Com millorar l'acabat superficial en tornejat

 

Durant l'etapa d'acabat de les operacions de tornejat, l'últim que vol un operador és desballestar una peça a causa del mal acabat de la superfície. Els fabricants han de tenir en compte diversos factors per millorar l'acabat de la superfície i satisfer els requisits del client. Tot i que és essencial utilitzar la plaquita i els paràmetres de tall adequats, també és important adoptar un enfocament holístic per produir una millor qualitat de superfície.

 

▲ operacions de tornejat

 

I Prenent un enfocament holístic

 

És crucial tenir en compte tots els passos, des del desbast fins a l'acabat, ja que estan interconnectats, relacionats i interdependents. Per exemple, heu de tenir en compte la dotació que queda per a l'acabat i el semiacabat abans d'iniciar les operacions de desbast.

 

Per garantir un acabat superficial d'alta qualitat, l'operador ha d'eliminar una quantitat adequada de material durant les etapes de desbast i semiacabat perquè el procés d'acabat pugui procedir sense problemes i amb errors mínims. Qualsevol problema durant aquestes etapes pot provocar una mala qualitat de la superfície.

 

El desbast elimina la major part del material, reduint l'estrès sobre l'eina d'acabat. L'ajustament adequat del marge de desbast també evita danys prematurs a l'eina d'acabat. Molts fabricants prefereixen utilitzar paràmetres d'alimentació més agressius durant el desbast, la qual cosa pot provocar grans rebaves a les parets de les peces, cosa que dificulta la seva ruptura.

 

▲ treure una quantitat adequada de material

 

Si aquestes rebaves es troben durant les operacions d'acabat, poden ser molt dures (donant com a resultat una vora acumulada), cosa que redueix significativament la vida útil de la plaquita. L'eina de desbast s'ha de programar per eliminar les rebaves d'osca i proporcionar una bona superfície mecanitzada per a l'etapa d'acabat.

 

▲ vora construïda

 

Si observeu una màquina que funciona amb normalitat o una operació de tornejat en acer tou, l'operador ha d'aconseguir un acabat superficial prou bo en les primeres etapes per aconseguir la qualitat superficial necessària. Si comenceu a analitzar components d'acer endurit, l'acabat superficial durant la laminació en brut abans del tractament tèrmic influirà en gran mesura en la qualitat de la superfície final després del tractament tèrmic.

 

 

II Selecció de l'alimentació i la velocitat adequades

 

Durant l'acabat, utilitzaràs un avanç de superfície més elevat, el que conduirà a una velocitat més ràpida i una velocitat d'alimentació més baixa. A més, la profunditat de tall generalment serà menor. Tanmateix, és igualment important assegurar-se que la velocitat d'alimentació s'alinea amb l'acabat superficial desitjat. Si la velocitat d'alimentació és massa lenta, pot provocar una fricció excessiva i un desgast prematur de la inserció, donant lloc a una mala qualitat de la superfície.

 

Una velocitat de tall més ràpida ajuda a augmentar lleugerament la temperatura, cosa que pot millorar l'acabat de la superfície. També evita que el material s'adhereixi a la part superior o superfície de l'eina. En comparació amb les aplicacions de desbast, l'operador hauria d'augmentar lleugerament la velocitat, però no massa, ja que això podria tenir l'efecte contrari. Si apareix una vora acumulada al costat de la inserció, s'ha d'augmentar la velocitat d'alimentació.

 

Moltes marques tendeixen a reduir la velocitat en comparació amb les aplicacions de desbast, que és un error comú en les operacions d'acabat. Augmentar la velocitat és essencial per aconseguir un acabat superficial d'alta qualitat.

 

▲ Una ranura portaeines amb una tolerància dimensional excessiva pot reduir l'àrea de contacte entre la inserció (com una inserció WNMG) i la ranura, provocant un moviment a la ranura. Això pot provocar microvibracions, que afecten negativament l'acabat de la superfície.

 

Determinar la profunditat de tall correcta ajudarà a estabilitzar el procés de tornejat. Una profunditat de tall massa baixa pot fer que el radi del nas de l'eina aplique tota la força radialment a la peça, cosa que pot provocar vibracions i afectar negativament l'acabat de la superfície.

 

També és important evitar utilitzar una profunditat de tall massa gran, ja que la major part del material s'ha d'eliminar durant les etapes de desbast i mecanitzat intermedi. Normalment, voldríeu una profunditat de tall lleugera i una velocitat d'alimentació més baixa.

 

 

III Selecció de les eines de marca adequades

 

▲ insercions de marca

 

L'ús d'inserts de marca pot ajudar a aconseguir un millor rendiment de tall. A més, parlar de noves aplicacions amb els fabricants de plaquetes pot ajudar a identificar quines plaquetes produiran acabats superficials d'alta qualitat durant les operacions de tornejat, permetent així la selecció de la plaqueta adequada. Les condicions de mecanitzat i el material de la peça determinen quin tipus d'insert és adequat, però es poden recomanar algunes característiques generals durant l'etapa d'acabat.

 

Sempre que la geometria de la peça ho permeti, generalment es prefereixen radis més grans durant l'acabat. Un radi més gran ajuda a suavitzar el material de manera més eficaç, gairebé com un eixugaparabrises. Amb un radi d'inserció més gran, podeu augmentar lleugerament la velocitat d'alimentació tot mantenint una alta qualitat de superfície. Tanmateix, en aplicacions de paret prima, un radi d'inserció més petit redueix les forces de tall radials, que poden evitar la deflexió i la vibració, evitant així impactes negatius en l'acabat de la superfície.

 

La forma de la inserció té un impacte significatiu en la formació inicial d'encenalls i en l'acabat superficial.

 

 

IV El paper de les plaquetes de neteja en el mecanitzat

 

L'ús d'inserts de marca pot ajudar a aconseguir un millor rendiment de tall. A més, parlar de noves aplicacions amb els fabricants de plaquetes pot ajudar a identificar quines plaquetes produiran acabats superficials d'alta qualitat durant les operacions de tornejat, permetent així la selecció de la plaqueta adequada. Les condicions de mecanitzat i el material de la peça determinen quin tipus d'insert és adequat, però es poden recomanar algunes característiques generals durant l'etapa d'acabat.

 

Sempre que la geometria de la peça ho permeti, generalment es prefereixen radis més grans durant l'acabat. Un radi més gran ajuda a suavitzar el material de manera més eficaç, gairebé com un eixugaparabrises. Amb un radi d'inserció més gran, podeu augmentar lleugerament la velocitat d'alimentació tot mantenint una alta qualitat de superfície. Tanmateix, en aplicacions de paret prima, un radi d'inserció més petit redueix les forces de tall radials, que poden evitar la deflexió i la vibració, evitant així impactes negatius en l'acabat de la superfície.

 

La forma de la inserció té un impacte significatiu en la formació inicial d'encenalls i en l'acabat superficial.

 

 

V Selecció del trencaclosques adequat

 

L'elecció del trencaclosques adequat també és crucial. Quan la plaquita s'efectua en el tall, la superfície superior de la plaquita interactua directament amb el material que s'està mecanitzant i la zona d'encenall. Per tant, si utilitzeu una velocitat d'alimentació més baixa per aconseguir una profunditat de tall poca, el trencador d'encenalls semblarà diferent en comparació amb quan s'utilitza una velocitat d'alimentació més alta per aconseguir una profunditat de tall més profunda. Heu de seleccionar el trencador d'encenalls adequat per al material, ja que un trencament d'encenalls adequat és essencial per mantenir un acabat superficial consistent i bo, especialment en diverses peces.

 

 

VI Els recobriments més prims són millors

 

Un aspecte que sovint es passa per alt d'aquest procés és com el grau de la inserció afecta l'acabat de la superfície, especialment pel que fa als recobriments.

 

Quan es comparen els recobriments de deposició de vapor físic (PVD) amb els recobriments de deposició de vapor químic (CVD), els recobriments CVD solen ser molt més gruixuts que els recobriments PVD. Els recobriments més gruixuts s'enfronten a majors reptes per produir acabats superficials d'alta qualitat, de manera coherent. A causa de la naturalesa adhesiva del recobriment, el PVD proporciona un millor acabat superficial que els recobriments CVD. Les insercions de PVD tenen un recobriment complet a totes les superfícies, mentre que CVD pot reduir el recobriment en micro geometries, alterant així la forma de les micro geometries.

 

 

VII Com controlar els xips

 

▲ Refrigerant d'alta pressió directament a la vora de tall

 

Per a la majoria de les operacions de tornejat, es recomana dirigir el refrigerant d'alta pressió directament a la vora de tall. Això ajuda a eliminar les estelles de la zona de tall. El control de l'encenall és essencial per mantenir un acabat d'alta qualitat. L'eliminació d'encenalls evita que l'eina es torni a enganxar amb elles, cosa que podria danyar el tall de l'eina. També evita que les estelles s'enrotllin al voltant de l'eina i es moguin per la superfície de la peça, cosa que podria causar rascades o taques durant l'acabat.

 

"El refrigerant ajuda a mantenir freds tant la peça com l'eina, cosa que us permet tallar a velocitats més ràpides. Si el refrigerant d'alta pressió no és una opció, la refrigeració convencional o interna és la millor alternativa".

 

No es recomana refrigerant per a totes les aplicacions. Per al tornejat de materials endurits, qualsevol cosa per sobre de l'HRC50-eviteu utilitzar refrigerant amb insercions de ceràmica, ja que tendeix a provocar un xoc tèrmic a l'eina, que podria provocar el trencament de l'eina. Tanmateix, si el material és més suau, es pot utilitzar refrigerant amb insercions ceràmiques.

 

El control de les xips és crucial perquè, en aquest procés, hem de dissipar la calor a través dels xips. Tanmateix, també necessiteu una àrea de tall prou gran. Si es redueix l'àrea de tall, la massa de material que elimina la calor de la zona de tall disminuirà, provocant un desgast químic, desgast dels flancs i desgast del cràter de la inserció. Quan es considera l'acabat de superfícies, el control d'encenalls es converteix en un autèntic repte. Per això és essencial triar la geometria correcta i mantenir els paràmetres de tall adequats per a una aplicació determinada.

 

 

VIII La rigidesa també és important

 

Molts estan d'acord que el portaeines i la fixació tenen un paper important per aconseguir acabats superficials d'alta qualitat. Si l'aparell no té rigidesa, provocarà vibracions, que poden afectar l'acabat. És igualment important assegurar-se que el portaeines tingui el voladís el més curt possible per ajudar a mantenir la seva rigidesa. Tant la peça com l'eina han de tenir un suport adequat per eliminar les vibracions durant l'acabat.

 

Un aspecte que molts no tenen en compte és com es munta la inserció al portaeines. El disseny del portaeines pot tenir un paper crític. Una ranura del portaeines massa oberta redueix l'àrea de contacte entre la inserció i la ranura del porta-eines (com ara amb les insercions WNMG), introduint moviment a la ranura. Això pot provocar microvibracions que afecten negativament l'acabat de la superfície.

 

El moviment de l'eina també dificulta el manteniment de les toleràncies dimensionals de la peça. El portaeines ha de coincidir amb la tolerància dimensional de la plaquita i romandre en bon estat. No hi hauria d'haver desgast ni deformació, ja que fins i tot el més mínim moviment pot tenir conseqüències adverses.

 

 

IX Adherir-se a Bones Pràctiques de Mecanitzat

 

La millor manera d'aconseguir un bon acabat superficial és començar amb les recomanacions del fabricant de la plaqueta i seguir les seves directrius. Aquest és un bon punt de partida. Es poden fer ajustos durant els talls de prova, però aquestes recomanacions són les més adequades per als operadors amb una àmplia experiència, per la qual cosa és essencial acumular coneixements professionals amb regularitat.

 

Per a les operacions d'acabat, es prefereix seleccionar inserts amb un angle de rasclet positiu. Un angle de rasclet positiu ajuda a crear un tall afilat per tallar el material. Per al desbast, es pot recomanar un angle de rastell negatiu, ja que exercirà més força darrere de la vora de tall per eliminar més material, proporcionant un millor punt de partida per a l'acabat.

 

Un altre factor a tenir en compte és la força direccional. En les etapes finals, voleu aplicar la màxima força axial possible al llarg de la peça, ja que això us proporcionarà l'estabilitat que necessiteu. Si escolliu una inserció amb un angle d'aproximació proper a 0 graus, us permetrà exercir més força axialment, però també haureu d'augmentar l'espai lliure posterior de la inserció per aconseguir un acabat superficial d'alta qualitat.

 

La força tangencial és un factor important en el mecanitzat. La força tangencial, que combina forces axials i radials, es pot considerar una constant en les operacions de gir. Si els operadors augmenten la força axial, reduiran l'impacte de la força radial, permetent-los mantenir millors toleràncies i reduir les microvibracions minimitzant la inestabilitat natural. Pot ser que això no sigui una consideració crucial durant les etapes de desbast i semiacabat del procés.

 

Finalment, tingueu en compte que la direcció de la força de tall també és important. Heu d'assegurar-vos que la força operativa es dirigeix ​​​​a la part ben recolzada de la peça de treball. El mecanitzat lluny del suport donarà lloc a vibracions, que també poden afectar la vida útil de l'eina i, sens dubte, l'acabat de la superfície es veurà afectat.