Wstęp
Usuwanie problemów powinno odbywać sie w sposób sekwencyjny, by zidentyfikować i rozwiązać problemy obróbcze. Problemy te mogą zostać uznane za wczesne usterki ostrza płytki, wplywające na wygląd części, hałas obrabiarki lub wibracje oraz za wpływające na wygląd freza. Pomyślne usunięcie problemów wymaga prawidłowego ich rozpoznania, a następnie podjęcia odpowiednich działań. Pięc kluczowych obszarów wymagających szczególnej uwagi:
1.Materiał narzędzia skrawającego (gatunek)
2.Frez / oprawka
3. Maszyna
4. Przedmiot obrabiany
5. Ustawienie / movowanie
W dziale tym zostaną omówione możliwe przyczyny problemów, a także zalecane czynności zaradcze dla każdego z tych pięciu obszarów. Należy pamiętać - jeśli jednocześnie podjęty zostanie więcej niż jeden krok, prawdziwa przyczyna problemu może nigdy nie zostać odkryta. Jednorazowo wykonywać tylko jedna czynność zaradczą.
Zużycie ostrza - możliwe problemy i rozwiązania
1.Wykruszanie: dla niewprawnego oka wygląda jak zwykłe zużycie powierzchni przyłożenia. Powierzchnia ostrego ostrza jest cienka i gładka, podczas gdy powierzchnia zniszczona przez wykruszanie jest chropowata i nierówna. Jeśli wykruszenie wykryte jesy zbyt późno, może być postrzegane jako głebokie wręby na powierzchni przyłożenia.
Wykruszanie moży być również powodowane ponownym "zabieraniem" wiórów. Dobrze ilustrującym to zjawisko przykładem może być operacja frezowania rowka przy rowku wiórowym, który nie pozwala na łagodny spły wióra. W takim przypadku zachodzi również zakleszczanie wiórów.
W większości przypadków problem ten rozwiąże zastosowanie bardziej wytrzymałego gatunku i/lub innego typu krawędzi np. z większą fazką, typu T-land lub kątem przystawienia 90?.
| problem | przyczyna | rozwiązanie |
|
wykruszanie
|
drgania |
|
| przygotowanie ostrza |
|
|
| gatunek |
|
|
| narost na ostrzu |
|
|
| posuw |
|
|
| ponowne frezowanie wiórów |
|
2.Głębokie wręby na powierzchni przyłożenia: Charakteryzuje sie głębokimi wrębami na powierzchni przyłożenia w odległości od naroża równej głębokości skrawania. Powstawanie wrębu jest uzależnione głównie od jakości obrabianego materiału. Cechy materiałowe potęgujące powstawanie wrębów obejmują : chropowata powierzchnia elementu obrabianego, chropowatość stopów żaroodpornych, takich jak np. Inconel, utwardzona zewnętrzna warstwa w wyniku poprzedniej operacji skrawania bądź hartowany powierzchniowo materiał o twardości powyżej 55 HRC.
| problem | przyczyna | rozwiązanie |
|
głebokie wręby powierzchni przyłożenia
|
geometria freza |
|
| gatunek |
|
|
| posuw |
|
|
| prędkość skrawania |
|
|
| przygotowanie ostrza |
|
|
| programowanie |
|
3.Pęknięcie cieplne: Pęknięcia te przebiegają prostopadle do krawędzi skrawającej płytki, a wywołane są przez skrajne różnice temperatur podczas skrawania. Podczas jednego obrotu freza, płytka rozpoczyna skrawanie, a temperatura szybko rośnie, gdy płytka zagłębia się w materiale. Zmianę temperatury powoduje również różna grubość wióra. Po wysunięciu się płytki z materiału, a przed kolejnym zagłębieniem się, jest ona szybko schładzana powietrzem lub chłodziwem.
Różnice temperatur są przyczyną rozszerzania się materiału, które skutkuje pęknięciami cieplnymi. Dla niewprawnego oka, zaawansowane pęknięcia cieplne mogą wyglądać jak wykruszanie.
| problem | przyczyna | rozwiązanie |
|
pęknięcia cieplne
|
posuw i prędkość |
|
| chłodziwo |
|
|
| gatunek |
|
4. Narost na powierzchni natarcia. Występuje, gdy warstwy obrabianego materiału tworzą narost na równej powierzchni płytki. Utwardzone kawałki materiału okresowo odpadają, pozostawiając nieregularne wyszczerbienie wzdłuż krawędzi skrawającej. Prowadzi to do zniszczenia zarówno obrabianej części, jak i płytki. W wyniku narostu na ostrzu zwiększają się także siły skrawające.
| problem | przyczyna | rozwiązanie |
|
narost na powierzchni natarcia
|
prędkość skrawania |
|
| posuw |
|
|
| chłodziwo |
|
|
| gatunek |
|
|
|
przygotowanie ostrza |
|
5. Krater na powierzchni natarcia. Powstawanie zaokraglonych, regularnych zaglebień na powierzchni natarcia płytki . Zużycie kraterowe powstaje w dwojaki sposób:
1. Materiał przylegający do powierzchni natarcia płytki zostaje uwolniony, odprowadzając drobiny materiału płytki.
2. Wskutek spływu wióra wzrasta temperatura powierzchni natarcia płytki. Ostatecznie, wskutek wzrostu temperatury płytka staje się bardziej miękka za krawędzią tnącą, co pozwala na usuwanie maleńskich drobin płytki aż do uformowania się krateru.
Powstawanie krateru na powierzchni natarcia rzadko występuje w operacjach frezowania, lecz może pojawić się podczas obróbki niektórych gatunków stali i stopów żelaza.
Jeśli zużycie kraterowe jest znaczne, istenieje duże prawdopodobieństwo złamania ostrza skrawającego, co prowadzi do zniszczenia płytki.
| problem | przczyna | rozwiązanie |
|
zużycie kraterowe
|
gatunek |
|
| prędkość skrawania |
|
|
| przygotowanie ostrza |
|
6. Starcie powierzchni przyłożenia. Równomierne zużycie powierzchni jest pożadanym rodzajem zużycia, ponieważ jest ono przewidywalne. Nadmierne zużycie powierzchni przyłożenia powoduje wzrost oporów skrawania oraz przyczynia się do większej chropowatości powierzchni. Gdy zużycie osiąga zakres niedopuszczalny badź staje się nieprzewidywalne, należy zbadać elementy kluczowe: prędkość skrawania, posuw, gatunek oraz geometrię płytki/freza.
UWAGA: Płytki powinny być wymieniane, gdy zużycie powierzchni przyłożenia narzędzia w obróbce zgrubnej osiągnie 0,38 do 0,50 mm, a w obróbce wykańczającej od 0,25 do 0,38 mm lub więcej.
| problem | przyczyna | rozwiązanie |
|
starcie powierzchni przyłożenia
|
prędkość skrawania |
|
| posuw |
|
|
| gatunek |
|
|
| geometria płytki |
|
7. Przyczyny różne. Kiedy od razu pojawia się zużycie, wykruszenie, pęknięcie cieplne i uszkodzenia, operator obrabiarki musi skontrolować posuw, prędkość oraz głębokość skrawania, by znaleźć podstawową przyczynę problemu. Parametry prędkości skrawania, posuwu oraz glębokości skrawania powinny zostać ponownie sprawdzone pod względem ich dokładności, ale należy również kontrolować sztywność mocowania pod względem części poluzowanych lub zużytych.
| problem | przyczyna | rozwiązanie |
|
przyczyny różne
|
sztywność układu |
|
| posuw |
|
|
| geometria freza |
|
|
| plytka/gatunek |
|
Tabela usuwania problemów dla zaawansowanych materiałów narzędziowych.
cermetal KT530M sialon Kyon 1540 Kyon 2100 azotek krzemu diament polikrystaliczny KD1410 KD1415 KD1420 powłoka diamentowa KDF300 KB1340 regularny azotek boru
materiał narzędzia skrawającego
problem
rozwiązanie
komentarze
wykruszanie
uszkodzenia
powstanie wrębów
wykruszanie drobne
zużycie powierzchni przyłożenia
pękanie
Kylon 3500 zużycie powierzchni przyłożenia
wykruszanie
uszkodzenia
wykruszanie i złamanie ostrza
grat i wysoka chropowatość powierzchni
wykruszanie i złamanie ostrza