hakkında şirket haberleri Yumuşak vs. Sert Metal: Malzeme Sertliği Yüksek Hızlı Dairesel Testere Kesme Parametrelerini Nasıl Değiştirir

Yüksek hızlı dairesel testere kesiminde malzeme sertliği, bıçak çevresel hızı, ilerleme hızı, diş başına ilerleme, diş aralığı seçimi ve soğutma/yağlama yöntemlerini doğrudan etkiler.

Basitçe söylemek gerekirse:

Daha yumuşak metaller kesilirken genellikle daha yüksek kesme hızları ve diş başına daha büyük ilerlemeler kullanılabilir, ancak talaş yapışması, birikmiş kenar ve talaş tahliyesi dikkatlice kontrol edilmelidir. Daha sert metaller kesilirken, kesme hızı ve diş başına ilerleme genellikle azaltılmalıdır, bu sırada daha kararlı ilerleme kontrolü diş darbesini, aşınmayı ve diş yontulmasını azaltmaya yardımcı olur.

Bu nedenle, yüksek hızlı dairesel testere makinesi tüm malzemeler için sabit bir parametre seti kullanamaz. İş parçası çapı tam olarak aynı olsa bile, düşük karbonlu çelikten alaşımlı çeliğe, paslanmaz çeliğe veya yüksek sertlikteki malzemelere geçiş yapıldığında orijinal kesme parametreleri artık uygun olmayabilir.

Yüksek hızlı dairesel testere işlemenin özü, bıçaktaki birden fazla dişin sürekli olarak malzemeye girmesi ve talaş oluşturmasıdır.

Her diş, iş parçasına girerken belirli bir kesme direncine dayanmalıdır. Malzeme ne kadar sertse, diş penetrasyonu için genellikle o kadar yüksek kesme kuvveti gerekir, bu da daha belirgin mekanik yüklenme ve yerel sıcaklık artışına neden olur. Yüksek çevresel hız ve büyük ilerleme korunursa, aşağıdaki sorunlar ortaya çıkabilir:

• Anormal diş aşınması
• Diş ucu yontulması
• Bıçak sıcaklığında hızlı artış
• Yüzey pürüzlülüğünde artış
• Kesme sapması veya kareliğin azalması
• Bıçak ömründe önemli ölçüde azalma
• Mil ve şanzıman sistemine artan yük

Ancak bu, "malzeme ne kadar yumuşaksa, kesmesi o kadar kolaydır" anlamına gelmez. Alüminyum, bakır ve bazı düşük sertlikteki çelikler nispeten düşük kesme direncine sahiptir, ancak daha güçlü plastisite ve yapışma gösterebilirler. Talaş tahliye alanı yetersizse veya bıçak çevresel hızı ve yağlama yanlış seçilirse, talaş dişlere yapışabilir ve Birikmiş Kenar (BUE) oluşturabilir.

Bu nedenle:

Sert malzemelerle ilgili temel zorluk genellikle takım yükü ve aşınmadır, yumuşak malzemelerle ilgili temel zorluk ise genellikle talaş tahliyesi, takım yapışması ve talaş kontrolüdür. Bu nedenle yüksek hızlı dairesel testere makinelerinin farklı malzemeler için farklı kesme parametrelerine ihtiyacı vardır.

Aşağıdaki karşılaştırma, ayarlama yönü hakkında basit bir genel bakış sunmaktadır:

Bunların sabit bir parametre tablosu yerine ayarlama yönleri olduğu unutulmamalıdır. Gerçek kesme parametreleri ayrıca malzeme sınıfı, sertlik, iş parçası çapı, masif çubuk veya tüp, bıçak çapı, diş sayısı, diş malzemesi, makine rijitliği ve hedef kesme döngüsünü de dikkate almalıdır.

Çevresel hız, yüksek hızlı dairesel testere işleminde en önemli parametrelerden biridir.

Temel ilişki:

Vc = π * D * N / 1000

Burada:

• Vc = bıçak çevresel hızı, m/dak
• D = bıçak çapı, mm
• N = mil hızı, rpm

Malzeme sertliği arttıkça, bıçak çevresel hızı genellikle uygun şekilde azaltılmalıdır.

Bunun nedeni, yüksek sertlikteki malzemelerin dişler ve iş parçası arasındaki temas alanında kesme basıncını artırmasıdır. Bıçak aşırı hızda dönmeye devam ederse, diş ucu sıcaklığı ve aşınma oranı hızla yükselebilir.

Örneğin, sıradan düşük karbonlu çelikten daha yüksek mukavemetli alaşımlı çeliğe geçiş yapıldığında, iş parçası boyutları değişmese bile orijinal mil hızı basitçe korunamaz.

Tersine, alüminyum alaşımları gibi daha yumuşak malzemeler için, yüksek çevresel hız genellikle üretkenliği artırabilir, ancak diş geometrisi ve yağlama sistemi talaş yapışmasını kontrol edebilmelidir.

Bu nedenle, çevresel hız seçerken sadece şunu sormayın: "Bu çap için hangi mil hızı kullanılmalı?" Bunun yerine, önce şunu sorun: "Mevcut sertliğindeki bu malzeme için hangi çevresel hız uygundur?" Ardından bıçak çapına göre gerekli mil hızını hesaplayın.

Bıçak hızı dişlerin ne kadar hızlı kestiğini belirlerken, ilerleme hızı bıçağın malzemeye ne kadar hızlı girdiğini belirler.

Yüksek hızlı dairesel testere makinesinin ilerleme hızı mil hızına uygun olmalıdır.

Daha yumuşak, kolay kesilen malzemeler için, iş parçası başına kesme süresini kısaltmak amacıyla ilerleme hızı uygun şekilde artırılabilir.

Ancak, yüksek sertlikteki malzemeler kesilirken, aşırı ilerleme hızı her bir dişe binen anlık yükü artırır.

Tipik belirtiler şunlardır:

• Makine kesme yükünde hızlı artış
• Anormal kesme sesi
• Bıçak titreşimi
• Erken diş körelmesi
• Yerel diş yontulması
• Kesilen yüzeyde belirgin testere izleri

Bu nedenle, yüksek sertlikteki malzemeler işlenirken, kararlı yük kontrolü, sadece daha yüksek kesme hızını takip etmekten daha önemlidir.

Modern tam otomatik yüksek hızlı dairesel testere makineleri, servo besleme sistemleri aracılığıyla besleme işlemini daha hassas bir şekilde kontrol edebilir, bu da bıçak girişi, kararlı kesim ve bıçak çıkışı sırasında daha uygun hız değişikliklerine olanak tanır.

Sadece genel ilerleme hızını bilmek yeterli değildir. Yüksek hızlı dairesel testere işlemi için başka bir kritik gösterge diş başına ilerlemedir.

Basitçe, her etkili kesici dişin malzeme ile bir kez temasında kaldırılan malzeme miktarı olarak anlaşılabilir.

Aşırı küçük diş başına ilerleme mutlaka daha güvenli değildir. Dişler sadece malzeme yüzeyine sürekli sürtünürse ve kararlı talaşlar oluşturmazsa, sürtünme ısısı, diş ucu aşınması ve bıçak aşınması artabilir.

Ancak, diş başına ilerleme çok büyükse, dişler aşırı yüklenebilir ve hatta yontulabilir.

Bu nedenle, yüksek sertlikteki malzemeler için, diş başına yük genellikle uygun şekilde azaltılmalıdır. İyi işlenebilirliğe sahip daha yumuşak malzemeler için, daha yüksek üretkenlik elde etmek amacıyla bıçağın izin verilen aralığında diş başına ilerleme artırılabilir.

Bu nedenle, bir yüksek hızlı dairesel testere makinesini değerlendirirken sadece "kesme başına kaç saniye?" odaklanılmamalıdır. Uzun vadeli üretim verimliliği, diş yükü, kesme süresi ve bıçak ömrü arasındaki dengeyi sağlamaya bağlıdır.

Malzeme sertliği değiştiğinde, sadece makine parametrelerinin ayarlanması gerekmez; bıçağın kendisi de aynı derecede önemlidir.

Uzun veya büyük talaşlar üretme eğiliminde olan yumuşak malzemeler için yeterli talaş alanı dikkate alınmalıdır. Diş aralığı çok inceyse, talaşlar kesme alanından zamanında ayrılamaz ve olukları tıkayabilir.

Daha sert malzemeler için, kesme verimliliği ve diş gücü arasında bir denge bulunmalıdır.

Özellikle yüksek hızlı kesim sırasında, aynı anda çok fazla diş temas ederse, diş başına kesme miktarı azalır, ancak sürtünme ve kesme ısısı artabilir. Çok az diş temas ederse, diş başına yük aşırı olabilir.

Bu nedenle, diş aralığı malzeme sertliği + iş parçası çapı + kesit şekli + bıçak çapı + hedef kesme verimliliğinden bağımsız olarak belirlenmemelidir.

Kesme parametreleri değiştiğinde, soğutma ve yağlama stratejisi de buna göre ayarlanmalıdır.

Bıçağa yapışma eğiliminde olan malzemeler için, yağlamanın ana amaçlarından biri talaşlar ve dişler arasındaki yapışmayı azaltmaktır. Yağlama yetersizse, birikmiş kenar ve diş yüklenmesi, takım aslında aşınmadan önce bile kesme kalitesinin hızla bozulmasına neden olabilir.

Anahtar noktalar şunlardır:

• Diş yüzeyi yağlaması
• Talaş tahliyesi
• Olukların tıkanıp tıkanmadığı
• Talaşların kesme bölgesine tekrar girip girmediği

Yüksek sertlikteki malzemeler daha büyük kesme kuvvetleri ve yerel ısı üretme eğilimindedir. Bu nedenle, bıçak sıcaklığına, diş sürtünmesine, sürekli kesme yüküne ve kesici kenardaki termal aşınmaya özel dikkat gösterilmelidir.

İyi soğutma ve yağlama bıçak ömrünü uzatmaya yardımcı olabilir, ancak yanlış kesme parametrelerini telafi edemez. Çevresel hız ve diş başına ilerleme bıçağın izin verilen aralığını önemli ölçüde aşarsa, sadece daha fazla kesme sıvısı eklemek sorunu gerçekten çözmeyecektir.

Örneğin, bir fabrika orijinal olarak sıradan karbon çeliği kesiyordu ve şimdi daha yüksek sertlikte alaşımlı çelik işlemek zorunda. İş parçası çapı değişmese bile, yeniden kontrol edilmesi önerilir:

• Malzeme sınıfı ve gerçek sertlik
• Bıçak tipi ve uygulanabilir malzemeler
• Bıçak çevresel hızı
• Mil hızı
• İlerleme hızı
• Diş başına ilerleme
• Bıçak diş aralığı
• Sıkma basıncı
• Soğutma veya minimum miktarda yağlama parametreleri
• Talaş şekli ve mil yükü

Talaş durumu, parametrelerin uygun olup olmadığını yargılamak için önemli göstergelerden biridir. Kararlı bir kesme işlemi, makine yükünü makul bir aralıkta tutarken nispeten düzenli talaşlar üretmelidir. Toz benzeri talaşlar, olağanüstü uzun talaşlar, mavi talaşlar, aşırı çapaklar veya ciddi diş yüklenmesi ortaya çıkarsa, kesme parametreleri tekrar kontrol edilmelidir.

Birçok kullanıcı, yüksek hızlı dairesel testere makinesi satın aldıktan sonra şunu araştırır: "45 çeliği için hangi mil hızı kullanılmalı?" "304 paslanmaz çelik için hangi ilerleme hızı kullanılmalı?" "Alaşımlı çelik için hangi çevresel hız kullanılmalı?"

Bu veriler referans olarak kullanılabilir, ancak doğrudan kopyalanamaz.

Bunun nedeni, aynı malzemeyi kesen iki fabrika bile tamamen farklı gerçek koşullara sahip olabilir, örneğin:

• Farklı malzeme sertliği
• Farklı çubuk çapları
• Farklı bıçak çapları
• Farklı diş sayıları
• Farklı diş malzemeleri
• Farklı iş tutma yöntemleri
• Farklı mil rijitliği
• Farklı bıçak yanal kararlılığı
• Farklı soğutma ve yağlama sistemleri
• Kesme yüzeyi kalitesi için farklı gereksinimler

Bu nedenle, optimum kesme parametreleri aslında tek bir mil hızı numarası yerine, malzemeye, bıçağa ve makineye uyarlanmış parametrelerin bir kombinasyonudur.

Daha güvenilir bir yöntem, bıçak ve makine üreticilerinin önerilen parametreleriyle başlamak, ardından gerçek üretim sonuçlarına göre kademeli olarak optimize etmektir.

Ayarlama mantığı şöyle olabilir:

1. Adım 1: Malzemeyi Onaylayın
   Malzeme sınıfını, iş parçası boyutlarını, kesit tipini ve gerçek sertliği belirleyin.
2. Adım 2: Uygun Bıçağı Seçin
   Malzemeye ve kesite göre bıçak malzemesini, diş geometrisini ve diş aralığını seçin.
3. Adım 3: Temel Çevresel Hızı Belirleyin
   Önce malzeme için uygun bir kesme hızı aralığı belirleyin, ardından bıçak çapına göre mil hızını hesaplayın.
4. Adım 4: İlerleme Parametrelerini Ayarlayın
   Nispeten kararlı bir ilerleme hızıyla başlayın ve makine yükünü, talaşları ve kesme yüzeyi durumunu gözlemleyin.
5. Adım 5: Kesme Sonuçlarını Kontrol Edin
   Gerçek kesme süresini, kesme yüzeyi kalitesini, çapak boyutunu, bıçak aşınmasını, mil yükünü ve bir bıçağın tamamladığı kesim sayısını kaydedin.
6. Adım 6: Kademeli Olarak Optimize Edin
   Kesme işlemi kararlı hale geldikten sonra üretim döngüsü adım adım artırılmalıdır. Bu şekilde elde edilen parametreler genellikle sadece en yüksek ilerleme hızını takip etmekten daha güvenilirdir.

Her zaman değil.

"Yumuşak malzeme yüksek hızda, sert malzeme düşük hızda" sadece temel bir eğilimdir, mutlak bir kural değildir.

Parametreleri gerçekten belirleyen, malzemenin genel kesme performansıdır.

Sertliğe ek olarak, aşağıdaki faktörler de dikkate alınmalıdır:

• Çekme mukavemeti
• Tokluk
• Termal iletkenlik
• İş sertleşmesi eğilimi
• Yapışma
• Malzeme yapısı
• Bıçak malzemesi ve kaplaması

Örneğin, paslanmaz çelik tüm metaller arasında en yüksek sertliğe sahip olmayabilir, ancak tokluğu, iş sertleşmesi davranışı ve termal özellikleri nedeniyle, yüksek hızlı testere parametrelerinin genellikle daha dikkatli ele alınması gerekir.

Bu nedenle, malzeme sertliği parametreleri ayarlamak için önemli bir temeldir, ancak tek faktör değildir.

Yüksek hızlı dairesel testere makineleri için, yumuşak ve sert metaller arasındaki en büyük fark sadece mil hızının artırılıp azaltılması gerektiği değildir.

Gerçekten ayarlanması gereken, tüm kesme sistemidir.

Yumuşak malzemeler genellikle daha agresif kesme parametreleri kullanabilir, ancak talaş yapışmasına ve kötü talaş tahliyesine özel dikkat gösterilmelidir. Sert malzemeler genellikle daha düşük çevresel hız ve diş başına daha düşük yük gerektirir, buna ek olarak makine, bıçak, sıkma ve soğutma sistemlerinden daha yüksek kararlılık gerekir.

Kesme parametreleri doğru seçilirse, aşağıdaki elde edilebilir:

• Daha kararlı bıçak ömrü
• İş parçası başına daha kısa kesme süresi
• Daha iyi kesme yüzeyi kalitesi
• Daha az çapak
• İş parçası başına daha düşük takım maliyeti
• Daha kararlı üretim döngüleri

Bu nedenle, bir yüksek hızlı dairesel testere makinesi seçerken veya kullanırken, sadece maksimum mil hızına veya en hızlı kesme süresine odaklanmayın. Yüksek hızlı dairesel testere işlemenin gerçek değeri, mil hızını, bıçak çevresel hızını, diş aralığını, ilerleme hızını ve diş başına ilerleme yükünü malzeme sertliğine ve kesme performansına göre eşleştirerek elde edilir.