Na usinagem CNC, a vida útil da ferramenta refere-se ao tempo em que a ponta da ferramenta corta a peça durante todo o processo, desde o início da usinagem até o descarte da ponta da ferramenta, ou ao comprimento real da superfície da peça durante o processo de corte.
1. É possível aumentar a vida útil da ferramenta?
A vida útil da ferramenta é de apenas 15 a 20 minutos. É possível aumentá-la ainda mais? Obviamente, a vida útil da ferramenta pode ser facilmente aumentada, mas apenas mediante o sacrifício da velocidade da linha. Quanto menor a velocidade da linha, mais significativo será o aumento da vida útil da ferramenta (mas uma velocidade muito baixa causará vibração durante o processamento, o que reduzirá a vida útil da ferramenta).
2. Existe alguma importância prática em melhorar a vida útil das ferramentas?
No custo de processamento da peça, a proporção do custo da ferramenta é muito pequena. A velocidade da linha diminui, mesmo que a vida útil da ferramenta aumente, mas o tempo de processamento da peça também aumenta, o número de peças processadas pela ferramenta não aumentará necessariamente, mas o custo de processamento da peça aumentará.
O que precisa ser compreendido corretamente é que faz sentido aumentar o número de peças de trabalho o máximo possível, garantindo ao mesmo tempo a máxima vida útil da ferramenta.
3. Fatores que afetam a vida útil da ferramenta
1. Velocidade da linha
A velocidade linear tem o maior impacto na vida útil da ferramenta. Se a velocidade linear for superior a 20% da velocidade linear especificada na amostra, a vida útil da ferramenta será reduzida à metade; se for aumentada para 50%, a vida útil da ferramenta será de apenas 1/5 da original. Para aumentar a vida útil da ferramenta, é necessário conhecer o material, o estado de cada peça a ser processada e a faixa de velocidade linear da ferramenta selecionada. As ferramentas de corte de cada fabricante têm velocidades lineares diferentes. Pode-se fazer uma pesquisa preliminar nas amostras relevantes fornecidas pelo fabricante e, em seguida, ajustá-las de acordo com as condições específicas durante o processamento para obter o efeito ideal. Os dados de velocidade linear durante o desbaste e o acabamento não são consistentes. O desbaste concentra-se principalmente na remoção da margem, e a velocidade linear deve ser baixa; para o acabamento, o principal objetivo é garantir a precisão dimensional e a rugosidade, e a velocidade linear deve ser alta.
2. Profundidade de corte
O efeito da profundidade de corte na vida útil da ferramenta não é tão significativo quanto o da velocidade linear. Cada tipo de ranhura possui uma faixa de profundidade de corte relativamente ampla. Durante o desbaste, a profundidade de corte deve ser aumentada o máximo possível para garantir a máxima taxa de remoção de material; durante o acabamento, a profundidade de corte deve ser a menor possível para garantir a precisão dimensional e a qualidade da superfície da peça. No entanto, a profundidade de corte não pode exceder a faixa de corte da geometria. Se a profundidade de corte for muito grande, a ferramenta não suportará a força de corte, resultando em lascamento; se a profundidade de corte for muito pequena, a ferramenta apenas raspará e comprimirá a superfície da peça, causando desgaste severo na face de folga e, consequentemente, reduzindo a vida útil da ferramenta.
3. Alimentar
Em comparação com a velocidade de corte e a profundidade de corte, o avanço tem o menor impacto na vida útil da ferramenta, mas o maior impacto na qualidade da superfície da peça. Durante o desbaste, aumentar o avanço pode aumentar a taxa de remoção de material; durante o acabamento, reduzir o avanço pode aumentar a rugosidade da superfície da peça. Se a rugosidade permitir, o avanço pode ser aumentado ao máximo para melhorar a eficiência do processo.
4. Vibração
Além dos três principais elementos de corte, a vibração é o fator que mais impacta a vida útil da ferramenta. Existem muitas causas para a vibração, incluindo a rigidez da máquina-ferramenta, a rigidez da ferramenta, a rigidez da peça, os parâmetros de corte, a geometria da ferramenta, o raio do arco da ponta da ferramenta, o ângulo de alívio da lâmina, o alongamento da barra de ferramenta, etc., mas a principal causa é a falta de rigidez suficiente do sistema para resistir à força de corte durante o processamento, resultando na vibração constante da ferramenta na superfície da peça. Para eliminar ou reduzir a vibração, é necessário considerar todos os fatores envolvidos. A vibração da ferramenta na superfície da peça pode ser entendida como o impacto constante entre a ferramenta e a peça, em vez do corte normal, o que causa microfissuras e lascas na ponta da ferramenta. Essas fissuras e lascas, por sua vez, aumentam a força de corte, agravando ainda mais a vibração e, consequentemente, aumentando o número de fissuras e lascas, o que reduz significativamente a vida útil da ferramenta.
5. Material da lâmina
Ao processar uma peça, consideramos principalmente o material da peça, os requisitos de tratamento térmico e se o processamento é interrompido. Por exemplo, as lâminas para processar peças de aço e as para processar ferro fundido, e as lâminas com dureza de corte HB215 e HRC62, não são necessariamente as mesmas; as lâminas para processamento intermitente e contínuo também não são as mesmas. Lâminas de aço são usadas para processar peças de aço, lâminas de fundição são usadas para processar peças fundidas, lâminas de CBN são usadas para processar aço temperado, e assim por diante. Para o mesmo material de peça, se o processamento for contínuo, deve-se usar uma lâmina com maior dureza, o que pode aumentar a velocidade de corte da peça, reduzir o desgaste da ponta da ferramenta e diminuir o tempo de processamento; se o processamento for intermitente, deve-se usar uma lâmina com maior tenacidade. Isso pode reduzir efetivamente o desgaste anormal, como lascamento, e aumentar a vida útil da ferramenta.
6. Número de vezes que a lâmina é utilizada
Uma grande quantidade de calor é gerada durante o uso da ferramenta, o que aumenta consideravelmente a temperatura da lâmina. Quando não é processada ou resfriada com água, a temperatura da lâmina diminui. Portanto, a lâmina permanece em uma faixa de temperatura mais alta, expandindo e contraindo constantemente devido ao calor, o que causa pequenas fissuras. Quando a lâmina é processada apenas com a primeira aresta de corte, a vida útil da ferramenta é normal; porém, com o uso contínuo, as fissuras se propagam para outras lâminas, reduzindo sua vida útil.
Data da publicação: 10 de março de 2021
