Bir parçayı üretmek için CNC işlemeyi seçtiğinizde, birkaç temel parametre ürünün nihai kalitesini belirler. Bunlar arasında, kesme derinliği (DOC) merkezi bir rol oynar. İlerleme hızı ve kesme hızıyla birlikte, kesme derinliği işleme verimliliği, yüzey kalitesi ve takım ömrü üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir.
Bu kapsamlı kılavuz, kesme derinliğinin ne olduğunu, neden önemli olduğunu, diğer işleme parametreleriyle nasıl ilişkili olduğunu ve bunu doğru bir şekilde nasıl hesaplayabileceğinizi açıklıyor.
Talaşlı İmalatta Kesme Derinliği Nedir?
Kesme Derinliği, bir kesme aletinin her geçişte bir iş parçasının yüzeyinin altına ne kadar nüfuz ettiğini tanımlar. Alet yanal olarak hareket ettiğinde (tornalamada olduğu gibi) veya parça hareketsiz kalırken döndüğünde (frezelemede olduğu gibi), kalınlığı DOC'a eşit bir malzeme tabakasını kaldırır. Bunu ince bir peynir dilimini tıraş etmek gibi düşünün; dilim ne kadar kalınsa, o sizin kesme derinliğinizdir.
Frezelemede, dönen takım malzemeye belirli bir miktarda aşağı doğru hareket eder. Tornalamada, sabit kesme takımı dönen iş parçasına belirli bir mesafe kadar radyal olarak ilerler. CNC üreticileri Kesme derinliğini milimetre (mm) veya inç (inç) olarak ifade edin. Metal kesme için tipik değerler geçiş başına 0.1 mm ile 2 mm arasındadır.
Kesme Derinliği Türleri
İşleme operasyonları iki ana kesme derinliği türünü içerir.
| Menşei | Kısaltma | Kullanım Şekli | Ayrıca şöyle bilinir |
|---|---|---|---|
| Radyal Kesme Derinliği | RDOC | Aletin eksenine dik | Stepover, Genişliği Kes |
| Eksenel Kesme Derinliği | ADOK | Aletin ekseni boyunca, malzemeye dikey olarak | Adım Aşağı, Kesim Derinliği |
Radyal kesme derinliği, aletin iş parçasına yandan yana ne kadar temas ettiğini ölçer. Eksenel kesme derinliği, aletin parçaya ne kadar derine daldığını ölçer. Her iki değer de malzeme çıkarma oranına ve kesme kuvvetlerine katkıda bulunur.
Kesme Derinliğini Kontrol Etmenin Önemi
Kesim derinliğini kontrol etmek hem performans hem de kalite için önemlidir. Derinlik çok sığsa, işlem verimsiz hale gelebilir. Çok derinse, alete zarar verebilir, malzemeyi aşırı ısıtabilir veya kötü bir yüzey kalitesi oluşturabilir.
DOC'un önemli olmasının birkaç nedeni şunlardır:
- DOC arttıkça takım aşınması artar: Daha derin bir kesim daha fazla güç gerektirir ve aletin ucunda daha fazla ısı oluşur, bu da aletin çok daha hızlı yıpranmasına neden olabilir.
- Yüzey Kaplaması Etkilenir: DOC çok yüksek olduğunda titreşim, talaş birikmesi veya sapma nedeniyle pürüzlü veya düzensiz yüzeyler oluşabilir.
- Yapılı Kenar (BUE) Riski: Özellikle alüminyum gibi yumuşak metallerde aşırı DOC, malzemenin alete yapışarak yüzeyi bozduğu BUE oluşumuna yol açabilir.
- Boyutsal Doğruluk Azalabilir: Daha yüksek kesme derinliği hem takım hem de iş parçası üzerindeki stresi artırır, bu da sapmaya veya eğrilmeye yol açabilir.
Örnek: Yumuşak metaller üzerindeki tornalama işlemlerinde, kontrolsüz BUE oluşumu, DOC düzgün bir şekilde ayarlanmazsa pürüzlü bir yüzey bırakabilir ve takımın bozulmasına yol açabilir.
Kesme Derinliğinin Diğer İşleme Değişkenlerini Nasıl Etkilediği
Kesme derinliği manuel olarak veya G-kod, diğer işleme faktörleriyle anlamlı şekillerde etkileşime girer. En iyi sonuçları elde etmek için bunların hepsini dengelemelisiniz.
Kesme Hızı ve İlerleme Hızı
Kesme hızı (takımın yüzey hızı) ve ilerleme hızı (takımın devir başına hareketi), malzeme çıkarma hızını (MRR) tanımlamak için kesme derinliğiyle birlikte çalışır. Bir parametrenin değiştirilmesi diğerlerini etkiler. Örneğin, DOC artırılırsa, takımın aşırı ısınmasını önlemek için ilerleme hızı veya hızın azaltılması gerekebilir.
Soğutma ve Yağlama
Soğutucular kesme bölgelerindeki sıcaklığı yönetmeye yardımcı olabilir, ancak ilginç bir şekilde, düşük kesme derinliklerinde aşırı soğutucu kullanımı takım aşınmasını kötüleştirebilir. Bunun nedeni, talaşların sıkıca kıvrılmasına ve takım arayüzünde ısının hapsolmasına neden olabilmesidir. Bu gibi durumlarda, bir talaş kırıcı kullanmak sadece soğutucu eklemekten daha etkili olabilir.
Eğim Açısı ve Malzeme Türü
Termoplastikler gibi bazı malzemeler ısıya duyarlıdır. Bu tür malzemeleri işlerken, aletin eğim açısı ve kesme derinliği, termal deformasyonu ve yapışkan talaşları önlemek için dikkatlice dengelenmelidir.
Araç Geometrisi ve DOC
Kesici takımın eğim açısı ve kesme hızı, kesme derinliğiyle dengelenmelidir. Bu, özellikle plastik veya yumuşak metalleri işlerken önemlidir. Bu malzemeler ısıya ve deformasyona karşı daha hassastır ve uygunsuz bir DOC kullanımı, yapışkan talaşlara veya takımın yapışmasına neden olabilir.
Kesme Derinliği Nasıl Hesaplanır
DOC'yi hesaplama yöntemi, işleme sürecinin türüne (tornalama veya frezeleme) bağlıdır.
Kesme derinliğini hesaplamadan önce şunlara karar vermelisiniz:
- Işleme süreci: Frezeleme, tornalama, delme vb.
- İş parçası malzemesi: Çelik, alüminyum, plastik vb.
- Takım Malzemesi ve Kaplama: Karbür, yüksek hız çeliği (HSS), elmas tipi vb.
- Makine Kabiliyeti: Maksimum mil gücü, rijitlik ve hareket sınırları.
- Gerekli Yüzey İşlemi: Pürüzlülük değeri veya tolerans aralığı.
Tornalama İşlemleri
In tornalama işleme, bir iş parçası dönerken takım radyal olarak hareket eder. Kesme derinliği, basitçe dış yüzeyden kesilen yüzeye olan mesafedir. Radyal temas DOC'ye eşittir. Makinistler DOC'yi geçiş başına amaçlanan malzeme çıkarılmasından hesaplar:
- Konu: Takım yolu
- Eylem: Radyal mesafeye göre parçaya hareket eder
- Sonuç: DOC'a eşit kalınlıkta bir çip oluşturur
Örnek Hesaplama:
Bir çubuk 50.0 mm çapından 48.0 mm çapına döner. Geçiş başına DOC:
DOC=(50.0−48.0)/2=1.0 mm
| Parametre | Özellik |
|---|---|
| Başlangıç Çapı | 50.0 mm |
| Son Çap | 48.0 mm |
| Kesme Derinliği (geçiş başına) | 1.0 mm |
Frezeleme İşlemleri
In freze işleme, iş parçası sabit kalırken takım döner. Kesme derinliği, takımın malzemeye dikey olarak ne kadar derin nüfuz ettiğidir.
Frezelemede genellikle iki derinlik yönü vardır:
- Eksenel kesme derinliği – mil ekseni boyunca derinlik
- Radyal kesme derinliği – mil eksenine dik derinlik
DOC öğütmek için sabit bir formül olmasa da genel bir kural şudur:
- Çapı 20 mm'den büyük olan takımlar için DOC genellikle takım çapının 4 katına ayarlanır
- 20 mm'den küçük takımlar için DOC, kurulumun sertliğine bağlı olarak takım çapının 10 katına kadar çıkabilir
Makinenizin bu değerlerin oluşturduğu kuvvetleri kaldırabileceğinden her zaman emin olun.
Yaygın İşlemlerde Tipik Kesme Derinlikleri
Kesme derinlikleri çok çeşitlidir işleme operasyonlarıAşağıdaki tablo tipik aralıkları özetlemektedir:
| Süreç | Tipik Derinlik Aralığı (mm) | notlar |
|---|---|---|
| Dönüş | 0.5 - 3.0 | İş parçasının sertliğine bağlıdır |
| Yüz Frezeleme | 0.5 - 10.0 | Kesici çapı ve gücü ile belirlenir |
| Çevresel Frezeleme | 1.0 - 5.0 | Kaba işleme için daha yüksek, son işleme için daha düşük |
| Yerleştirme | 0.1 - 3.0 | Dar yuvalar için daha küçük |
| Delme | Tam delik derinliği | Matkap uzunluğu ile kontrol edilir |
| Bileme | 0.01 - 0.1 | Hassasiyet için çok sığ |
| Broş | 0.05 - 0.5 | Broş diş geometrisine dayalı |
| Planlama/Şekillendirme | 0.2 - 5.0 | Malzemeye ve araca göre değişir |
| EDM | Değişken | Darbe başına ve toplam ihtiyaç duyulan derinlikte ayarlayın |
Kesme Derinliğinin Ayarlanması: Adım Adım Kılavuz
BOYI TECHNOLOGY, ilk kesme derinliğini seçmek için aşağıdaki iş akışını önermektedir:
- Alet üreticisinin önerdiği aralığı okuyun.
- Malzeme özelliklerini ve iş parçası geometrisini kontrol edin.
- Makinenin yeteneklerini ve son bakım durumunu göz önünde bulundurun.
- İlk test kesimi için muhafazakar bir derinlik girin.
- Testi çalıştırın, ardından takım aşınmasını, yüzey kalitesini ve parça boyutlarını ölçün.
- Sonuçlar hedeflerle eşleşene kadar derinliği küçük artışlarla artırın veya azaltın.
- Son parametreleri sabitleyin ve tekrarlanan işler için belgelendirin.
Projeniz İçin Hazır Mısınız?
Şimdi BOYİ TECHNOLOGY'yi deneyin!
Birebir destek almak için 3B modellerinizi veya 2B çizimlerinizi yükleyin
Talaş Kalınlığı ve Kesme Derinliği
Yaygın bir yanlış anlama, talaş kalınlığının kesme derinliğine eşit olduğudur. Gerçekte, talaş kalınlığı genellikle kesme derinliğinden daha büyüktür.
Kesme sırasında, malzeme bir kesme düzlemi boyunca kesilir. Bu, talaşın sıkışmasına ve kesilmemiş katmandan veya DOC'den daha kalın hale gelmesine neden olur.
Birkaç tanım yapalım:
- Kesme derinliği (t₀): Alet ucunun malzemeye doğru hareket ettiği normal mesafe.
- Talaş Kalınlığı (tₐ): İş parçasından kopan metal şerit veya talaşın kalınlığı.
Kesici kenardaki kesme etkisi nedeniyle, talaş kalınlığı genellikle büyük kesme derinliğinden daha fazladır. Bunun nedeni, malzemenin ayrılmadan önce deforme olması ve sıkışmasıdır.
Talaş Kalınlığı Oranı (Kesme Oranı):
Kesme derinliği ile talaş kalınlığı arasındaki orana kesme oranı (r) denir:
r = DOC / Talaş Kalınlığı
Daha düşük bir oran, daha fazla malzeme sıkışmasına işaret eder ve bu da genellikle daha fazla ısıya ve daha fazla takım aşınmasına neden olur.
Kesme Açısı ve Eğim Açısı Etkileri
Kırpma sırasında talaş sıkışır ve tırmık yüzeyinin üzerinden kayar. Geometri şunu verir:
Nerede:
- ϕ kayma düzlemi açısıdır.
- α, aletin eğim açısıdır.
Daha büyük bir eğim açısı α, kesme açısı ϕ'yi artırır ve kesme kuvvetini düşürür, ancak aynı zamanda talaş kalınlığını da değiştirir.
Kesme Derinliği, Kesme Kuvvetleri ve Güç Arasındaki Bağlantı
DOC arttıkça, alet ve makine üzerinde etkili olan kuvvetler de artar. Bu kuvvetleri hesaplamak, aletin veya makinenin yükü kaldırabileceğini belirlemeye yardımcı olabilir.
Kesme Kuvveti (Fc)
Malzemeyi kesmek için gereken ana kuvvet budur.
Kesme Gücü (Adet)
Nerede:
- Pc = Güç (W)
- Fc = Kesme kuvveti (N)
- V = Kesme hızı (m/dak)
Kesme işlemi için gereken enerji şunları içerir:
- Kesme özgül enerjisi (US):Malzemeyi deforme etmek için gereken enerji.
- Sürtünme özgül enerjisi (uf): Talaş ile takım arasındaki sürtünmeden dolayı kaybedilen enerji.
Bu değerler kesme derinliğinden etkilenir. Daha fazla derinlik daha fazla enerji gerektirir, bu da daha güçlü bir makine veya daha sert bir takım kurulumu gerektirir.
Bahşiş: Eğer aletinizin neden aşırı ısındığından veya çabuk aşındığından emin değilseniz, kesme derinliğinizi kontrol edin ve kuvvetleri yeniden hesaplayın.
BOYI TECHNOLOGY: İşleme Ortağınız
BOYI TECHNOLOGY şu konularda uzmanlaşmıştır: CNC işleme hizmetleri Avrupa ve Kuzey Amerika'da. Birleştiriyoruz:
- Gelişmiş ortodontik vakalar için kapsamlı çözüm paketi 5 eksenli işleme merkezleri
- Talaş tahliyesi için optimize edilmiş sertifikalı takım yolları
- Kesme kuvvetlerinin ve güç çekişinin şirket içi testi
- Premium CMM ekipmanlarında %100 boyutsal denetim
Mühendislerimiz, malzeme ve tolerans talepleriniz için ideal DOC, besleme ve hızı belirlemek üzere sizinle iş birliği yapar. İster küçük prototipler ister yüksek hacimli parçalar üretiyor olun, mühendislerimiz kesme derinliğinin ve diğer kritik faktörlerin kalite, hız ve maliyet açısından mükemmel şekilde ayarlandığından emin olur. Bize ulaşın Üretim hedeflerinizi nasıl destekleyebileceğimiz hakkında daha fazla bilgi edinmek için.
Projeniz İçin Hazır Mısınız?
Şimdi BOYİ TECHNOLOGY'yi deneyin!
Birebir destek almak için 3B modellerinizi veya 2B çizimlerinizi yükleyin
Sonuç
Kesme derinliği CNC programınızdaki bir sayıdan daha fazlasıdır. Parçanızın nasıl çıkacağını ve aletinizin ne kadar dayanacağını şekillendirir. DOC'u yanlış değerlendirmek aletin kırılmasına, düşük kaliteye ve israf edilen malzemeye yol açabilir.
Bir işleme işini planlarken:
- Malzeme ve takımlara göre kesme derinliği için üreticinin önerileriyle başlayın.
- Makinenizin yeteneklerini göz önünde bulundurun; daha fazla derinlik daha fazla sağlamlık ve güç gerektirir.
- Takım ömrü ve üretkenliği dengelemek için DOC'u kesme hızı ve ilerleme oranıyla birlikte ayarlayın.
Kesme derinliğini dikkatlice kontrol ederek ve diğer parametreler üzerindeki etkisini anlayarak, daha istikrarlı, verimli ve uygun maliyetli bir işleme süreci yaratabilirsiniz. BOYİ TEKNOLOJİSİ, takım maliyetlerini düşürecek, çevrim sürelerini kısaltacak ve tutarlı, yüksek kaliteli parçalar elde edeceksiniz.
Bu makale BOYI TECHNOLOGY ekibinden mühendisler tarafından yazılmıştır. Fuquan Chen, hızlı prototipleme, metal parçalar ve plastik parça üretimi alanında 20 yıllık deneyime sahip profesyonel bir mühendis ve teknik uzmandır.
