• Erhöhte Oberflächenrauheit
• Abweichung des Schneidens oder verringerte Quadratigkeit
• Die Lebensdauer der Klinge wird deutlich verkürzt.
• Erhöhte Belastung der Spindel und des Getriebesystems

Dies bedeutet jedoch nicht, dass “je weicher das Material ist, desto leichter zu schneiden ist". Aluminium, Kupfer und einige Stahls mit geringer Härte haben eine relativ geringe Schnittfestigkeit, die sich durch eine geringere Schnittfestigkeit auswirkt.Aber sie können stärkere Plastizität und Haftung zeigen.Wenn der Abtriebsraum für die Späne unzureichend ist oder die Peripheriegeschwindigkeit der Klinge und das Schmieren nicht richtig ausgewählt werden, können sich die Späne an den Zähnen festhalten und einen aufgebauten Rand (Built-Up Edge, BUE) bilden.

Daher:

Die Hauptherausforderung bei harten Materialien ist in der Regel Werkzeugbelastung und Verschleiß, während die Hauptherausforderung bei weichen Materialien häufig die Chip-Evakuierung, die Werkzeughaftung und die Chip-Kontrolle sind.Aus diesem Grund benötigen Hochgeschwindigkeits-Rundsägen verschiedene Schneidparameter für verschiedene Materialien.

Der folgende Vergleich liefert einen einfachen Überblick über die Anpassungsrichtung:

Es ist zu beachten, daß es sich hierbei nicht um eine feste Parametertabelle, sondern um Einstellungen handelt.Massivbarren oder -röhren, der Durchmesser der Klinge, die Zahnzahl, das Zahnmaterial, die Maschinensteifigkeit und der Zielschnittzyklus.

Die Peripheriegeschwindigkeit ist einer der wichtigsten Parameter bei Hochgeschwindigkeits-Rundsägen.

Grundsätzliche Beziehung

Vc = π * D * N / 1000

Wo:

• Vc = Peripheriegeschwindigkeit der Klinge, m/min
• D = Durchmesser der Klinge, mm
• N = Drehzahl der Spindel, Umdrehungen pro Minute

Mit zunehmender Materialhärte muss die Peripheriegeschwindigkeit der Klinge in der Regel entsprechend reduziert werden.

Der Grund dafür ist, daß hochharte Materialien den Schneiddruck im Berührungsbereich zwischen den Zähnen und dem Werkstück erhöhen.Die Temperatur der Zahnspitze und die Verschleißrate können schnell steigen.

Zum Beispiel kann bei der Umstellung von gewöhnlichem kohlenstoffarmem Stahl auf legiertes Stahl mit höherer Festigkeit die ursprüngliche Spindelgeschwindigkeit nicht einfach beibehalten werden, auch wenn die Abmessungen des Werkstücks unverändert bleiben.

Umgekehrt kann bei weicheren Materialien wie Aluminiumlegierungen eine hohe Peripheriegeschwindigkeit häufig die Produktivität verbessern.die Zahngeometrie und das Schmiersystem müssen jedoch in der Lage sein, die Splitterhaftung zu steuern..

Bei der Auswahl der Peripheriegeschwindigkeit sollten Sie sich daher nicht nur fragen: "Welche Spindelgeschwindigkeit sollte für diesen Durchmesser verwendet werden?" Stattdessen fragen Sie zuerst:¢Welche Peripheriegeschwindigkeit ist für dieses Material bei seiner aktuellen Härte geeignet?? Dann berechnen Sie die erforderliche Spindelgeschwindigkeit nach dem Durchmesser der Klinge.

Wenn die Geschwindigkeit der Klinge bestimmt, wie schnell die Zähne schneiden, bestimmt die Zuführgeschwindigkeit, wie schnell die Klinge in das Material eindringt.

Die Einspeisungsgeschwindigkeit einer Hochgeschwindigkeits-Rundsäge muss der Spindelgeschwindigkeit entsprechen.

Bei weicheren, leicht zu schneidenden Materialien kann die Zuführgeschwindigkeit entsprechend erhöht werden, um die Schnittzeit pro Werkstück zu verkürzen.

Beim Schneiden von hochhärten Materialien erhöht jedoch eine übermäßige Zuführgeschwindigkeit die sofortige Belastung jedes Zahnes.

Zu den typischen Anzeichen gehören:

• Schnelle Zunahme der Schneidlast der Maschine
• Abnormales Schneidgeräusch
• Schwingung der Klinge
• Frühzeitige Zahnverblendung
• Lokale Zahnsplitterung
• Offensichtliche Sägeabdrücke auf der Schnittfläche

Daher ist bei der Bearbeitung von hochhärten Materialien eine stabile Lastkontrolle wichtiger als eine einfach höhere Schneidgeschwindigkeit.

Moderne vollautomatische Hochgeschwindigkeits-Rundsägen können in der Regel den Zuführungsprozess durch Servo-Zuführungssysteme präziser steuern, wodurch angemessene Geschwindigkeitsänderungen beim Einstieg der Klinge ermöglicht werden,stabiles Schneiden, und Ausgang der Klinge.

Bei der Hochgeschwindigkeits-Rundsäge ist ein weiterer kritischer Indikator das Futter pro Zahn.

Es kann einfach als die Menge an Material verstanden werden, die durch jeden wirksamen Schneidzahn während eines Einsatzes mit dem Material entfernt wird.

Wenn die Zähne nur kontinuierlich gegen die Oberfläche des Werkstücks reiben, ohne stabile Splitter, Reibungshitze, Zahnspitzenverschleiß zu erzeugen, ist die Sicherheit der Zähne nicht notwendiger.und der Verschleiß der Klinge kann zunehmen..

Wenn jedoch die Futtermenge pro Zahn zu groß ist, können die Zähne überlastet und sogar zerfallen.

Für hochharte Materialien muss daher die Belastung pro Zahn in der Regel entsprechend reduziert werden.Die Zellzufuhr kann innerhalb des zulässigen Bereichs der Klinge erhöht werden, um eine höhere Produktivität zu erzielen..

Deshalb sollte sich die Bewertung einer Hochgeschwindigkeits-Rundsäge nicht nur auf die Anzahl der Sekunden pro Schnitt konzentrieren".SchneidzeitUnd das Leben der Klinge.

Wenn sich die Materialhärte ändert, müssen nicht nur die Maschinenparameter angepasst werden, sondern auch die Klinge selbst.

Bei weichen Materialien, die dazu neigen, lange oder große Splitter zu erzeugen, muss genügend Splitterplatz berücksichtigt werden.Die Splitter können den Schneidbereich nicht rechtzeitig verlassen und können die Schwellungen verstopfen..

Bei härteren Materialien muss ein Gleichgewicht zwischen Schneideeffizienz und Zahnfestigkeit gefunden werden.

Vor allem beim Hochgeschwindigkeitsschneiden, wenn zu viele Zähne gleichzeitig eingesetzt werden, sinkt die Schnittmenge pro Zahn, aber Reibung und Schnittwärme können zunehmen.die Belastung pro Zahn kann übertrieben werden.

Daher sollte die Zahnlänge nicht unabhängig von der Materialhärte + dem Werkstückdurchmesser + dem Querschnitt + dem Bladeschnitt + der Zielschneidleistung bestimmt werden.

Wenn sich die Schneidparameter ändern, sollte auch die Kühl- und Schmierstrategie entsprechend geändert werden.

Bei Materialien, die an der Klinge haften, besteht einer der Hauptzwecke der Schmierung darin, die Bindung zwischen Splittern und Zähnen zu reduzieren.Aufgebaute Kanten und Zahnbelastung können dazu führen, dass sich die Schneidqualität schnell verschlechtert, noch bevor das Werkzeug tatsächlich getragen wird.

Zu den wichtigsten Punkten gehören:

• Schmierung der Zahnoberfläche
• Evaluierung von Chips
• Ob die Kehle verstopft ist
• Ob die Chips wieder in die Schneidzone gelangen

Hohe Härte-Materialien erzeugen in der Regel höhere Schneidkräfte und lokale Wärme.und thermischer Verschleiß an der Schneidkante.

Eine gute Kühlung und Schmierung können die Lebensdauer der Klinge verlängern, aber sie können keine falschen Schneidparameter ausgleichen.Wenn die periphere Drehzahl und die Zufuhr pro Zahn den zulässigen Bereich der Klinge deutlich übersteigen, wird das Problem nicht wirklich gelöst, wenn man einfach mehr Schneidflüssigkeit hinzufügt.

Zum Beispiel schneidet eine Fabrik ursprünglich gewöhnlichen Kohlenstoffstahl und muss nun höherharten Legierungsstahl verarbeiten. Selbst wenn der Werkstückdurchmesser unverändert bleibt, empfiehlt es sich, erneut zu überprüfen:

• Materialqualität und tatsächliche Härte
• Blattart und anwendbare Materialien
• Peripherische Drehzahl der Klinge
• Drehzahl der Spindel
• Futterrate
• Futter pro Zahn
• Zähneblatt-Spitz
• Klemmdruck
• Parameter für die Kühlung oder die Schmierung in Mindestmenge
• Spindelform und Spindellast

Der Zustand des Chips ist einer der wichtigen Indikatoren, um zu beurteilen, ob die Parameter angemessen sind.Ein stabiler Schneidprozess sollte relativ regelmäßige Splitter produzieren, während die Maschinenlast innerhalb eines angemessenen Bereichs gehalten wirdWenn sich pulverförmige Splitter, ungewöhnlich lange Splitter, blaue Splitter, übermäßige Schüren oder starke Zahnbelastung zeigen, sollten die Schneidparameter erneut überprüft werden.

Viele Benutzer suchen nach dem Kauf einer Hochgeschwindigkeits-Rundsäge: “Welche Spindelgeschwindigkeit sollte für 45-Stahl verwendet werden?” “Welche Zuführgeschwindigkeit sollte für 304-Edelstahl verwendet werden?" “ Welche Peripheriegeschwindigkeit sollte für Legierungsstahl verwendet werden?"Warum nicht?"

Diese Daten können als Referenzen verwendet werden, können jedoch nicht direkt kopiert werden.

Dies liegt daran, daß sogar zwei Fabriken, die dasselbe Material schneiden, möglicherweise völlig unterschiedliche tatsächliche Bedingungen haben, wie z. B.:

• Verschiedene Materialhärte
• Verschiedene Stangendurchmesser
• Unterschiedliche Bladeschlitzdurchmesser
• Unterschiedliche Zahnzahlen
• Verschiedene Zahnmaterialien
• Verschiedene Arbeitsaufbewahrungsverfahren
• Unterschiedliche Spindelsteifigkeit
• Unterschiedliche seitliche Stabilität der Klinge
• Verschiedene Kühl- und Schmiersysteme
• Unterschiedliche Anforderungen an die Qualität der Schnittflächen

Daher sind die optimalen Schneidparameter in Wirklichkeit eine Kombination von Parametern, die an das Material, die Klinge und die Maschine angepasst sind, anstatt eine einzelne Spindelgeschwindigkeitszahl.

Eine zuverlässigere Methode besteht darin, mit den empfohlenen Parametern der Hersteller von Klingen und Maschinen zu beginnen und dann nach und nach auf der Grundlage der tatsächlichen Produktionsergebnisse zu optimieren.

Die Anpassungslogik kann folgendermaßen sein:

1. Schritt 1: Bestätigen des Materials
   Bestimmung der Materialqualität, der Werkstückmaße, des Querschnitts und der tatsächlichen Härte.
2. Schritt 2: Wählen Sie die passende Klinge
   Wählen Sie das Material der Klinge, die Zahngeometrie und die Zahnhöhe nach Material und Querschnitt aus.
3. Schritt 3: Bestimmung der Grundgeschwindigkeit der Peripherie
   Zunächst wird ein geeigneter Schneidgeschwindigkeitsbereich für das Material bestimmt und dann die Spindelgeschwindigkeit nach dem Blattschnitt berechnet.
4. Schritt 4: Einstellung der Futterparameter
   Beginnen Sie mit einer relativ stabilen Zuführgeschwindigkeit und beobachten Sie die Maschinenlast, die Splitter und den Zustand der Schnittfläche.
5. Schritt 5: Überprüfen Sie die Ergebnisse des Schneidens
   Die tatsächliche Schneidzeit, die Qualität der Schneidoberfläche, die Größe des Schlages, der Verschleiß der Klinge, die Spindelbelastung und die Anzahl der Schnitte, die mit einer Klinge durchgeführt werden, werden aufgezeichnet.
6. Schritt 6: Schritt für Schritt optimieren
   Der Produktionszyklus sollte erst nach stabilisiertem Schneidprozeß schrittweise verlängert werden, wobei die auf diese Weise ermittelten Parameter in der Regel zuverlässiger sind als die bloße Verfolgung der höchsten Zufuhrrate.

Nicht unbedingt.

"Weiches Material bei hoher Geschwindigkeit, hartes Material bei niedriger Geschwindigkeit" ist nur ein grundlegender Trend, keine absolute Regel.

Was die Parameter wirklich bestimmt, ist die gesamte Schneidleistung des Materials.

Zusätzlich zur Härte sind auch folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• Zugfestigkeit
• Haltbarkeit
• Wärmeleitfähigkeit
• Tendenz zur Verhärtung der Arbeit
• Zusammenschluß
• Materialstruktur
• Blattmaterial und -beschichtung

Zum Beispiel hat Edelstahl vielleicht nicht die höchste Härte unter allen Metallen, aber wegen seiner Zähigkeit, seines Arbeitshärterungsverhaltens und seiner thermischen Eigenschaften,Die hohen Sägeparameter müssen oft noch sorgfältiger behandelt werden..

Daher ist die Materialhärte eine wichtige Grundlage für die Festlegung von Parametern, aber nicht der einzige Faktor.

Bei Hochgeschwindigkeits-Rundsägen besteht der größte Unterschied zwischen weichen und harten Metallen nicht nur darin, ob die Spindelgeschwindigkeit erhöht oder verringert werden soll.

Was wirklich angepasst werden muss, ist das gesamte Schneidsystem.

Weichere Materialien können in der Regel aggressivere Schneidparameter verwenden, aber besondere Aufmerksamkeit muss auf die Splitterhaftung und schlechte Splitterableitung gelegt werden.Hartere Materialien erfordern im Allgemeinen eine geringere Peripheriegeschwindigkeit und eine geringere Last pro Zahn, zusammen mit einer höheren Stabilität der Maschine, der Klinge, der Spannung und der Kühlsysteme.

Bei richtiger Auswahl der Schneidparameter können folgende Ergebnisse erzielt werden:

• Stabilere Lebensdauer
• Kürzere Schneidzeit pro Werkstück
• Verbesserung der Qualität der Schnittflächen
• Weniger Schüren
• Niedrigere Werkzeugkosten pro Werkstück
• Stabilere Produktionszyklen

Bei der Auswahl oder dem Einsatz einer Rundsäge mit hoher Geschwindigkeit sollten Sie sich daher nicht nur auf die maximale Spindelgeschwindigkeit oder die schnellste Schneidzeit konzentrieren.Der tatsächliche Wert der Hochgeschwindigkeits-Rundsäge wird durch die Übereinstimmung der Spindelgeschwindigkeit erzielt, die Peripheriegeschwindigkeit der Klinge, die Zahnlänge, die Futterrate und die Futterlast pro Zahn je nach Materialhärte und Schneidleistung.