Образуването на стружки е основен аспект на машинната обработка на струг и разбирането му е от решаващо значение за оптимизиране на процеса, особено когато се работи с материали като найлон. Като водещ доставчик на найлонови продукти за обработка на стругове, аз съм свидетел от първа ръка на важността на образуването на стружки за постигане на висококачествени резултати. В този блог ще се задълбочим в детайлите на образуването на стружки при обработката на найлон в струг, като изследваме факторите, които го влияят и последиците от него за процеса на обработка.
Основи на образуването на стружки при обработка на струг
Обработката на струг е субтрактивен производствен процес, при който режещ инструмент премахва материал от въртящ се детайл. Когато обработвате найлон на струг, режещият инструмент прониква в материала, което го кара да се деформира и да се отдели от детайла под формата на стружки. Начинът, по който се формират тези стружки, може значително да повлияе на процеса на обработка, включително повърхностното покритие на детайла, износването на инструмента и общата производителност.
Има три основни типа стружки, които могат да се образуват по време на обработка на струг: непрекъснати стружки, сегментирани стружки и прекъснати стружки.
Непрекъснати чипове
Непрекъснатите стружки са дълги, непрекъснати ленти от материал. Те обикновено се образуват при обработка на пластични материали като найлон при определени условия. За найлона непрекъснатите стружки често се произвеждат, когато скоростта на рязане е висока, скоростта на подаване е ниска и дълбочината на рязане е относително малка. Пластичността на найлона позволява на материала да се деформира пластично, докато режещият инструмент го срязва, което води до непрекъснат поток от материал, който образува чипа.
Предимството на непрекъснатите стружки е, че те обикновено водят до добра повърхностна обработка на детайла. Тъй като чипът е непрекъснат, има по-малко вибрации и трептене по време на процеса на рязане, което помага да се поддържа плавно рязане. Непрекъснатите стърготини обаче също могат да представляват проблем, тъй като могат да се заплитат около режещия инструмент или детайла, потенциално причинявайки повреда на инструмента или детайла.
Сегментирани чипове
Сегментираните чипове се характеризират с поредица от сегменти, които са свързани с тънки шийки. Те се образуват, когато условията на рязане са такива, че материалът претърпява редуващи се периоди на пластична деформация и счупване. В случай на найлон могат да се образуват сегментирани стружки, когато скоростта на рязане е умерена, скоростта на подаване е увеличена или дълбочината на рязане е по-голяма.
Образуването на сегментирани стружки е резултат от неспособността на материала да се деформира непрекъснато под силата на рязане. Докато режещият инструмент напредва, материалът първо се деформира пластично, но след това достига точка, в която се счупва, създавайки сегмент. Тънките шийки между сегментите са резултат от останалия материал, който все още не се е счупил. Сегментираните стърготини могат да причинят повече вибрации и трептене в сравнение с непрекъснатите стружки, което може да доведе до малко по-грубо покритие на повърхността на детайла.
Прекъснати чипове
Прекъснатите стружки са малки отделни парчета материал, които се отчупват от детайла. Те обикновено се образуват при обработка на крехки материали, но могат да възникнат и при найлон при определени условия. Прекъснати стърготини могат да се образуват, когато скоростта на рязане е ниска, скоростта на подаване е висока или когато материалът има нехомогенности или дефекти.
Образуването на прекъснати чипове се дължи на бързото разрушаване на материала под силата на рязане. Тъй като стружките са прекъснати, има много удари и вибрации по време на процеса на рязане, което може да доведе до лошо покритие на повърхността и повишено износване на инструмента. Прекъснатите стружки обаче се обработват по-лесно в сравнение с непрекъснатите стружки, тъй като не са склонни да се заплитат.
Фактори, влияещи върху образуването на стружки при обработка на найлон
Няколко фактора влияят върху типа чипове, които се образуват по време на стругова обработка на найлон. Тези фактори могат да бъдат широко класифицирани като свойства на материала, условия на рязане и геометрия на инструмента.
Свойства на материала
Свойствата на найлона играят значителна роля при образуването на стружки. Найлонът е термопластичен полимер с добра пластичност, което означава, че може да се деформира пластично при натоварване. Въпреки това, точното поведение на найлон по време на машинна обработка може да варира в зависимост от неговия клас, молекулно тегло и всички налични добавки или пълнители.
Например, найлонът с по-високо молекулно тегло обикновено е по-пластичен и е по-вероятно да образува непрекъснати стружки. От друга страна, найлонът с добавки или пълнители може да има намалена пластичност и да бъде по-склонен към образуване на сегментирани или прекъснати чипове. Съдържанието на влага в найлона също може да повлияе на поведението му при обработка. Найлонът е хигроскопичен, което означава, че може да абсорбира влагата от околната среда. По-високото съдържание на влага може да направи материала по-мек и пластичен, което потенциално води до образуването на непрекъснати стружки.
Условия на рязане
Условия на рязане като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане имат пряко влияние върху образуването на стружки. Както бе споменато по-рано, високите скорости на рязане и ниските скорости на подаване са склонни да насърчават образуването на непрекъснати стружки в найлон. Това е така, защото при високи скорости материалът има по-малко време за счупване и силите на рязане са по-равномерно разпределени, което позволява по-непрекъснат поток от материал.
Увеличаването на скоростта на подаване може да доведе до по-сериозна деформация на материала, водеща до образуването на сегментирани стружки. По-голямата дълбочина на рязане също така увеличава силите на рязане, което може да доведе до по-лесно разрушаване на материала и образуване на прекъснати стружки. Важно е да намерите правилния баланс на условията на рязане, за да постигнете желания тип стружки и резултати от обработката.
Геометрия на инструмента
Геометрията на режещия инструмент също играе решаваща роля при образуването на стружки. Наклоненият ъгъл, ъгълът на хлабина и радиусът на режещия ръб са някои от ключовите параметри на геометрията на инструмента, които влияят на взаимодействието на режещия инструмент с найлоновия материал.
Положителният наклонен ъгъл намалява силите на рязане и насърчава образуването на непрекъснати стружки. Това е така, защото положителният наклонен ъгъл позволява на режещия инструмент да прониква по-лесно в материала, което води до по-непрекъснат поток от материал. Отрицателният наклонен ъгъл, от друга страна, увеличава силите на рязане и може да доведе до образуване на сегментирани или прекъснати стружки.
Ъгълът на хлабина е важен за предотвратяване на триенето на инструмента в детайла, което може да причини прекомерно генериране на топлина и износване на инструмента. Правилният ъгъл на хлабина гарантира, че режещият инструмент може да прорязва гладко материала, като влияе върху процеса на образуване на стружки.
Последици от образуването на стружки при обработката на найлон
Типът стружки, образувани по време на обработката на найлон в струг, има няколко последствия за процеса на обработка и качеството на крайния продукт.
Повърхностно покритие
Както бе споменато по-рано, непрекъснатите стружки обикновено водят до по-добро покритие на повърхността в сравнение със сегментираните или прекъснати стружки. Това е така, защото непрекъснатите стърготини се образуват чрез по-контролиран процес на пластична деформация, което намалява количеството вибрации и трептене по време на рязане. Гладкото повърхностно покритие често е желано при найлоновите части, особено тези, които се използват в приложения, където естетиката или ниското триене са важни.
Износване на инструменти
Образуването на стружки също може да повлияе на износването на инструмента. Непрекъснатите стружки са склонни да имат по-малко въздействие върху износването на инструмента, тъй като се образуват чрез относително плавен процес на пластична деформация. Сегментираните и прекъснати стружки, от друга страна, могат да причинят по-бързо износване на инструмента поради по-високите ударни сили и вибрации, свързани с тяхното образуване. Прекомерното износване на инструмента може да доведе до намаляване на производителността на рязане, увеличаване на разходите за обработка и намаляване на качеството на обработваните части.
Производителност на обработка
Типът образувани стружки също може да повлияе на производителността на машинната обработка. Непрекъснатите стружки обикновено се отстраняват по-лесно от зоната на рязане в сравнение със сегментираните или прекъснати стружки. Това означава, че процесът на обработка може да протича по-плавно и с по-малко прекъсвания, което води до по-висока производителност. Въпреки това, както споменахме по-рано, непрекъснатите чипове могат да се заплитат, което също може да причини проблеми и да намали производителността, ако не се управлява правилно.
Други пластмасови материали при CNC обработка
В допълнение към найлона, има и други пластмасови материали, които обикновено се използват в машинната обработка с ЦПУ, като ABS, PMMA и PEEK. Всеки от тези материали има свои собствени уникални свойства и характеристики на образуване на стружки.
CNC обработка ABSпредлага добри механични свойства, устойчивост на удар и лекота на машинна обработка. Образуването на стружки при CNC машинна обработка на ABS е подобно на това на найлона в някои аспекти, но поради различния химичен състав и физични свойства може да се наложи условията на рязане и геометрията на инструмента да бъдат съответно коригирани.
CNC обработка PMMA, известен още като акрил, е прозрачен термопласт с отлични оптични свойства. PMMA е по-крехък от найлона и образуването на стружки по време на машинната обработка е по-вероятно да бъде прекъснато. Трябва да се обърне специално внимание, за да се постигне добро покритие на повърхността и да се избегне начупване.
CNC обработка PEEKе високоефективен термопласт с отлични механични, химични и термични свойства. PEEK е по-труден за обработка в сравнение с найлона и образуването на стружки е силно зависимо от условията на рязане и избора на инструмент.
Заключение
В заключение, образуването на стружки е критичен аспект при обработката на найлон в струг. Разбирането на различните видове стружки, които могат да бъдат формирани, факторите, които влияят върху образуването на стружки, и последиците от образуването на стружки върху процеса на обработка и качеството на продукта е от съществено значение за оптимизиране на обработката на найлонови части. Като доставчик на найлонови продукти за стругова обработка, ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти чрез внимателно контролиране на процеса на образуване на стружки.
Ако се интересувате от нашите услуги за обработка на найлон на струг или имате някакви въпроси относно образуването на стружки при обработката на найлон, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнителни дискусии. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да отговорим на вашите специфични изисквания.
Референции
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Производствена техника и технология. Пиърсън.
- Stephenson, DA, & Agapiou, JS (2006). Теория и практика на рязане на метали. CRC Press.
