Material Removal Rate. Już kiedyś mówiliśmy o produktywności w kontekście optymalizacji ilości usuwanego materiału na minutę.
https://www.yg-1.pl/baza-wiedzy/technicznewtorki/175-kluczowy-jest-koszt-usuniecia-materialu
Parametr ten, nazywany w skrócie MRR, należy do jednych z najważniejszych w procesie doskonalenia strategii obróbki. Jak, zatem, rozpatrywać ten aspekt w obliczu parametrów katalogowych?
Nie jest tajemnicą, że katalogowa warstwa skrawania, para wysokość skrawania Ap i szerokość skrawania Ae, ma zastosowanie tylko w pewnej ilości aplikacji. Jeśli już znajdziemy interesujące nas narzędzie, grupę VDI materiału, który obrabiamy i parametry katalogowe, zobaczymy, że są one podane dla konkretnej pary Ap/Ae.
https://www.yg-1.pl/baza-wiedzy/technicznewtorki/263-parametry-pracy-i-co-dalej
Nie oznacza to, że narzędzia nie nadają się do pracy w innych warunkach, ba!, nawet może się to dla nas okazać pomocne!
Dla lepszego zrozumienia tematu przychodzi nam z odsieczą Material Removal Rate. Jest to nic innego jak objętość materiału Q, wyrażona w cm3 usuwana na każdą minutę pracy narzędzia w materiale. Zależy ona od warstwy skrawania (Ap/Ae) i minutowego posuwu (Vf):
Łatwo domyślić się, że jeżeli któryś z parametrów wpływających na MRR zmniejszymy, to nasza wydajność spadnie i odwrotnie.
Dla przykładu wzięliśmy narzędzie TitaNox - frez fi10,0 z=4 o symbolu GMG40100 i pracę w austenitycznej stali nierdzewnej. Parametry katalogowe dla pracy bokiem:
Mamy tam Vc=105m/min. czyli dla freza fi10,0 obroty to 3342obr./min., posuw na ząb fz=0,042mm/ząb czo przy tych obrotach i czterech zębach daje nam posuw Vf=561mm/min. Katalogowa warstwa to Ap=1,0xD czyli 10mm, a Ae=0,4xD czyli 4mm.
Zostawmy na chwilę katalogowy posuw i zajmijmy się warstwą skrawania. Tak przedstawiałaby się nasza objętość usuwanego materiału na minutę, jeśli zmienialibyśmy szerokość i wysokość skrawania:
Na niebiesko zaznaczona wartość z katalogu, Q= 22,4 cm3/min., a na zielono podobne wartości dla innych par Ap/Ae.
Na prawo od tych wartości znajdują się pary o mniejszej, niż katalogowa, ilości usuwanego materiału na minutę, czyli będziemy pracowali z mniejszą wydajności, i w porządku - nic nie stoi na przeszkodzie aby pracować wolniej,
Natomiast po lewej stronie, pary które może i dadzą nam większa wydajność, ale poddadzą narzędzia próbie i może się okazać, że będą niebezpieczne.
Oczywiście parametry katalogowe są bardzo zachowawcze i pewnie nic się złego nie stanie, jeśli zahaczymy o jedną komórkę w lewo, ale warto zachować czujność.
Pozwala nam to wyobrazić sobie również siły działające na narzędzie względem standardowego zastosowania
A co by się stało, jeśli zastosowalibyśmy, znany już, też z tego artukułu:
https://www.yg-1.pl/baza-wiedzy/technicznewtorki/263-parametry-pracy-i-co-dalej
współczynnik zmiany wielkości posuwu w zależności od Ae?
Jeśli naniesiemy go na wartości posuwu w tabeli to będzie ona wyglądać następująco:
Wartości podobne do katalogowych przesunęły nam się w pola do tej pory bardzo bezpieczne, a dotychczasowe pary, zaznaczone kolorem jasno zielonym znacząco wzrosły!
Zazwyczaj możemy przyjąć, że będą nadal bezpieczne!
Właśnie w ten sposób najlepiej jest modyfikować parametry katalogowe - mając na uwadze zmiany w wydajności!
Tam gdzie mamy wartości Ae zaznaczone na żółto, i dopisek o niezbyt optymalnym zastosowaniu frezów cztero-piórowych warto zastanowić się nad narzędziem z większą ilością piór (z=5 i z=6)!
Oczywiście musimy brać pod uwagę modyfikatory spowodowane zwiększonym wysięgiem, niewystarczającą sztywnością, czy delikatnym mocowaniem detalu, ale myślę, że przybliża nam to, znowu o krok, sposób doboru najlepszych parametrów!
Jeżeli macie pytania, jesteśmy do Waszej dyspozycji - kontakt
Opracowanie artykułu:
Maciej Gara
Product manager – frezowanie / Inżynier aplikacyjny