車削是什麼?
車削主要在車床上進行,用車刀對旋轉的工件加工,通常會以線性移動來描繪螺旋刀具路徑,藉此加工工件的內外圓柱面、端面、圓錐面、成形面和螺紋等,而在車床上還可使用鑽頭、擴孔鑽、板牙或滾花工具等進行加工。
一般車削在加工領域中,不論是技術、設備與顧及的製程相對較容易入門,當然也在加工的利潤上更加注重效益,今天我們就來探討車削如何快速優化製造速度與品質。
車削主要在車床上進行,用車刀對旋轉的工件加工,通常會以線性移動來描繪螺旋刀具路徑,藉此加工工件的內外圓柱面、端面、圓錐面、成形面和螺紋等,而在車床上還可使用鑽頭、擴孔鑽、板牙或滾花工具等進行加工。
舉個例子,我們運用彎曲力可以在切削過程中抓到非常平穩的力量,透過左圖橘色與綠色的線就能清楚知道這個力量的幅度,此訊號非常平順且細緻,同時綜合反應機床剛性與車削參數的適用性,若刀具與機床剛性兩者能夠承受許多千奇百怪的工件輪廓,我們就能快速得到乘載極限,這意味著能夠用更快的加工時間與刀具的極限,來換取工件的利潤。
若訊號上像藍線的狀態,會發現車削力的穩定性不佳,且在切削過程中這些不穩定的力量會逐漸增大,表示此參數已經超出機床剛性或刀具壽命的極限。若藍線只有切削力逐漸上漲的趨勢,但力量非常穩定,代表參數合適而刀片則需換面即可。
有時車削到一個線速度下會產生奇怪的振紋,而這些振紋若發生在內孔,則會令人非常懊惱,以上圖的例子來說,鋁圈薄件的加工非常講求表面品質與加工效率,在量產的過程中,刀具也會逐漸損耗,而損耗過程中會使得車削力提升,這樣的抵抗力與相對進給下會產生一種共振。透過右圖藍色訊號可得知薄件內孔的顫振異常切削力,在6-58Nm不等,若我們將刀長跨距與切削力做相依的換算,也能得知此面粗紋路的高低差,並且也能快速得知此段進給在舊刀的不適用性下須做參數修正。
此圖還有一個非常有趣的現象,橘色的訊號線是一般穩定切削力,在同樣的加工部位下,有顫振的藍色訊號在末端高出了橘色訊號些許,這可以明顯看出車刀在經過顫振後,刀具壽命已些微折損。這只有在即時監控車削力時,所能表現出的可視化訊號。
主圖photo by Capri23auto 從 Pixabay
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