Обнаружение износа инструмента при горизонтальной обработке является критически важным аспектом для производителей, стремящихся поддерживать высокое качество продукции, оптимизировать затраты и повысить общую эффективность. Как поставщик горизонтальной обработки, я воочию убедился в проблемах и важности точного определения износа инструмента. В этом блоге я поделюсь некоторыми эффективными методами и идеями определения износа инструмента при горизонтальной обработке.
1. Визуальный осмотр
Визуальный осмотр — самый простой и прямой способ обнаружить износ инструмента. Он может обеспечить немедленную информацию о состоянии режущего инструмента. Регулярно осматривая инструмент при правильном освещении, станочники могут выявить такие признаки износа, как сколы, отслаивание и чрезмерное закругление кромки.
Например, при использованииGME - Концевая фреза из сплава SN200, визуальная проверка может выявить, потеряли ли режущие кромки свою остроту. Изношенная концевая фреза может иметь тусклый вид, а на режущих кромках могут быть видимые повреждения. Этот метод является бесплатным и не требует специального оборудования, однако он зависит от опыта и внимания оператора.
Однако визуальный осмотр имеет свои ограничения. Возможно, он не сможет обнаружить внутренний износ или небольшие повреждения, невидимые невооруженным глазом. Кроме того, это субъективный метод, и разные операторы могут иметь разные суждения.
2. Мониторинг силы резания
Сила резания напрямую связана с процессом резания и состоянием инструмента. По мере износа инструмента силы резания увеличиваются. Контролируя силы резания во время обработки, мы можем обнаружить износ инструмента более объективным и количественным способом.
Существует несколько способов измерения сил резания. Одним из распространенных методов является использование датчиков силы, установленных на станке. Эти датчики могут измерять трехмерные силы, действующие на режущий инструмент во время процесса резки. Например, при использованииГоризонтально-расточный станок с ЧПУ GMBD - 130/20TДатчики силы могут быть встроены в шпиндель или держатель инструмента.
Преимуществом мониторинга силы резания является его высокая чувствительность. Даже небольшие изменения в износе инструмента могут вызвать заметные изменения сил резания. Однако этот метод требует установки специализированных датчиков, что может оказаться дорогостоящим. Кроме того, на силы резания могут влиять многие факторы, такие как материал заготовки, параметры резания и вибрации станка, поэтому требуется точный анализ и интерпретация.
3. Мониторинг акустической эмиссии
Акустическая эмиссия (АЭ) — это явление упругих волн, возникающих в результате быстрого выделения энергии внутри материала. В процессе резки износ инструмента может привести к возникновению акустической эмиссии. Контролируя эти акустические излучения, мы можем обнаружить износ инструмента.
Датчики АЭ используются для улавливания акустических сигналов. Эти датчики могут быть прикреплены к конструкции станка или держателю инструмента. Когда инструмент начинает изнашиваться, частота и амплитуда акустической эмиссии изменяются. Например, при эксплуатацииБольшой двойной обрабатывающий центр с ЧПУ GMMD - 6042Датчики AE можно разместить рядом с зоной резки для обнаружения любых аномальных акустических сигналов.
Преимущество мониторинга АЭ заключается в его способности обнаруживать износ инструмента в режиме реального времени. Он может обнаружить ранние признаки износа инструмента, что позволяет своевременно заменить инструмент. Однако, как и мониторинг силы резания, мониторинг АЭ также требует наличия специализированных датчиков и оборудования для обработки сигналов. Более того, на акустические сигналы может легко влиять фоновый шум, поэтому необходимы надлежащие методы фильтрации и анализа сигналов.
4. Модели прогнозирования срока службы инструмента
Модели прогнозирования срока службы инструмента основаны на исторических данных и параметрах резания. Анализируя взаимосвязь между параметрами резания (такими как скорость резания, подача и глубина резания) и сроком службы инструмента, мы можем разработать модели для прогнозирования износа инструмента.
Существует несколько типов моделей прогнозирования срока службы инструмента, например, уравнение срока службы инструмента Тейлора. Это уравнение описывает взаимосвязь между скоростью резания и сроком службы инструмента. Введя параметры резания в модель, мы можем оценить оставшийся срок службы инструмента.
Однако модели прогнозирования срока службы инструмента имеют некоторые ограничения. Они основаны на усредненных данных и не могут точно предсказать срок службы инструмента в конкретных ситуациях обработки. На фактический износ инструмента могут влиять многие факторы, которые не полностью учитываются в моделях, такие как неоднородность материала заготовки и состояние станка.
5. Мониторинг качества поверхности
Качество поверхности обрабатываемой детали тесно связано с состоянием режущего инструмента. По мере износа инструмента качество поверхности детали ухудшается. Измеряя шероховатость поверхности обрабатываемой детали, мы можем сделать вывод об износе инструмента.
Существуют различные методы измерения шероховатости поверхности, такие как профилометры контактного типа и бесконтактные оптические измерительные устройства. Эти устройства могут обеспечить точные измерения параметров шероховатости поверхности. Например, если шероховатость поверхности детали, обработанной горизонтальным обрабатывающим центром, превышает заданный допуск, это может свидетельствовать об износе режущего инструмента.
Преимущество контроля качества поверхности заключается в его прямой связи с качеством обрабатываемой детали. Однако этот метод обеспечивает лишь косвенную индикацию износа инструмента, и он может быть не в состоянии обнаружить износ инструмента до того, как это повлияет на качество поверхности.
При горизонтальной обработке комбинация этих методов часто является наиболее эффективным подходом к обнаружению износа инструмента. Например, визуальный осмотр можно использовать в качестве плановой проверки, а мониторинг силы резания и мониторинг акустической эмиссии могут предоставить количественную информацию в режиме реального времени. Модели прогнозирования срока службы инструмента можно использовать для долгосрочного планирования, а мониторинг качества поверхности может гарантировать качество обработанных деталей.
Как поставщик горизонтальной обработки, мы стремимся предоставлять высококачественные станки и инструменты, а также техническую поддержку для обнаружения износа инструментов. Если вы заинтересованы в нашей продукции или вам нужна дополнительная информация о том, как оптимизировать процессы горизонтальной обработки, мы приглашаем вас связаться с нами для переговоров о закупках. Наша команда экспертов готова помочь вам найти лучшие решения для ваших производственных нужд.
Ссылки
- Алтинтас, Ю. (2000). Автоматизация производства: механика резки металла, вибрация станков и проектирование с ЧПУ. Издательство Кембриджского университета.
- Дьюс, Р.К., Аспинуолл, Д.К., и Шор, Ю.А. (2007). Измерение и оценка износа режущего инструмента: обзор. Международный журнал станков и производства, 47 (11–12), 1567–1579.
- Джавахир, И.С., и Миан, Массачусетс (1991). Акустико-эмиссионный мониторинг операций механической обработки. Журнал производственных систем, 10 (3), 180–194.