شکنندگی یک خاصیت ماده مهم است که به طور قابل توجهی بر فرآیند ماشینکاری CNC قطعات تأثیر می گذارد. به عنوان تأمین کننده قطعات ماشینکاری CNC ، درک اینکه چگونه بریتل بودن مواد در ماشینکاری تأثیر می گذارد ، برای اطمینان از محصولات با کیفیت بالا و تولید کارآمد ضروری است.
درک شکنندگی مواد
شکنندگی به تمایل یک ماده به شکستگی یا شکستن بدون تغییر شکل پلاستیک قابل توجه در هنگام قرار گرفتن در معرض استرس اشاره دارد. بر خلاف مواد انعطاف پذیر که می توانند قبل از شکستن کشیده یا خم شوند ، مواد شکننده توانایی جذب انرژی از طریق جریان پلاستیک را دارند. نمونه هایی از مواد شکننده که معمولاً در ماشینکاری CNC مورد استفاده قرار می گیرد شامل انواع خاصی از سرامیک ، برخی از آهنین ریخته گری و برخی از پلاستیک های با استحکام بالا است.
شکنندگی یک ماده تحت تأثیر ساختار اتمی یا مولکولی آن است. در موادی با ساختار بسیار مرتب و سفت و سخت مانند سرامیک ، پیوندهای بین اتم ها قوی و جهت دار هستند. هنگامی که استرس اعمال می شود ، این پیوندها می توانند به طور ناگهانی شکسته شوند و منجر به شکستگی شکننده شوند. از طرف دیگر ، موادی با ساختار بی نظم یا انعطاف پذیر تر ، مانند اکثر فلزات ، می توانند به صورت پلاستیکی تغییر شکل دهند زیرا اتمها می توانند از یکدیگر حرکت کنند و از هم عبور کنند.
تأثیر شکنندگی بر ماشینکاری CNC
سایش ابزار
یکی از مهمترین تأثیرات شکنندگی مواد در ماشینکاری CNC افزایش سایش ابزار است. هنگام ماشینکاری مواد شکننده ، نیروهای برش اغلب در یک منطقه کوچک در لبه برش ابزار متمرکز می شوند. از آنجا که این ابزار سعی دارد مواد را از بین ببرد ، شکستگی مواد شکننده به جای تغییر شکل پلاستیکی. این منجر به نیروهای ناگهانی و زیاد بر روی ابزار می شود که می تواند باعث شود لبه برش به سرعت یا سایش به سرعت بپوشد.
به عنوان مثال ، هنگام ماشینکاریسینک گرمای آلومینیومی ماشینکاری شده کامل CNCاین ابزار که از یک آلیاژ آلومینیوم نسبتاً شکننده ساخته شده است ، ممکن است در مقایسه با ماشینکاری آلیاژ آلومینیومی چتری تر ، سایش بیشتری را تجربه کند. ماهیت شکننده مواد باعث می شود که در حین برش به قطعات کوچک و تیز تبدیل شود که می تواند سطح ابزار را در خود جای دهد.
برای کاهش سایش ابزار هنگام ماشینکاری مواد شکننده ، از هندسه های ابزار ویژه و روکش ها استفاده می شود. ابزارهایی با لبه های برش تیز و زاویه های مناسب می توانند به کاهش نیروهای برش و به حداقل رساندن تأثیر بر ابزار کمک کنند. علاوه بر این ، روکش هایی مانند تیتانیوم نیترید (قلع) یا الماس - مانند کربن (DLC) می توانند یک سطح سخت و سایش را فراهم کنند و از ابزار از عمل ساینده مواد شکننده محافظت کنند.
پایان سطح
شکنندگی همچنین تأثیر قابل توجهی در سطح سطح قطعات ماشینکاری دارد. هنگامی که یک ماده شکننده در هنگام ماشینکاری شکستگی می کند ، سطح حاصل می تواند خشن و ناهموار باشد. شکستگی ها می توانند ترک ها ، تراشه ها یا چاله های کوچک را بر روی سطح بگذارند که می تواند بر عملکرد و زیبایی شناسی این قسمت تأثیر بگذارد.
در موردپلاستیک ماشینکاری CNC، اگر پلاستیک شکننده باشد ، ممکن است سطح ماشین کاری شده از پایان ضعیف برخوردار باشد. پلاستیک شکننده ممکن است به صورت کنترل نشده شکسته شود و منجر به یک سطح با نقص قابل مشاهده شود. این می تواند یک مسئله مهم باشد ، به خصوص برای قطعاتی که برای عملکرد مناسب به یک سطح صاف نیاز دارند ، مانند اجزای نوری یا سطوح آب بندی.
برای بهبود سطح سطح هنگام ماشینکاری در هنگام ماشینکاری مواد شکننده ، می توان از سرعت برش پایین و خوراک استفاده کرد. این امر به ابزار اجازه می دهد تا به تدریج مواد را از بین ببرد ، احتمال شکستگی های بزرگ و بهبود کیفیت سطح را کاهش دهد. علاوه بر این ، استفاده از مایع خنک کننده یا روان کننده مناسب می تواند به کاهش نیروهای برش و به حداقل رساندن تشکیل نقایص سطح کمک کند.
ایجاد تراشه
تشکیل تراشه یکی دیگر از جنبه های ماشینکاری CNC است که تحت تأثیر شکنندگی مادی قرار می گیرد. در مواد انعطاف پذیر ، تراشه ها به طور معمول با تغییر شکل پلاستیک تشکیل می شوند و در نتیجه تراشه های مداوم یا تقسیم شده ایجاد می شوند. با این حال ، در مواد شکننده ، تراشه ها با شکستگی شکل می گیرند و اغلب کوچک ، نامنظم و ناپیوسته هستند.
تراشه های کوچک و نامنظم تولید شده در هنگام ماشینکاری مواد شکننده می تواند چندین مشکل ایجاد کند. آنها می توانند منطقه برش را مسدود کرده و باعث کاهش کارایی فرآیند ماشینکاری و افزایش خطر آسیب ابزار شوند. به عنوان مثال ، هنگام ماشینکاریقطعات آسیاب CNC پلاستیکیساخته شده از پلاستیک شکننده ، تراشه ها ممکن است در اطراف ابزار برش جمع شوند و از برداشتن مؤثر مواد جلوگیری می کنند.
برای پرداختن به مسئله تشکیل تراشه ، تکنیک های مناسب تخلیه تراشه بسیار مهم است. این می تواند شامل استفاده از مایع خنک کننده فشار بالا برای شستشوی تراشه ها به دور از قسمت برش یا استفاده از شکن های تراشه بر روی ابزار برش برای کنترل اندازه و شکل تراشه ها باشد.
نیروهای ماشینکاری
مواد شکننده به طور کلی به نیروهای برش بالاتر در طول ماشینکاری CNC در مقایسه با مواد انعطاف پذیر نیاز دارند. این امر به این دلیل است که مواد به صورت پلاستیکی تغییر شکل نمی دهند و ابزار باید مواد را از هم جدا کند. نیروهای برش بالا می توانند استرس اضافی را بر روی ابزار ، قطعه کار و خود ابزار قرار دهند.
نیروهای برش بیش از حد می توانند منجر به مشکلات مختلفی مانند لرزش ، پچ پچ و نادرستی های بعدی شوند. لرزش و پچ پچ می تواند باعث ایجاد سطح ضعیف و سایش ابزار زودرس شود. نادرستی های بعدی می تواند رخ دهد زیرا نیروهای زیاد می توانند باعث شوند که قطعه کار از بین برود یا ابزار از مسیر مورد نظر خود منحرف شود.
برای کاهش نیروهای برش هنگام ماشینکاری مواد شکننده ، بهینه سازی پارامترهای ماشینکاری مهم است. این شامل انتخاب سرعت برش مناسب ، سرعت خوراک و عمق برش است. در بعضی موارد ، استفاده از عمق برش کوچکتر و نرخ خوراک بالاتر می تواند در ضمن حفظ میزان حذف مواد قابل قبول ، به کاهش نیروهای برش کمک کند.
استراتژی های ماشینکاری مواد شکننده
انتخاب مواد
در صورت امکان ، انتخاب موادی با شکنندگی پایین تر برای ماشینکاری CNC مفید است. با این حال ، در برخی از برنامه ها ، استفاده از مواد شکننده به دلیل خاصیت منحصر به فرد آنها مانند سختی زیاد ، مقاومت در برابر سایش یا عایق الکتریکی اجتناب ناپذیر است. در چنین مواردی ، درک ویژگی های خاص شستشو مواد و انتخاب فرآیند و پارامترهای ماشینکاری مناسب مهم است.
انتخاب فرآیند ماشینکاری
فرآیندهای مختلف ماشینکاری CNC ممکن است برای ماشینکاری مواد شکننده مناسب تر باشد. به عنوان مثال ، سنگ زنی اغلب انتخاب بهتری برای ماشینکاری سرامیک های شکننده در مقایسه با فرز یا چرخش است. سنگ زنی از ذرات ساینده برای از بین بردن مواد استفاده می کند ، که می تواند در شکستن مواد شکننده بدون ایجاد آسیب بیش از حد به قطعه کار مؤثر باشد.
کنترل کیفیت
کنترل کیفیت هنگام ماشینکاری مواد شکننده ضروری است. روشهای آزمایش غیر مخرب ، مانند آزمایش اولتراسونیک یا بازرسی اشعه X ، می تواند برای تشخیص هرگونه ترک داخلی یا نقص در قسمت های ماشینکاری استفاده شود. علاوه بر این ، بازرسی بعدی با استفاده از ماشین های اندازه گیری مختصات (CMM) می تواند اطمینان حاصل کند که قطعات مشخصات مورد نیاز را رعایت می کنند.
پایان
به عنوان تأمین کننده قطعات ماشینکاری CNC ، ما چالش های ناشی از شکنندگی مواد در فرآیند ماشینکاری را درک می کنیم. با در نظر گرفتن دقیق اثرات شستشو بر سایش ابزار ، پایان سطح ، تشکیل تراشه و نیروهای ماشینکاری ، می توانیم استراتژی های موثری را برای اطمینان از قطعات با کیفیت بالا تهیه کنیم.
اگر به قطعات ماشینکاری CNC نیاز دارید ، خواه یکسینک گرمای آلومینیومی ماشینکاری شده کامل CNCباپلاستیک ماشینکاری CNC، یاقطعات آسیاب CNC پلاستیکی، ما برای کمک به اینجا هستیم. تیم متخصصان ما تجربه گسترده ای در ماشینکاری طیف گسترده ای از مواد از جمله مواد شکننده دارند. ما می توانیم با شما همکاری کنیم تا بهترین مواد ، فرآیندهای ماشینکاری و پارامترها را برای برآورده کردن نیازهای خاص خود انتخاب کنیم. برای شروع بحث تهیه با ما تماس بگیرید و به ما اجازه دهید قطعات ماشین آلات CNC با کیفیت بالا را که مورد نیاز خود قرار می دهید ، در اختیار شما قرار دهیم.
منابع
- Kalpakjian ، S. ، & Schmid ، Sr (2008). مهندسی و فناوری تولید. سالن پیرسون پرنتیس.
- Boothroyd ، G. ، Dewhurst ، P. ، & Knight ، WA (2011). طراحی محصول برای تولید و مونتاژ. مطبوعات CRC.
- Trumper ، DL (2009). طراحی دقیق دستگاه. سالن Prentice.