Il controllo della formazione di chip è un aspetto critico della fresatura CNC per le parti, in quanto influisce direttamente sulla qualità dei componenti lavorati, l'efficienza del processo di lavorazione e la longevità degli utensili da taglio. Come fornitore esperto di fresatura CNC per parti, ho riscontrato varie sfide relative alla formazione di chip e ho sviluppato strategie efficaci per gestirlo. In questo blog, condividerò alcune intuizioni su come controllare la formazione di chip nella fresatura CNC per le parti.
Comprensione della formazione di chip
Prima di approfondire le strategie di controllo, è essenziale comprendere i diversi tipi di chip che possono formarsi durante la fresatura CNC. I tre tipi principali di chip sono chip continui, chip segmentati e chip discontinui.
I chip continui sono strisce lunghe e ininterrotte che si formano in genere durante la lavorazione di materiali duttili ad alte velocità di taglio e velocità di alimentazione. Mentre i chip continui possono indicare una lavorazione efficiente, possono anche porre problemi se si impigliano attorno allo strumento di taglio o al pezzo, portando a scarsa finitura superficiale e potenziali danni da utensile.
I chip segmentati sono caratterizzati da una serie di segmenti connessi. Si formano spesso quando si lavorano materiali di lavorazione con moderata duttilità a velocità di taglio intermedi. I chip segmentati possono essere più gestibili dei chip continui, ma richiedono comunque un controllo adeguato per prevenire problemi come l'intasamento dei chip e l'usura degli strumenti.
I chip discontinui sono pezzi brevi e rotti che sono comunemente formati durante la lavorazione di materiali fragili o quando si utilizzano basse velocità di taglio e velocità di alimentazione. I chip discontinui sono generalmente più facili da gestire rispetto ai chip continui o segmentati, ma possono anche causare problemi se non vengono rimossi prontamente dalla zona di taglio, portando a danni superficiali e rottura degli utensili.
Fattori che influenzano la formazione di chip
Diversi fattori influenzano la formazione di chip nella fresatura CNC, incluso il materiale del pezzo, la geometria degli utensili da taglio, i parametri di taglio e l'utilizzo del liquido di raffreddamento.
Materiale del pezzo
Le proprietà del materiale del pezzo, come la sua durezza, duttilità e conducibilità termica, svolgono un ruolo significativo nella formazione di chip. I materiali duttili tendono a formare chip continui o segmentati, mentre i materiali fragili formano chip discontinui. Ad esempio, l'alluminio, un materiale altamente duttile, produce spesso chip continui durante la fresatura a CNC. D'altra parte, in ghisa, un materiale fragile, in genere forma patatine discontinue. Comprendere le proprietà del materiale è cruciale per la selezione dei parametri di taglio e della geometria dello strumento appropriati per controllare la formazione di chip.
Geometria dell'utensile da taglio
La geometria dello strumento di taglio, incluso l'angolo di rastrello, l'angolo di clearance e il raggio del bordo, influisce sul modo in cui i chip si formano e rimossi. Un angolo di rastrello positivo riduce la forza di taglio e promuove la formazione di chip continui, mentre un angolo di rastrello negativo aumenta la forza di taglio e può portare alla formazione di chip discontinui. L'angolo di clearance impedisce allo strumento di sfregamento contro il pezzo, riducendo la generazione di calore e migliorando il flusso di chip. Un raggio tagliente tagliente aiuta anche a produrre chip lisce e ridurre l'usura dello strumento.
Parametri di taglio
I parametri di taglio, come la velocità di taglio, la velocità di avanzamento e la profondità del taglio, hanno un impatto diretto sulla formazione di chip. L'aumento della velocità di taglio generalmente promuove la formazione di chip continui, mentre la riduzione della velocità di taglio può portare alla formazione di chip discontinui. La velocità di avanzamento influisce sullo spessore del chip, con velocità di alimentazione più elevate che si traducono in chip più spessi. La profondità del taglio influenza anche la formazione di chip, poiché tagli più profondi possono produrre chip più grandi che possono essere più difficili da controllare. Trovare la combinazione ottimale di parametri di taglio è essenziale per raggiungere la formazione di chip desiderata e l'efficienza della lavorazione.
Utilizzo del refrigerante
Il refrigerante svolge un ruolo vitale nella formazione di chip riducendo la generazione di calore, lubrificando lo strumento di taglio e lavando via i chip dalla zona di taglio. Una corretta selezione e un'applicazione del liquido di raffreddamento può aiutare a controllare la formazione di chip e migliorare la qualità delle parti lavorate. Ad esempio, l'uso di un refrigerante con elevata lubrificienza può ridurre l'attrito tra lo strumento e il pezzo, promuovendo la formazione di chip continui. Inoltre, il refrigerante può aiutare a prevenire la saldatura dei chip allo strumento, che può portare a usura dell'utensile e scarsa finitura superficiale.
Strategie per il controllo della formazione di chip
Sulla base dei fattori che influenzano la formazione di chip, ecco alcune strategie che possono essere impiegate per controllare la formazione di chip nella fresatura CNC per le parti.
Selezione dello strumento di taglio giusto
Scegliere lo strumento di taglio appropriato per il materiale del pezzo è fondamentale per il controllo della formazione di chip. Per i materiali duttili, si consigliano strumenti con angolo di rastrello positivo e bordi taglienti affilati per promuovere la formazione di chip continui. Per i materiali fragili, gli strumenti con un angolo di rastrello negativo e bordi di taglio più forti possono essere utilizzati per gestire le forze di taglio più elevate e produrre chip discontinui. Inoltre, gli strumenti con interruttori di chip possono essere utilizzati per controllare la lunghezza e la forma dei chip, impedendo loro di ingrandire o intasare la zona di taglio.
Ottimizzazione dei parametri di taglio
L'ottimizzazione dei parametri di taglio è uno dei modi più efficaci per controllare la formazione di chip. Ciò comporta la ricerca del giusto equilibrio tra velocità di taglio, velocità di avanzamento e profondità di taglio in base al materiale del pezzo, alla geometria degli utensili e alle capacità della macchina. Ad esempio, quando si possono utilizzare alluminio di lavorazione, velocità di taglio più elevate e velocità di avanzamento possono essere utilizzate per produrre chip continui, mentre per la ghisa, velocità di taglio più basse e velocità di alimentazione possono essere più appropriate per evitare la rottura degli utensili. Sperimentare con diversi parametri di taglio e monitoraggio della formazione di chip può aiutare a determinare le impostazioni ottimali per ciascuna applicazione.
Usando il refrigerante in modo efficace
Il corretto utilizzo del refrigerante è essenziale per il controllo della formazione di chip e il miglioramento delle prestazioni di lavorazione. Il refrigerante deve essere selezionato in base al materiale del pezzo e alle condizioni di taglio. Ad esempio, i refrigeranti a base d'acqua sono comunemente usati per applicazioni di lavorazione generale, mentre i refrigeranti a base di olio sono preferiti per la lavorazione ad alta velocità e i materiali difficili da machine. Il refrigerante deve essere applicato direttamente alla zona di taglio alla giusta pressione e portata per garantire un raffreddamento e una rimozione del chip efficaci.
Implementazione di tecniche di gestione dei chip
Oltre alle strategie di cui sopra, l'implementazione di tecniche di gestione dei chip può aiutare a controllare la formazione di chip e migliorare il processo di lavorazione generale. Ciò include l'uso di trasportatori di chip, interruttori di chip e sistemi di evacuazione dei chip per rimuovere prontamente i chip dalla zona di taglio. I trasportatori di chip possono trasportare i chip dalla macchina, impedendo loro di accumulare e causare problemi. Gli interruttori di chip possono essere incorporati nel design dello strumento di taglio per rompere i chip in pezzi più piccoli e più gestibili. I sistemi di evacuazione dei chip, come il liquido di raffreddamento e l'esplosione dell'aria, possono aiutare a eliminare i chip dalla zona di taglio, riducendo il rischio di intasamento dei chip e usura degli strumenti.
Casi studio
Per illustrare l'importanza di controllare la formazione di chip nella fresatura CNC per le parti, consideriamo alcuni casi studio.
Caso di studio 1: fresatura CNC in alluminio per parti
In un progetto che coinvolge ilMacinazione CNC in alluminio per parti, il processo di lavorazione iniziale stava producendo chip continui lunghi che stavano diventando impigliati attorno allo strumento di taglio e al pezzo. Ciò ha portato a una scarsa finitura superficiale e a frequenti cambi dello strumento. Ottimizzando i parametri di taglio, come aumentare la velocità di taglio e la velocità di avanzamento e usando uno strumento di taglio con un interruttore di chip, i chip sono stati effettivamente suddivisi in pezzi più piccoli, migliorando il flusso del chip e riducendo l'usura dello strumento. Di conseguenza, la finitura superficiale delle parti lavorate è stata significativamente migliorata e la durata dello strumento è stata estesa.
Caso di studio 2: Macurizzazione CNC di precisione
In un progetto di lavorazione di precisione per componenti ad alta precisione, la formazione di chip segmentati stava causando rugosità superficiale e inesattezze dimensionali. Regolando la geometria dell'utensile da taglio, aumentando in particolare l'angolo di rastrello e usando un refrigerante con elevata lubrificienza, i chip sono stati trasformati in chip continui, risultando in una finitura superficiale più fluida e una migliore accuratezza dimensionale. ILMacurizzazione CNC di precisioneIl processo è diventato più stabile ed efficiente, riducendo il numero di rifiuti e migliorando la qualità complessiva delle parti.
Caso di studio 3: componenti di macinazione CNC principali
Quando si lavora ilComponenti di macinazione CNC principaliRealizzati in un materiale fragile, i parametri di taglio iniziali stavano producendo grandi chip discontinui che erano difficili da controllare. Riducendo la velocità di taglio e la velocità di avanzamento e usando uno strumento con un angolo di rastrello negativo, i chip sono stati resi più piccoli e più gestibili. Inoltre, è stato installato un sistema di evacuazione del chip per rimuovere prontamente i chip dalla zona di taglio, impedendo loro di causare danni superficiali e rottura degli utensili. Il processo di lavorazione è diventato più affidabile e la qualità dei componenti è stata migliorata.
Conclusione
Il controllo della formazione di chip è un aspetto complesso ma essenziale della fresatura CNC per le parti. Comprendendo i fattori che influenzano la formazione di chip e implementando le strategie appropriate, come la selezione del giusto strumento di taglio, l'ottimizzazione dei parametri di taglio, l'uso efficace del refrigerante e l'implementazione di tecniche di gestione dei chip, è possibile ottenere un migliore controllo dei chip, migliorare la qualità delle parti lavorate e aumentare l'efficienza del processo di lavorazione.
Come fornitore di fresatura CNC per parti, ci impegniamo a fornire prodotti e servizi di alta qualità implementando queste migliori pratiche. Se hai bisogno di servizi di macinazione CNC di precisione o hai domande sul controllo della formazione di chip, non esitare a contattarci per una consultazione. Non vediamo l'ora di lavorare con te per soddisfare le tue esigenze di lavorazione.
Riferimenti
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Ingegneria e tecnologia di produzione. Pearson.
- Trent, EM e Wright, PK (2000). Taglio del metallo. Butterworth-heinemann.
- Stephenson, DA e Agapiou, JS (2006). Teoria e pratica del taglio dei metalli. CRC Press.
