چگونه می توان میزان خوردگی زیاد ابزار ها را کنترل کرد؟
با محاسبه سرعت و براده‌برداری مناسب، سازندگان قالب می توانند میزان هزینه ها، زمان از کار افتادگی دستگاه ها و میزان خراش و آسیب دیدگی ابزارها را کاهش دهند.
آیا تا به حال اتفاق افتاده است که به این موضوع که در صنعت ماشین‌کاری همواره به دنبال حل یک یا چند مسئله هستیم توجه نکنید؟ یکی از مشکلاتی که گریبان گیر افراد زیادی است این سوال است که “آیا می توان سیاستی اتخاذ کرد که طول عمر ابزارها افزایش یابد؟” ابزارهای قابل مصرف را می‌توان به عنوان هزینه واقعی در نظر گرفت که همه نیاز دارند تا این موضوع را از نزدیک مورد بررسی قرار دهند یا میزان سود آنها کاهش یابد!
بعد از انجام حدس و خطا های زیاد، نهایتا این ماده نیست که برش می‌خورد یا نهایتا این موضوع که ماده برش نمی‌خورد یا دستگاه مورد استفاده قرار نمی گیرد، بلکه ابزار دچار خوردگی می شود و مورد استفاده قرار می گیرد. بعضی از ماشین کاران به صورت شانسی سرعت هرز گرد و نرخ براده برداری را که مناسب به نظر می رسند را مشخص می کنند. اما این اشتباه است.
بعد از مطالعه دقیق اتفاقات رخ داده در فرآیند برش ماده، متوجه خواهیم شد که با یک فرآیند بسیار پیچیده مواجه هستیم. مقادیر بسیار زیادی فیزیک و شیمی در فرآیند برش وجود دارد، همچنین پارامترهای دمایی، مکانیکی و درج شده از نیرو و … نیز در این فرآیند دیده می شود.
زمانی که به نظر می رسد فرآیند در حال پیچیده شدن است، راه ساده تری هم وجود دارد. این راه شامل انجام محاسبه مروبط به سرعت و نرخ براده برداری، با توجه به فرمول های استاندارد موجود، می باشد. استفاده از این موضوع بسیار ساده می باشد و سبب می شود تا عمر ابزار بهبود یابد. همچنین این موضوع را می توان از جمله مفاهیمی دانست که بیشترین اشتباه را در کاربرد های مختلف به خود اختصاص داده است. در اغلب موارد ماشین‌کاران سرعت و نرخ براده‌برداری را بسیار دورتر از مقدار به دست آمده و اغلب پایین‌تر قرار می دهند، این موضوع سبب می شود تا میزان سایش ابزار افزایش یابد. اگر ابزار شما برش انجام ندهد، در این صورت به قطعه مالیده شده و سبب می‌شود تا گرمای بیشتری تولید کند. گرما آفت گوشه‌های تیز ابزار می باشد. همچنین؛ استفاده از نرخ براده برداری غلط به شدت عمر ابزار را تحت تاثیر قرار می دهد.
هندبوک ماشین‌کاری را می‌توان منبعی بسیار مناسب برای به دست آوردن اطلاعات صحیح در انتخاب سرعت و نرخ براده‌برداری برای یک نوع برش خاص و یا ماده خاص دانست.
میزان سطح ربوده شده (فوت) بر دقیقه
اجازه بدهید تا این مباحث را برای یک بار هم که شده مطرح کنیم. در ابتدا، می توانیم میزان سطح ربوده شده بر دقیقه را بررسی کنیم. آیا این مفهوم را واقعا متوجه می شوید؟ دایره ای را در نظر بگیرید که شعاع آن ۱۲ اینچ می باشد. در مرحله بعد، نقطه‌ای را روی دایره در راستای ساعت ۳ در نظر بگیرید. حالا دایره را به طور کامل در ۶۰ ثانیه دوران دهید. چه مقدار ماده از نقطه‌ای که به عنوان ساعت سه در نظر گرفته شده است عبور کرده است؟ اگر شما دایره را بشکنید و به خط تبدیل کنید، طول آن نیز ۱۲ اینچ را در بر خواهد گرفت. بنابراین، شما دایره را در یک دقیقه به سطح تبدیل کردید. اگر دایره را در ۶۰ ثانیه ۲ دور دوران دهید، بنابراین دایره را در یک دقیقه به دو سطح تبدیل کرده‌اید، یا به عبارت دیگر ۲۴ اینچ از ماده در موقعیت، ساعت سه را اندازه می گیرد.
توجه داشته باشید اگر قطر دایره افزایش یابد، در صورتی که سرعت ثابت باقی بماند، مقدار سطح روبش در هر دقیقه نیز افزایش خواهد یافت و اگر قطر در سرعت ثابت کاهش یابد، مقدار سطح روبش کاهش خواهد یافت. این موضوع به چه معنی می باشد؟ آیا به این معنی است که قطر های بزرگتر با سرعت دورانی کمتر و قطر کوچکتر با سرعت بیشتر براده برداری می کند؟ حالا دلیل این موضوع را متوجه می شوید.
در مرجع مختلف می توان اندازه مقدار سطح براده برداری مناسب برای هر ماده را استخراج کرد. تولید کننده های مختلف اطلاعات بسیار مفیدی را به دست آورند. فقط کافی است سوال کنید.
دور بر دقیقه (RPM)
شما می توانید میزان دور بر دقیقه را از فرمول زیر استخراج کنید:
rpm = (sfm x 12)/(dia x Pi)
برای مثال، سرعت مناسب برای ۱۷-۴ph که از کلاس C2 استفاده می‌کند برابر با ۲۰۰ سطح بر دقیقه می باشد. با چه سرعت بیشینه ای شما می‌توانید ماده مصرفی یا تیغ فرزی با قطر ۷۵۰ را براده برداری کنید؟
rpm = (200 x 12) /(.750 x 3.141592654)
= (۲,۴۰۰) / (۲٫۳۵۶۱۹۴۴۹)
= ۱,۰۱۸ revolutions per minute
فرمول های کوتاه تری نیز وجود دارد، اما ممکن است منجر به بروز خطا شود. در انجام محاسبات دقت داشته باشید.
نرخ براده‌برداری
در ارتباط با براده‌برداری چه می توان کرد؟ نرخ براده برداری در واقع میزان مسافتی است که ابزار برای انجام برش هر دندانه به صورت عرضی طی می کند. این موضوع را عموما به عنوان بار لبه‌ای (Chip load) می شناسند. با پیشروی ابزار و گردش هرزگرد چه ضخامتی از لبه شکل می‌گیرد؟ در فرزکاری معمولا از پارامتر اینچ بر دقیقه و برای ماشین تراش نیز از اینچ بر دور مورد استفاده قرار می گیرد(هر چند تمام مفاهیم ارائه شده در این مقاله روی ماشین تراش یا فرز اعمال می‌شود).
نرخ براده برداری = rpmx بار لبه‌ای x تعداد لبه‌های برش دهنده
مثال: برای یک تیغه فرز ۴ شیاره با قطر ۷۵۰ اینچ برای سختکاری مسیر برش۱۷-۴ph
Feedrate = 1,018 x .006 x 4
= ۶٫۱۰۸ x 4
= ۲۴٫۴۳ inches per minute federate
خنک‌کاری:
آخرین پارامتر مهم خنک‌کاری می باشد. شما نمی توانید بدون توجه به خنک کننده مناسب، در ارتباط با افزایش عمر ابزار صحبت کنید.
اگر شما از دستگاهی استفاده می کنید که روی محفظه صلب خنک کننده شیر آب متصل شده است، پس می بایست از شکل مناسب خنک‌کاری استفاده کنید. اگر، به عبارت دیگر، از روش ۵ گالون استفاده می کنید، ممکن است با مشکلی که از وجود آن آگاهی ندارید روبرو شوید. آیا آب را به میزان اینج جاری می کنید یا در ابتدا تمرکز خود را روی پر کردن سطل با آب معطوف می کنید؟ به هر حال اگر شما این کار را انجام دهید ۷۵ درصد از میزان حرارت تولید شده و خواص روان کاری خود را از بین می برید. با اضافه کردن آب به داخل محلول موجود در مخزن خنک‌کاری، ماده خنک‌کننده نمی‌تواند وظیفه خود را به خوبی انجام دهد.
همیشه محلول خنک‌کاری را در داخل آب بریزید. هرگز آب را در داخل محلول خنک‌کاری نریزید.در این صورت از میزان ارتقاء عمر ابزار در شگفت خواهید بود.
بنابراین، سرعت چرخش و سرعت براده‌برداری خود را محاسبه نموده و با نسبت صحیح، محلول خنک‌کاری خود را ترکیب کنید تا بتوانید هزینه صرف شده به ابزار را کاهش داده، مدت زمان از کار افتادگی دستگاه ها را کاهش دهید، و میزان خرابی های مرتبط با خراش ایجاد شده در ابزار یا خنک‌کاری نامناسب را کاهش دهید. این موضوع سطح بهره‌وری و بهره شما را افزایش خواهد داد.
منبع : ملد میکینگ تکنولوژی
ترجمه : ایران ملد
