Veelvoorkomende toolslijtage voorkomen: 4 sleutelstrategieën

Deze blogpost is een van de verschillende over High Efficiency Milling. Voor een volledig begrip van deze populaire bewerkingsmethode, raadpleeg de additionele HEM-posts hieronder!

Inleiding tot High Efficiency Milling | High Speed Machining vs. HEM | Hoe chip thinning te bestrijden | Diepgang in snijdiepte | Inleiding tot Trochoidal Milling

Toolslijtage definiëren

Toolslijtage is de afbraak en geleidelijke falen van een snijgereedschap door reguliere operatie. Elk gereedschap zal op een gegeven moment in zijn leven toolslijtage ervaren. Overmatige slijtage zal inconsistenties tonen en ongewenste effecten hebben op je werkstuk, dus het is belangrijk om toolslijtage te vermijden om optimale freesprestaties te bereiken. Toolslijtage kan ook leiden tot breuk, wat op z'n beurt kan leiden tot ernstige schade, herwerk, en geschrooten delen.

Download de gratis, 50+ pagina High Efficiency Milling gids vandaag

Om toollevensduur te verlengen, is het identificeren en mitigeren van de verschillende tekens van toolslijtage de sleutel. Zowel thermische als mechanische spanningen veroorzaken toolslijtage, met warmte en abrasie als de hoofdadige daders. Leren hoe de meest voorkomende typen toolslijtage te identificeren en wat ze veroorzaken kan freeskundigen helpen issues snel op te lossen en toollevensduur te verlengen.

Abrasieve slijtage

Het slijtagegebied is een patroon van uniforme abrasie op de snijden van het gereedschap, veroorzaakt door mechanische abrasie van het werkstuk. Dit verdomt de snijden van een tool, en kan zelfs dimensies zoals de tool-diameter veranderen. Bij hogere snelheden wordt overmatige warmte meer een issue, wat meer schade aan de snijden veroorzaakt, met name wanneer een geschikte toolcoating niet gebruikt wordt.

Als het slijtagegebied overmatig wordt of vroege toolbreuk veroorzaakt, kan het verlagen van de snijsnelheid en optimaliseren van koelmiddelgebruik helpen. High Efficiency Milling (HEM) toolpaden kunnen helpen slijtage te reduceren door het werk dat door het gereedschap gedaan wordt over zijn volledige snijlengte te spreiden. Dit voorkomt gelokaliseerde slijtage en verlengt toollevensduur door de volledige beschikbare snijden te benutten.

Uitsplintering (chipping)

Uitsplintering kan gemakkelijk geïdentificeerd worden door een genikte of gesplitste rand op het snijgereedschap, of door de oppervlakteafwerking van een deel te onderzoeken. Een slechte oppervlakteafwerking kan vaak duiden op dat een tool enige vorm van uitsplintering heeft ervaren, wat kan leiden tot uiteindelijke catastrofale toolbreuk als het niet opgemerkt wordt.

Uitsplintering wordt typisch veroorzaakt door overmatige belasting en schokbelasting tijdens operatie, maar het kan ook veroorzaakt worden door thermische kraking, een ander type toolslijtage wat in detail hieronder onderzocht wordt. Om uitsplintering te bestrijden, zorg dat de freesoperatie volledig vrij is van trillingen en chatter. Een kijkje naar de snelheden en voedingen kan ook helpen. Onderbroken sneden en herhaalde deelinvoer kunnen ook een negatieve impact hebben op een tool. Het verlagen van voedsnelheden voor deze situaties kan het risico op uitsplintering mitigeren.

Thermische kraking

Thermische kraking wordt vaak geïdentificeerd door krakingen in het gereedschap loodrecht op de snijden. Kraken vormen zich langzaam, maar ze kunnen leiden tot zowel uitsplintering als vroege toolbreuk.

Thermische kraking, zoals de naam suggereert, wordt veroorzaakt door extreme temperatuurschommelingen tijdens frezen. Het toevoegen van een juiste coating aan een frees is voordelig in het bieden van warmteweerstand en verminderde abrasie op een tool. HEM toolpaden bieden uitstekende bescherming tegen thermische kraking, aangezien deze toolpaden de warmte over de snijden van het gereedschap spreiden, de algehele temperatuur reduceren en serieuze fluctuaties in warmte voorkomen.

Breuk (fracture)

Breuk is het volledige verlies van toolgebruik door plotselinge breuk, vaak als gevolg van onjuiste snelheden en voedingen, een onjuiste coating, of een ongeschikte snijdiepte. Toolhouder issues of losse werkstukspanning kunnen ook een breuk veroorzaken, alsook inconsistenties in werkstukmateriaaleigenschappen.

Het aanpassen van de snelheden, voedingen, en snijdiepte en het controleren van de opstelling op rigiditeit zal helpen breuk te reduceren. Het optimaliseren van koelmiddelgebruik kan ook helpen om hitteplekken in materialen te vermijden die een snijden kunnen verdommen en een breuk veroorzaken. HEM toolpaden voorkomen breuk door een meer consistente belasting op een tool te bieden. Schokbelasting wordt verminderd, wat minder stress op een tool zet, wat de kans op breuk vermindert en toollevensduur verhoogt.

Het is belangrijk om tools te monitoren en in goede, werkende conditie te houden om downtime te vermijden en geld te besparen. Slijtage wordt veroorzaakt door zowel thermische als mechanische krachten, wat gemitigeerd kan worden door te draaien met geschikte draaiparameters en HEM toolpaden om slijtage over de volledige snijlengte te spreiden. Hoewel elk gereedschap op een gegeven moment een of andere vorm van toolslijtage zal ervaren, kunnen de effecten vertraagd worden door nauwkeurig te letten op snelheden en voedingen en snijdiepte. Preëmptieve actie moet genomen worden om issues te corrigeren voordat ze volledige toolbreuk veroorzaken.