Treimise ajal mõjutavad tööriista nurgad otseselt lõikejõudu, laastu eemaldamist, pinnaviimistlust ja tööriista eluiga. Erinevad materjalid, lõikemeetodid ja täpsusnõuded nõuavad erinevaid tööriista nurga konfiguratsioone. Vale nurga valik võib põhjustada tööriista kiiremat kulumist, lõikevibratsiooni, tooriku kuumenemist või halba pinnaviimistlust. Seetõttu on stabiilse töötlemise jaoks oluline valida sobivad tööriista nurgad.
Kaasaegses CNC-töötluses mõjutavad tööriista nurgad mitte ainult lõikamise efektiivsust, vaid ka tootmise stabiilsust ja järjepidevust partiitöötluses. Kaldenurga, kliirensi nurga, peamise lõikeserva nurga ja tööriista kaldenurga õige koordineerimine aitab säilitada stabiilseid lõiketingimusi erinevates töötlemiskeskkondades, parandades üldist tootlikkust.
Kaldenurk mõjutab lõikamise lihtsust
Kaldenurk on tööriista geomeetria üks olulisemaid parameetreid. See mõjutab otseselt lõikedeformatsiooni, lõikejõudu ja lõiketemperatuuri. Suurem kaldenurk tagab kergema lõiketoime, kuid vähendab serva tugevust, samas kui väiksem kaldenurk suurendab tööriista tugevust, kuid suurendab ka lõiketakistust. Seetõttu tuleb see valida materjali omaduste põhjal. Praktikas mõjutab kaldenurk ka laastuvoogu ja soojusjaotust. Valed sätted võivad põhjustada ebastabiilset lõikamist, tööriista ebanormaalset kulumist või halba pinnakvaliteeti. Kiirel töötlemisel võib sobiv kaldenurk vähendada ka masina koormust ja parandada tööstabiilsust.
Suur kaldenurk pehmete materjalide jaoks
Alumiiniumi, vase või madala süsinikusisaldusega terase töötlemisel kasutatakse tavaliselt suuremat kaldenurka. Suurem kaldenurk vähendab lõiketakistust, hõlbustab laastu teket ja aitab vähendada servade kogunemist.
Ühised eelised hõlmavad järgmist:
- Vähendatud lõiketakistus
- Täiustatud pinnaviimistlus
- Vähendatud lõikekuumus
- Parem laastude eemaldamine
- Väiksem masina koormus
See on eriti kasulik kiirete viimistlustööde puhul.
Väike kaldenurk suure kõvadusega materjalide jaoks
Karastatud terase või katkendlike lõigete töötlemisel on vaja suuremat tööriista tugevust, seega kasutatakse väiksemat kaldenurka. Väiksem kaldenurk suurendab serva tugevust ja vähendab mõranemise ohtu. Suure koormusega töötlemistingimustes parandab see tööriista stabiilsust ja löögikindlust, muutes selle sobivaks jämeda töötlemise ja raskete lõikekeskkondade jaoks.
Kliirensi nurk määrab hõõrdetingimused
Kliirensnurk mõjutab hõõrdumist tööriista külje ja tooriku pinna vahel. Kui see on liiga väike, võib tekkida liigne hõõrdumine ja kuumenemine; kui see on liiga suur, väheneb tööriista serva tugevus. Seetõttu on vaja tasakaalu. Kliirensnurk mõjutab ka tööriista kulumiskiirust ja pinnakvaliteeti. Pideva töötlemise ajal võib liigne külje hõõrdumine põhjustada pinna põlemist, rebenemist või mõõtmete varieerumist. Stabiilse töötlemise jaoks on oluline õige reguleerimine, mis põhineb lõikesügavusel, etteandekiirusel ja materjali omadustel.
Suurem kliirensnurk vähendab hõõrdumist
Viimistlus- või kerge lõiketoimingute puhul aitab kliirensi nurga suurendamine vähendada külghõõrdumist, mille tulemuseks on siledamad pinnad ja madalam lõiketemperatuur.
Ühised omadused on järgmised:
- Vähendatud hõõrdumine töödeldavale detailile
- Parem pinna kvaliteet
- Madalam tööriista temperatuur
- Vähendatud vibratsioonijäljed
- Suurem viimistlusstabiilsus
Seda kasutatakse tavaliselt värviliste metallide töötlemisel.
Väiksem kliirensnurk suurendab tööriista tugevust
Jämeda töötlemise või raskete lõiketingimuste korral hoitakse vaba nurka tavaliselt väiksemana. See suurendab tööriista ristlõike tugevust ja parandab jäikust. Suure koormusega pideva lõikamise korral aitab väiksem vaba nurk pikendada tööriista eluiga ja vähendada ebanormaalset kulumist.
Peamise lõikeserva nurk mõjutab lõikejõu suunda
Peamise lõikeserva nurk mõjutab lõikejõu jaotust, töödeldava detaili pinget ja laastu voolu suunda. Vale valik võib põhjustada töödeldava detaili deformatsiooni, suurenenud vibratsiooni või tööriista ebanormaalset koormust. See mängib eriti olulist rolli peenikeste võllide töötlemisel. Õige konfiguratsioon parandab töötlemise stabiilsust ja aitab lõikesoojust ühtlasemalt jaotada, mille tulemuseks on ühtlasem tööriista kulumine.
Suur lõikeserva nurk peenikeste võllide jaoks
Peenete võllide töötlemisel võib liigne radiaaljõud põhjustada deformatsiooni. Suurem peamise lõikeserva nurk aitab vähendada radiaalset lõikejõudu.
Peamised eelised hõlmavad järgmist:
- Vähendatud tooriku deformatsioon
- Väiksem vibratsioonirisk
- Parem mõõtmete stabiilsus
- Suurem täpsus õhukeste osade puhul
- Vähendatud radiaalne koormus
Seda kasutatakse laialdaselt täppisvõlli töötlemisel.
Väike peamise lõikeserva nurk raskeks lõikamiseks
Jämeda töötlemise või sügavlõikamise korral aitab väiksem peamise lõikeserva nurk lõikekoormust tööriista serva ulatuses ühtlasemalt jaotada. Raskete tingimuste korral parandab see tööriista vastupidavust ja stabiilsust, muutes selle sobivaks suure tõhususega materjali eemaldamise protsessideks.
Tööriista kaldenurk mõjutab laastuvoolu suunda
Tööriista kaldenurk mõjutab laastuvoolu suunda ja lõikeserva koormustingimusi. Õige reguleerimine parandab laastu eemaldamise stabiilsust ja vähendab lõikeanomaaliaid. Kiirel treimisel mõjutab laastuvool otseselt töötlemise ohutust ja pinnakvaliteeti. Kui laastud mähivad end tööriista ümber, võivad need töödeldavat detaili kahjustada või töötlemise stabiilsust vähendada. Seetõttu on kaldenurga optimeerimine eriti oluline automatiseeritud tootmissüsteemides.
Positiivne kaldenurk tagab sujuva lõikamise
Positiivne kaldenurk suunab laastud töödeldud pinnalt eemale, vähendades pinna kriimustamise ohtu.
Ühised eelised hõlmavad järgmist:
- Parandatud laastuvoolu suund
- Vähendatud laastude takerdumine
- Parem pinna kvaliteet
- Väiksem tööriista löök
- Stabiilne pidev lõikamine
Seda kasutatakse tavaliselt viimistlustöödel.
Negatiivne kaldenurk suure tugevusega lõikamiseks
Negatiivne kaldenurk suurendab tööriista serva tugevust, muutes selle sobivaks raskete koormustega töötlemiseks. Katkestatud lõikamisel või kõvade materjalide töötlemisel on löögijõud suured. Negatiivne kaldenurk parandab serva tuge ja löögikindlust, muutes selle sobivamaks jämeda töötlemise jaoks.
Roostevabast terasest töötlemine nõuab tasakaalustatud tugevust
Roostevabal terasel on tugev töötlemiskõvenemise kalduvus ja madal soojusjuhtivus, mis viib soojuse kontsentratsioonini lõiketsoonis ja suurendab tööriista kulumist. Seetõttu peab tööriista nurga valik tasakaalustama teravust ja tugevust. Liiga teravate nurkade korral võib lõikeserv kergesti mõraneda; liiga nüride nurkade korral tõuseb lõiketemperatuur ja kulumine kiireneb. Praktikas tuleb tööriista geomeetriat kombineerida õige lõikekiiruse ja etteandekiirusega, et säilitada stabiilsed lõiketingimused, vähendada servade kogunemist ja parandada pinna kvaliteeti.
Erinevad töötlemisetapid nõuavad erinevaid tööriistanurki
Jämetöötlus, poolviimistlus ja viimistlus nõuavad erinevaid tööriista nurga konfiguratsioone. Töötlemisetappide õige sobitamine tagab tööriista stabiilse jõudluse. CNC-tootmises kasutatakse ühe detaili eri etappide jaoks sageli mitut tööriista, seega tuleb tööriista geomeetriat vastavalt protsessiplaanile kohandada. Jämetöötlus keskendub tugevusele ja efektiivsusele, viimistlus aga rõhutab pinna kvaliteeti ja mõõtmete täpsust. Tööriista nurkade ja töötlemisülesannete õige joondamine parandab efektiivsust ja vähendab töötlemisprobleeme.
