การใช้พลังงานตัดของหัวกัดคาร์ไบด์สี่เหลี่ยมคือเท่าไร?
ในฐานะซัพพลายเออร์ของหัวกัดสี่เหลี่ยมคาร์ไบด์ ฉันมักจะได้รับการสอบถามจากลูกค้าเกี่ยวกับการใช้พลังงานในการตัดของเครื่องมือเหล่านี้ การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้พลังงานในการตัดถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งผู้ผลิตและผู้ใช้ปลายทาง เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนการผลิต ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานของหัวกัด
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการใช้พลังงานตัดของหัวกัดคาร์ไบด์ทรงสี่เหลี่ยม
การใช้พลังงานตัดของหัวกัดคาร์ไบด์สี่เหลี่ยมได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย สิ่งแรกและสำคัญที่สุดคือวัสดุที่ถูกตัด วัสดุที่แตกต่างกันมีความแข็ง ความเหนียว และความสามารถในการแปรรูปที่แตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น การตัดวัสดุเนื้ออ่อน เช่น อะลูมิเนียม ต้องใช้กำลังน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการตัดเหล็กชุบแข็ง โครงสร้างจุลภาคของวัสดุก็มีบทบาทเช่นกัน วัสดุที่มีโครงสร้างสม่ำเสมอและละเอียดกว่ามักจะตัดได้ง่ายกว่าและกินไฟน้อยกว่า
รูปทรงของหัวกัดคาร์ไบด์ทรงสี่เหลี่ยมเป็นอีกปัจจัยที่สำคัญ จำนวนร่องฟันบนคัตเตอร์ส่งผลต่อกำลังตัด หัวกัดที่มีร่องฟันมากขึ้นสามารถขจัดวัสดุได้มากขึ้นต่อรอบการหมุน แต่ยังเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างหัวกัดกับชิ้นงานอีกด้วย ตัวอย่างเช่น กดอกเอ็นมิลล์แบน 2 ฟันอาจมีการใช้พลังงานในการตัดต่ำกว่าในบางการใช้งานที่การคายเศษเป็นปัญหา เนื่องจากจะทำให้มีพื้นที่ชิปมากขึ้น ในทางกลับกัน หัวกัดที่มีร่องฟันมากกว่าสามารถให้ผิวสำเร็จที่เรียบเนียนขึ้นด้วยอัตราป้อนที่สูงขึ้น ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำบางอย่าง
พารามิเตอร์การตัด รวมถึงความเร็วตัด อัตราป้อน และความลึกของการตัด มีผลกระทบโดยตรงต่อการใช้พลังงาน ความเร็วตัดที่สูงขึ้นโดยทั่วไปจะทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น แต่ยังลดเวลาในการตัดด้วย อย่างไรก็ตาม หากความเร็วตัดสูงเกินไป อาจส่งผลให้เครื่องมือสึกหรอมากเกินไปและอาจถึงขั้นแตกหักได้ อัตราป้อนซึ่งเป็นระยะทางที่เครื่องตัดก้าวหน้าต่อรอบก็ส่งผลต่อการใช้พลังงานเช่นกัน อัตราการป้อนที่สูงขึ้นหมายความว่ามีการขจัดวัสดุมากขึ้นต่อหน่วยเวลา ส่งผลให้ความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้น ความลึกของการตัดหรือความหนาของวัสดุที่ดึงออกในการผ่านครั้งเดียวเป็นอีกตัวแปรหนึ่ง การตัดลึกต้องใช้กำลังมากขึ้น แต่ก็สามารถลดจำนวนรอบที่ต้องใช้ในการตัดเฉือนให้เสร็จสมบูรณ์ได้เช่นกัน
คุณภาพของหัวกัดคาร์ไบด์สี่เหลี่ยมถือเป็นปัจจัยสำคัญ หัวกัดคาร์ไบด์คุณภาพสูงพร้อมการเคลือบที่ดีขึ้นและการผลิตที่แม่นยำสามารถลดแรงเสียดทานและปรับปรุงประสิทธิภาพการตัด จึงช่วยลดการใช้พลังงาน ตัวอย่างเช่น หัวกัดที่มีการเคลือบ TiAlN สามารถทนต่ออุณหภูมิการตัดที่สูงขึ้น และลดการยึดเกาะระหว่างหัวกัดกับชิ้นงาน ส่งผลให้การตัดมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การวัดและการคำนวณการใช้พลังงานในการตัด
การวัดการใช้พลังงานในการตัดสามารถทำได้โดยใช้มิเตอร์วัดกำลังที่ติดตั้งอยู่บนเครื่องมือกล มิเตอร์เหล่านี้สามารถให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับกำลังที่มอเตอร์สปินเดิลดึงออกมาในระหว่างกระบวนการตัด ด้วยการตรวจสอบการใช้พลังงาน ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับพารามิเตอร์การตัดให้เหมาะสมเพื่อให้เกิดความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างประสิทธิภาพการผลิตและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
นอกจากนี้ยังมีแบบจำลองทางทฤษฎีสำหรับการคำนวณการใช้พลังงานในการตัดด้วย วิธีการหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปจะขึ้นอยู่กับพลังงานการตัดจำเพาะ พลังงานตัดจำเพาะคือพลังงานที่จำเป็นในการขจัดปริมาตรของวัสดุหนึ่งหน่วย สามารถกำหนดได้จากการทดลองสำหรับวัสดุและสภาวะการตัดที่แตกต่างกัน การใช้พลังงานตัด (P) สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
[P = U \คูณ Q]
โดยที่ U คือพลังงานตัดจำเพาะ และ Q คืออัตราการขจัดวัสดุ อัตราการขจัดวัสดุคำนวณจากผลคูณของอัตราการป้อน ความลึกของการตัด และความกว้างของการตัด
อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าการคำนวณทางทฤษฎีเหล่านี้เป็นเพียงการประมาณ เนื่องจากกระบวนการตัดจริงมีความซับซ้อนและได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ เช่น การสึกหรอของเครื่องมือ การสั่นสะเทือน และพฤติกรรมแบบไดนามิกของเครื่องมือกล
ผลกระทบของการใช้พลังงานตัดต่อการผลิต
การใช้พลังงานตัดสูงสามารถเพิ่มต้นทุนการผลิตได้อย่างมาก ต้นทุนพลังงานเป็นส่วนสำคัญของต้นทุนการผลิตโดยรวม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตขนาดใหญ่ ด้วยการลดการใช้พลังงานในการตัด ผู้ผลิตสามารถประหยัดค่าพลังงานและปรับปรุงอัตรากำไรของตนได้
นอกจากจะช่วยประหยัดต้นทุนแล้ว การใช้พลังงานในการตัดที่ลดลงยังช่วยยืดอายุการใช้งานของหัวกัดคาร์ไบด์สี่เหลี่ยมอีกด้วย การใช้พลังงานที่มากเกินไปมักส่งผลให้อุณหภูมิในการตัดสูงขึ้น ซึ่งอาจทำให้เครื่องมือสึกหรอและลดความคมของคมตัดได้ ด้วยการปรับพารามิเตอร์การตัดให้เหมาะสมเพื่อลดการใช้พลังงาน ทำให้หัวกัดมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ลดความถี่ในการเปลี่ยนเครื่องมือและประหยัดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม
กรณีศึกษา
ลองพิจารณากรณีศึกษาในอุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์กัน บริษัทแห่งหนึ่งใช้คัตเตอร์คาร์ไบด์สี่เหลี่ยมเพื่อตัดเฉือนเสื้อสูบที่ทำจากเหล็กหล่อ ในตอนแรก พวกเขาใช้ชุดเครื่องตัดที่มีอัตราการป้อนสูงและความเร็วตัดค่อนข้างต่ำ การใช้พลังงานค่อนข้างสูง และการสึกหรอของเครื่องมือก็มีนัยสำคัญเช่นกัน หลังจากวิเคราะห์กระบวนการตัดแล้ว พวกเขาเปลี่ยนมาเป็นดอกเอ็นมิลล์แบน 4 ฟัน 45HRCและปรับพารามิเตอร์การตัด พวกเขาเพิ่มความเร็วตัดและลดอัตราการป้อนเล็กน้อย ส่งผลให้การใช้พลังงานในการตัดลดลง 20% และอายุการใช้งานของเครื่องมือเพิ่มขึ้น 30% ส่งผลให้ประหยัดต้นทุนได้อย่างมากทั้งในด้านพลังงานและการเปลี่ยนเครื่องมือ
อีกกรณีหนึ่งอยู่ในอุตสาหกรรมงานไม้ ผู้ผลิตเฟอร์นิเจอร์รายหนึ่งใช้คัตเตอร์คาร์ไบด์สี่เหลี่ยมเพื่อตัดเฉือนวงกบประตูโอจี พวกเขาใช้หัวกัดมาตรฐานที่มีการคายเศษไม่ดี ซึ่งทำให้สิ้นเปลืองพลังงานสูงและได้ผิวสำเร็จที่หยาบกร้าน หลังจากเปลี่ยนเครื่องตัดด้วยชุดดอกสว่านกรอบประตู Ogeeออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันนี้ การใช้พลังงานลดลง 15% และพื้นผิวได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ
บทสรุป
โดยสรุป การใช้พลังงานตัดของหัวกัดคาร์ไบด์ทรงสี่เหลี่ยมเป็นปัญหาที่ซับซ้อนซึ่งได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ เช่น วัสดุที่ถูกตัด รูปทรงของหัวกัด พารามิเตอร์การตัด และคุณภาพของหัวกัด ด้วยการทำความเข้าใจปัจจัยเหล่านี้และใช้วิธีการวัดและเพิ่มประสิทธิภาพที่เหมาะสม ผู้ผลิตจึงสามารถลดการใช้พลังงานในการตัด ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต และยืดอายุการใช้งานของหัวกัดได้
ในฐานะซัพพลายเออร์ของหัวกัดคาร์ไบด์สี่เหลี่ยม เรามุ่งมั่นที่จะมอบผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงและการสนับสนุนทางเทคนิคแก่ลูกค้าของเรา เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการตัดของพวกเขา หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวกัดสแควร์คาร์ไบด์ของเรา หรือต้องการความช่วยเหลือในการลดการใช้พลังงานในการตัด โปรดติดต่อเราเพื่อขอหารือเรื่องการจัดซื้อ เราหวังว่าจะได้ร่วมงานกับคุณเพื่อให้การดำเนินการตัดเฉือนมีประสิทธิภาพและคุ้มต้นทุนมากขึ้น
อ้างอิง
- Boothroyd, G. และอัศวิน WA (2549) พื้นฐานของการตัดเฉือนและเครื่องมือกล ซีอาร์ซี เพรส.
- คัลปักเจียน, เอส. และชมิด, เอสอาร์ (2009) วิศวกรรมการผลิตและเทคโนโลยี เพียร์สันเด็กฝึกหัดฮอลล์
- เทรนท์, อีเอ็ม, และไรท์, พีเค (2000) การตัดโลหะ บัตเตอร์เวิร์ธ - ไฮเนอมันน์
