Kontekst i cel testów
W dziedzinie mikroprecyzyjnej obróbki skrawaniem, gdy średnica narzędzia zmniejsza się poniżej 0,1 mm, siła styku (siła wyzwalająca) podczas procesu ustawiania narzędzia staje się kluczową zmienną wpływającą na żywotność narzędzia i dokładność obróbki. Wielu producentów, chcąc przeprowadzić kontrolę mikronarzędzi, często musi wybierać drogie laserowe urządzenia do ustawiania narzędzi, a koszty sięgające setek tysięcy dolarów stają się poważnym obciążeniem dla wielu małych i średnich zakładów.
Celem niniejszego testu jest sprawdzenie, czy przyrząd do ustawiania narzędzi TSENSE/BALLSUM może bezpiecznie mierzyć narzędzia o bardzo małej średnicy, wynoszącej zaledwie 0,05 mm, przy odpowiednio niskiej sile sprężystości, zapewniając klientom bardziej opłacalne rozwiązanie w zakresie ustawiania narzędzi.
Kluczowa kwestia: siła wyzwalająca tradycyjnych kontaktowych przyrządów do ustawiania narzędzi wynosi około 2,5 N–3,5 N. W przypadku narzędzi o średnicy poniżej 0,1 mm siła ta jest wystarczająca, aby w momencie ustawiania spowodować nieodwracalne uszkodzenia. Przyrząd do ustawiania narzędzi o niskiej sile sprężystości 0,5 N firmy TSENSE został opracowany właśnie z myślą o rozwiązaniu tego problemu.
Środowisko testowe i parametry
| Marka przyrządu do ustawiania narzędzi | TSENSE / BALLSUM |
| Marka narzędzia | Taikee |
| Specyfikacja narzędzi | Frezy płaskie z węglika wolframu o ultra drobnych ziarnach, średnica 0,05 mm |
| Prędkość posuwu | 3 mm/min (prędkość stała) |
| Osoba przeprowadzająca test | Zespół techniczny Deshengshi |
| Data eksperymentu | 09.05.2024 |
Szczegółowe parametry narzędzia
| Model | TPRM 0050MY10 |
| Średnica ostrza | 0,05 mm (specyfikacja o bardzo małej średnicy) |
| Długość użytkowa | 0,10 mm |
| Średnica trzpienia | 4 mm |
| Długość ostrza | 1,2 mm |
| Liczba ostrzy | 2 ostrza |
| Stosunek długości do średnicy | 24-krotny |
| Materiał | Podłoże z drobnoziarnistej stali wolframowej w połączeniu z powłoką znośną zaprojektowaną z myślą o stali formierskiej o wysokiej twardości (HRC 50 i więcej); wysoka sztywność, ale też większa kruchość. |
Szczegółowe parametry techniczne przyrządu do ustawiania narzędzi
| Model | BTFC1, BTS-5 |
| Średnica tarczy pomiarowej | 5 mm |
| Powtarzalność pozycjonowania | 0,0006 mm (2σ) |
| Siła wyzwalająca | 0,5 N (wersja o niskiej sile sprężystości) |
Wyniki badań i analiza
| Współczynnik sprężystości | Stan narzędzia | Wyniki testów | Wyjaśnienie fizyczne |
|---|---|---|---|
| 0,5 N | Bez uszkodzeń | Doskonały ✓ | Czułość sygnału wyzwalającego. Po obejrzeniu końcówki noża pod mikroskopem nie stwierdzono żadnych odkształceń widocznych gołym okiem ani w powiększeniu. Narzędzie zachowuje pełną dokładność geometryczną, co pozwala na bezpieczne ustawianie noża. |
| 0,82 N | Nieznaczne odkształcenie plastyczne | Ostrzeżenie ⚠ | Ośowe obciążenie narzędzia przekroczyło granicę plastyczności materiału, powodując niewielkie odkształcenie zginające. Odkształcenie to jest trudne do zauważenia gołym okiem, ale będzie miało bezpośredni wpływ na dokładność wymiarową dalszej obróbki. |
| 1,35 N | Bezpośrednie pęknięcie | Awaria ✗ | Naprężenie kontaktowe w momencie zetknięcia przekracza granicę wytrzymałości stali wolframowej z drobnymi cząstkami, co powoduje kruche pęknięcie narzędzia. Sygnał ustawienia narzędzia może zostać wygenerowany, ale narzędzie jest już zniszczone i nie nadaje się do użytku. |
Dogłębna analiza
Regulacja napięcia wstępnego przyrządu do ustawiania narzędzi
Biorąc pod uwagę, że stosunek długości do średnicy narzędzia wynosi aż 24, statyczną siłę wyzwalającą przyrządu do ustawiania narzędzi należy wyregulować do wartości poniżej 0,5 N. W przypadku użycia tradycyjnego przyrządu do ustawiania narzędzi o sile sprężystości powyżej 2,5 N wskaźnik pękania narzędzi wyniesie blisko 100%.
Korekta prędkości posuwu
W niniejszym teście zastosowano stały posuw 3 mm/min. W rzeczywistych warunkach produkcji seryjnej, biorąc pod uwagę wpływ drgań maszyny i uderzeń dynamicznych, zaleca się zastosowanie bardziej konserwatywnego posuwu 1–2 mm/min podczas pierwszego ustawiania narzędzia, aby złagodzić koncentrację naprężeń na bardzo długiej krawędzi tnącej.
Wymagania dotyczące współosiowości
Ostrza o bardzo długim stosunku długości do średnicy są niezwykle wrażliwe na bicie wrzeciona (Run-out). Zaleca się, aby przed ustawieniem ostrza upewnić się, że bicie wrzeciona jest mniejsze niż 0,002 mm, w przeciwnym razie nawet przy odpowiedniej sile sprężystości przyrządu do ustawiania ostrza siły boczne mogą spowodować pęknięcie wierzchołka ostrza w momencie ustawiania.
Wnioski
Niniejsze testy jednoznacznie wykazały, że podczas ustawiania frezu o bardzo małej średnicy TPRM 0050MY10 należy stosować urządzenie do ustawiania z niską siłą sprężystości 0,5 N typu TSENSE/BALLSUM, aby zapewnić dokładność pomiaru przy jednoczesnej ochronie integralności narzędzia. Każda siła wyzwalająca powyżej 0,5 N spowoduje nieodwracalne uszkodzenia geometryczne tego typu narzędzi o małej średnicy i wysokim współczynniku długości do średnicy.
Specyfikacja niskiej siły sprężystości 0,5 N mierzarki do ustawiania narzędzi firmy Desheng jest niezbędnym warunkiem zapewnienia bezpiecznego ustawiania narzędzi o średnicy 0,05 mm. Nie potrzeba drogich laserowych mierzarek do ustawiania narzędzi, aby zapewnić niezawodne rozwiązanie do kontroli narzędzi w linii do mikroobróbki precyzyjnej.
Chcesz dowiedzieć się więcej o przyrządach do ustawiania narzędzi o niskiej sile sprężystości?
Skontaktuj się z nami już teraz, aby uzyskać specyfikację i wycenę urządzenia do ustawiania narzędzi najlepiej odpowiadającego Twoim potrzebom obróbczym
Skontaktuj się z nami, aby uzyskać informacje o produkcie