בעיבוד שבבי CNC, אורך חיי הכלי מתייחס לזמן שבו קצה הכלי חותך את חומר העבודה במהלך התהליך כולו, מתחילת העיבוד ועד לגריטה של קצה הכלי, או לאורך בפועל של פני חומר העבודה במהלך תהליך החיתוך.
1. האם ניתן לשפר את חיי הכלי?
אורך חיי הכלי הוא רק 15-20 דקות, האם ניתן לשפר עוד יותר את אורך חיי הכלי? ברור שניתן לשפר בקלות את אורך חיי הכלי, אך רק בהנחה של ויתור על מהירות הקו. ככל שמהירות הקו נמוכה יותר, כך העלייה בחיי הכלי ניכרת יותר (אך מהירות קו נמוכה מדי תגרום לרעידות במהלך העיבוד, מה שיקצר את אורך חיי הכלי).
2. האם יש משמעות מעשית לשיפור חיי הכלי?
בעלות העיבוד של חומר העבודה, חלקה של עלות הכלי קטן מאוד. מהירות הקו יורדת, גם אם חיי הכלי מתארכים, אך זמן עיבוד חומר העבודה גם גדל, מספר חומר העבודה המעובד על ידי הכלי לא בהכרח יגדל, אך עלות עיבוד חומר העבודה תגדל.
מה שצריך להבין נכון הוא שזה הגיוני להגדיל את מספר חלקי העבודה ככל האפשר תוך הבטחת אורך חיי הכלי ככל האפשר.
3. גורמים המשפיעים על חיי הכלי
1. מהירות קו
למהירות הליניארית יש את ההשפעה הגדולה ביותר על חיי הכלי. אם המהירות הליניארית גבוהה מ-20% מהמהירות הליניארית שצוינה בדגימה, חיי הכלי יקוצצו ל-1/2 מהמקור; אם הם מוגדלים ל-50%, חיי הכלי יהיו רק 1/5 מהמקור. כדי להגדיל את חיי השירות של הכלי, יש צורך לדעת את החומר, את מצב כל חומר עבודה לעיבוד ואת טווח המהירות הליניארית של הכלי הנבחר. לכלי החיתוך של כל חברה יש מהירויות ליניאריות שונות. ניתן לבצע חיפוש ראשוני מהדגימות הרלוונטיות שסופקו על ידי החברה, ולאחר מכן להתאים אותן בהתאם לתנאים הספציפיים במהלך העיבוד כדי להשיג אפקט אידיאלי. נתוני מהירות הקו במהלך עיבוד גס וגימור אינם עקביים. עיבוד גס מתמקד בעיקר בהסרת שוליים, ומהירות הקו צריכה להיות נמוכה; עבור גימור, המטרה העיקרית היא להבטיח את הדיוק הממדי והחספוס, ומהירות הקו צריכה להיות גבוהה.
2. עומק חיתוך
השפעת עומק החיתוך על חיי הכלי אינה גדולה כמו המהירות הליניארית. לכל סוג חריץ יש טווח עומק חיתוך גדול יחסית. במהלך עיבוד גס, יש להגדיל את עומק החיתוך ככל האפשר כדי להבטיח את קצב הסרת השוליים המרבי; במהלך גימור, עומק החיתוך צריך להיות קטן ככל האפשר כדי להבטיח את דיוק הממדים ואיכות פני השטח של חומר העבודה. אך עומק החיתוך אינו יכול לחרוג מטווח החיתוך של הגיאומטריה. אם עומק החיתוך גדול מדי, הכלי לא יוכל לעמוד בכוח החיתוך, מה שיגרום לסדקים בכלי; אם עומק החיתוך קטן מדי, הכלי רק יגרד וילחץ על פני חומר העבודה, ויגרום לבלאי חמור של פני השטח הצדדיים, ובכך יפחית את חיי הכלי.
3. הזנה
בהשוואה למהירות קו החיתוך ועומק החיתוך, להזנה יש את ההשפעה הקטנה ביותר על חיי הכלי, אך יש לה את ההשפעה הגדולה ביותר על איכות פני השטח של חומר העבודה. במהלך עיבוד גס, הגדלת ההזנה יכולה להגדיל את קצב הסרת השוליים; במהלך גימור, הפחתת ההזנה יכולה להגדיל את חספוס פני השטח של חומר העבודה. אם החספוס מאפשר זאת, ניתן להגדיל את ההזנה ככל האפשר כדי לשפר את יעילות העיבוד.
4. רטט
בנוסף לשלושת רכיבי החיתוך העיקריים, רטט הוא הגורם בעל ההשפעה הגדולה ביותר על חיי הכלי. ישנן סיבות רבות לרטט, כולל קשיחות כלי המכונה, קשיחות הכלי, קשיחות חומר העבודה, פרמטרי חיתוך, גיאומטריית הכלי, רדיוס קשת קצה הכלי, זווית שחרור הלהב, התארכות מוט הכלי וכו', אך הסיבה העיקרית היא שהמערכת אינה קשיחה מספיק כדי לעמוד בכוח החיתוך במהלך העיבוד. גורם לרטט מתמיד של הכלי על פני חומר העבודה במהלך העיבוד. יש לשקול את הצורך לבטל או להפחית את הרטט בצורה מקיפה. ניתן להבין את הרטט של הכלי על פני חומר העבודה כנקישה מתמדת בין הכלי לחומר העבודה, במקום חיתוך רגיל, אשר תגרום לסדקים וסדקים זעירים בקצה הכלי, והסדקים והסדקים הללו יגרמו לכוח החיתוך להגדיל. ככל שהרטט גדול יותר, כך הרטט מחמיר עוד יותר, ובתורו, מידת הסדקים והסדקים עולה עוד יותר, וחיי הכלי מצטמצמים מאוד.
5. חומר הלהב
כאשר מעובדים חומר העבודה, אנו מתחשבים בעיקר בחומר החומר, בדרישות הטיפול בחום, ובשאלה האם העיבוד מופרע. לדוגמה, הלהבים לעיבוד חלקי פלדה ואלה לעיבוד ברזל יצוק, והלהבים בעלי קשיות עיבוד של HB215 ו-HRC62 אינם בהכרח זהים; הלהבים לעיבוד לסירוגין ולעיבוד רציף אינם זהים. להבי פלדה משמשים לעיבוד חלקי פלדה, להבי יציקה משמשים לעיבוד יציקות, להבי CBN משמשים לעיבוד פלדה מוקשה וכן הלאה. עבור אותו חומר חומר עבודה, אם מדובר בעיבוד רציף, יש להשתמש בלהב בעל קשיות גבוהה יותר, מה שיכול להגביר את מהירות החיתוך של חומר העבודה, להפחית את הבלאי של קצה הכלי ולהפחית את זמן העיבוד; אם מדובר בעיבוד לסירוגין, יש להשתמש בלהב בעל קשיחות טובה יותר. זה יכול להפחית ביעילות בלאי חריג כגון סדקים ולהגדיל את חיי השירות של הכלי.
6. מספר הפעמים בהן נעשה שימוש בלהב
כמות גדולה של חום נוצרת במהלך השימוש בכלי, מה שמגביר מאוד את טמפרטורת הלהב. כאשר הוא אינו מעובד או מקורר על ידי מי קירור, טמפרטורת הלהב יורדת. לכן, הלהב נמצא תמיד בטווח טמפרטורות גבוה יותר, כך שהלהב ממשיך להתרחב ולהתכווץ עם החום, וגורם לסדקים קטנים בלהב. כאשר הלהב מעובד עם הלהב הראשון, חיי הכלי תקינים; אך ככל שהשימוש בלהב גדל, הסדק יתרחב ללהבים אחרים, וכתוצאה מכך יקצר חיי הלהבים האחרים.
זמן פרסום: 10 במרץ 2021
