E-Sharp News Cентября 2011

Jeffrey A. Badger, Ph.D.
The Grinding Doc Consulting
Austin, Texas USA
www.TheGrindingDoc.com
JB@TheGrindingDoc.com
 

Как найти оптимальный режим для вашего круга

 

Для любой операции по заточке можно найти оптимальный режим. Когда этот режим найден, это значит, что скорость подачи и скорость круга выставлены правильно, резание происходит эффективно, обеспечивается высокое качество обработки поверхности, круг не изнашивается слишком быстро и в целом заточка происходит лучше. Когда оптимальный режим не найден, начинаются самые разные проблемы: прижог обрабатываемой детали, вибрация, быстрый износ круга. Поэтому для достижения эффективной, низкотемпературной заточки так важно найти оптимальный режим.
 

В цехах по заточке, операторы, как правило, хорошо умеют находить этот оптимальный режим. Подстраивая скорость подачи и скорость круга, они находят со временем набор параметров, который обеспечивает эффективность обработки для определенного сочетания шлифовального круга, обрабатываемой детали, охладителя и заточного станка.
 

Но что происходит, когда оператор получает новое задание? Предположим, что он затачивает карбидные концевые фрезы, и вместо обычных фрез диаметром 6мм, ему нужно заточить концевую фрезу диаметром 25мм, с гораздо большей глубиной резания. Что делать? Похоже, что оператору придется повторить весь процесс подстройки параметров, чтобы найти оптимальный режим.
 

Можно ли это сделать как-то эффективнее, чем просто методом проб и ошибок? Ответ на этот вопрос – ДА, безусловно можно! Вместо того, чтобы думать о скорости подачи и скорости круга, нам нужно определить Aгрессивность заточки. Если оператор уже нашел правильную агрессивность заточки для определенного сочетания шлифовального круга, обрабатываемой детали, охладителя и заточного станка в случае 6мм фрезы, то он просто может использовать ту же агрессивности заточки для нового диаметра.
 

Что такое Aгрессивность заточки?

 

По сути дела, агрессивность заточки просто показывает, насколько сильно мы нагружаем абразивные зерна круга при обработке. Как видно из следующей диаграммы, агрессивность заточки похожа на такие параметры, как глубина проникновения или толщина стружки. Если агрессивность заточки слишком высокая, то абразивные зерна глубоко проникают в материал, действующие на них силы становятся слишком большими, и зерна слишком рано вырываются из связки. Если агрессивность заточки слишком низкая, то происходит много трения и выделения тепла, но силы, действующие на абразивные зерна, недостаточны, чтобы обеспечить их самозаточку, и они просто затупляются. Где-то между этими полюсами и находится желаемый оптимальный режим – оптимальная агрессивность заточки.

 

Агрессивность заточки показывает, насколько глубоко каждое абразивное
зерно проникает в обрабатываемую деталь

 

Как рассчитать агрессивность заточки

Агрессивность заточки рассчитывается по приведенной ниже формуле:

Мы видим, что более высокая скорость подачи обрабатываемой детали повышает агрессивность заточки. Агрессивность заточки также повышается при большей глубине резания. Большая скорость круга понижает агрессивность заточки, поскольку абразивные зерна в этом случае не проникают так глубоко в материал детали. Увеличение диаметра круга также понижает агрессивность заточки.
 

Правильная величина агрессивности заточки

 

Какая величина агрессивности заточки обеспечивает эффективность обработки? Это зависит от круга и материала обрабатываемой детали. Каждое конкретное сочетания круга/детали имеет свой узкий диапазон агрессивности заточки, который обеспечивает оптимальный режим обработки. Если оператор на вашем производстве какое-то время подстраивал параметры для определенной операции по заточке, то он, вполне вероятно, нашел для нее правильную величину агрессивности заточки. Когда эта величина найдена, от нее не нужно отклоняться.
 

Помните притчу о слепых мудрецах и слоне?

 

Я был недавно в одной фирме, которая производит заточку вольфрам-карбидных концевых фрез с помощью алмазного круга определенного типа с полимерной связкой. Два оператора – Джо и Хэнк – выполняли похожие задания на одном и том же станке, с одинаковыми характеристиками круга. Джо был уверен, что его параметры процесса были оптимальны. Хэнк с этим не соглашался: он считал, что его параметры самые лучшие.
 

Я затем нашел в интернете брошюру фирмы-изготовителя этого круга, в которой приведен пример обработки детали. Ниже в таблице я свел параметры процесса обработки, предлагаемые фирмой-изготовителем, Джо и Хэнком.

 

	Глубина резания (мм)	Скорость подачи (мм/мин)	Скорость круга (м/с)	Диаметр круга (мм)	Производительность съема материала (мм3/мм/с)	Величина агрессивности заточки
Параметры Джо для карбидной концевой фрезы маленького диаметра	2.5	150	18.5	150	6.3	17.4
Параметры Хэнка для карбидной концевой фрезы среднего диаметра	2.9	115	16.5	120	5.6	18.1
Пример из брошюры фирмы-изготовителя круга: заточка концевой фрезы среднего диаметра	2	300	33	150	10.0	17.5

Параметры заточки для процесса обдирки вольфрам-карбидых деталей алмазным кругом

 
Мы видим, что Джо работал на скорости круга 18,5 м/с, а Хэнк – 16,5 м/с. Я спросил Джо, что он думает о параматрах Хэнка. Он сказал: “Чепуха. Хэнк понятия не имеет, что он делает. Если я буду работать на скорости 16,5 м/с, я просто сжую свой круг, и на выходе у меня будет выкрашивание.”
 

Потом я спросил у Хэнка, что он думает. Хэнк сказал: “Джо просто сдурел. Если я буду работать на скорости 18,5 м/с, у меня будет засаливание круга и повреждение обрабатываемой детали.”
 

Потом я спросил у них обоих, что они думают о параметрах, данных в примере фирмы-изготовителя круга. Они их единодушно отвергли: “Чепуха! 33м/с – это просто абсурд.” О чем-то они по крайней мере согласились.


However, let’s look at the Aggressiveness Numbers. Here we see values of 17.4, 18.1 and 17.5. These are all pretty close to each other in spite of the radically different wheel speeds. Why? This wheel specification liked to be run at an Aggressiveness of around 17.5 to 18.0. This can be achieved in numerous ways – and was. Each operator, including the guy at the wheel manufacturer, did his own tweaking and arrived at pretty much the same Aggressiveness Number.
 

Используйте агрессивность заточки в своей работе для повышения эффективности

 

В следующий раз, когда вы работаете на станке, рассчитайте агрессивность заточки. Со временем, вы сможете создать базу данных по агрессивности заточки для разных процессов обработки. Когда вы рассчитали агрессивность заточки для определенного круга, внесите его в базу данных. Допустим, теперь вам нужно обработать деталь меньшего размера и уменьшить глубину резания. Никаких проблем – вам просто нужно задать такую скорость подачи и скорость круга, которые дадут ту же величину агрессивности заточки, и таким образом, вы опять выйдите на оптимальный режим для своего круга.
 

Я разработал концепцию агрессивности заточки в 2001 и впервые включил ее в свой “Интенсивный курс по заточке” в 2007. И когда я теперь встречаюсь со своими бывшими учениками, многие из них говорят: “Вы знаете, из того, что я узнал на этом курсе, одну вещь мы используем постоянно: агрессивность заточки. Когда �� нас возникают проблемы, мы всегда проверяем величину агрессивности заточки и сравниваем ее с нашими обычными показателями. И всегда, когда есть проблема, агрессивность заточки оказывается или слишком высокой или слишком низкой. Мы теперь ведем постоянный контроль величины агрессивности заточки, и это помогает поддерживать в порядке весь процесс.”
 

Поэтому не думайте больше, какая вам нужна скорость круга и скорость подачи. Главное – понять, какая вам нужна агрессивность заточки.
 

 

Об авторе

Джеффри Баджер – независимый консультант и эксперт по заточке. Он будет проводить свой трехдневный “Интенсивный курс по заточке” 19 – 21 октября в г.Колумбус, Огайо, США. Организацию курса осуществляет компания Diamond Innovations. Джеффри Баджер также будет присутствовать на торгово-промышленной выставке EMO. Организовать встречу на EMO или получить информацию о курсе можно на www.TheGrindingDoc.com.

 

 

12 сентября 2011