Emisia acustică (AE) este un fenomen fascinant care și-a găsit drumul în lumea prelucrării, oferind informații valoroase asupra procesului de tăiere. În calitate de furnizor de scule CBN (nitrură de bor cubică), am văzut direct cum înțelegerea caracteristicilor de emisie acustică a sculelor CBN în timpul prelucrării poate revoluționa modul în care abordăm producția. În acest blog, voi descoperi care sunt aceste caracteristici, de ce contează și cum pot beneficia operațiunile dumneavoastră de prelucrare.
Ce este emisia acustică?
Înainte de a intra în esențialul emisiilor acustice ale instrumentelor CBN, să acoperim rapid ce este emisia acustică. Emisia acustică este generarea de unde elastice tranzitorii produse prin eliberarea rapidă de energie în interiorul unui material. În contextul prelucrării, se produce datorită diferitelor procese, cum ar fi interacțiunea sculă-piesa de prelucrat, formarea așchiilor și deformarea materialului. Aceste unde elastice pot fi detectate și analizate pentru a înțelege ce se întâmplă în timpul procesului de tăiere.
Caracteristicile de emisie acustică ale instrumentelor CBN
Gama de frecvente
Una dintre caracteristicile cheie de emisie acustică ale instrumentelor CBN este gama de frecvență a semnalelor pe care le produc. Instrumentele CBN generează de obicei semnale AE într-un interval de frecvență relativ înalt. Acest lucru se datorează faptului că CBN este un material extrem de dur, iar acțiunea de tăiere este adesea mai precisă și mai intensă în comparație cu alte materiale pentru scule. Semnalele de înaltă frecvență pot fi în intervalul de la câteva sute de kiloherți până la câțiva megaherți. De exemplu, atunci când o unealtă CBN este utilizată pentru prelucrarea de mare viteză a oțelurilor călite, semnalele AE pot avea frecvențe dominante în jur de 500 kHz până la 2 MHz. Acest interval de înaltă frecvență poate oferi informații detaliate despre starea muchiei de tăiere, cum ar fi debutul uzurii sau ciobirea. Dacă există o schimbare bruscă a componentelor de înaltă frecvență ale semnalului AE, ar putea indica faptul că instrumentul începe să sufere o anumită formă de deteriorare.
Intensitatea semnalului
Intensitatea semnalelor de emisie acustică de la instrumentele CBN este, de asemenea, o caracteristică importantă. Intensitatea semnalului este legată de cantitatea de energie eliberată în timpul procesului de tăiere. Când o unealtă CBN este în stare bună și taie fără probleme, intensitatea semnalului AE este relativ stabilă. Cu toate acestea, pe măsură ce instrumentul începe să se uzeze, intensitatea poate crește. Acest lucru se datorează faptului că unealta uzată trebuie să lucreze mai mult pentru a îndepărta materialul, rezultând mai multă energie eliberată. De exemplu, dacă utilizați unFreză tip Tfabricat din CBN și observați o creștere treptată a intensității semnalului AE în timp, ar putea fi un semn că instrumentul se apropie de sfârșitul duratei de viață utilă. Monitorizarea intensității semnalului vă poate ajuta să programați schimbările de scule la momentul potrivit, prevenind timpii de nefuncționare costisitoare din cauza defecțiunii sculei.
Model de semnal
Modelul semnalelor de emisie acustică este un alt aspect de luat în considerare. Sculele CBN pot produce modele de semnal distincte în funcție de operația de prelucrare. Pentru operațiunile de strunjire, semnalele AE pot avea un model periodic legat de rotația piesei de prelucrat. La frezare, modelul poate fi mai complex, influențat de numărul de muchii de tăiere, viteza de avans și adâncimea de tăiere. Analizând aceste modele, puteți obține informații despre stabilitatea procesului de prelucrare. De exemplu, dacă modelul semnalului devine neregulat, ar putea însemna că există discuții în sistem. Fragmentul este o problemă comună în prelucrare, care poate duce la o finisare slabă a suprafeței și la reducerea duratei de viață a sculei. Detectarea devreme a vibrațiilor prin analiza modelului de semnal AE vă poate ajuta să faceți ajustări ale parametrilor de prelucrare, cum ar fi reducerea vitezei de avans sau schimbarea vitezei axului.
De ce contează aceste caracteristici?
Monitorizarea stării sculei
Unul dintre principalele motive pentru care este importantă înțelegerea caracteristicilor emisiilor acustice ale sculelor CBN este pentru monitorizarea stării sculelor. Prin monitorizarea continuă a semnalelor AE, puteți determina cu exactitate starea instrumentului CBN. Acest lucru este crucial deoarece instrumentele CBN sunt adesea mai scumpe decâtScule din oțel de mare viteză. Nu doriți să înlocuiți o unealtă CBN prea devreme, deoarece ar crește costul de producție. Pe de altă parte, dacă așteptați prea mult pentru a înlocui o unealtă uzată, aceasta poate duce la o calitate slabă a pieselor, la creșterea ratei deșeurilor și la deteriorarea piesei de prelucrat și a mașinii. Cu monitorizarea stării sculelor bazată pe AE, puteți optimiza intervalele de schimbare a sculei, asigurându-vă că profitați la maximum de uneltele dvs. CBN.
Optimizarea proceselor
Caracteristicile de emisie acustică pot fi utilizate și pentru optimizarea procesului. Analizând semnalele AE, puteți regla fin parametrii de prelucrare. De exemplu, dacă observați că intensitatea semnalului AE este prea mare în timpul unei anumite operațiuni de prelucrare, puteți regla viteza de tăiere, viteza de avans sau adâncimea de tăiere pentru a reduce consumul de energie și pentru a îmbunătăți eficiența tăierii. În plus, înțelegerea caracteristicilor AE vă poate ajuta să selectați instrumentul CBN potrivit pentru o anumită aplicație. Diferitele geometrii și grade de scule CBN pot produce semnale AE diferite, iar prin potrivirea sculei la cerințele de prelucrare pe baza analizei AE, puteți obține rezultate mai bune.
Controlul calității
În ceea ce privește controlul calității, caracteristicile de emisie acustică ale instrumentelor CBN joacă un rol vital. Finisajul suprafeței piesei prelucrate este direct legat de procesul de tăiere. Dacă semnalele AE indică că există probleme cu scula sau procesul de prelucrare, cum ar fi zgomot sau uzură excesivă, aceasta poate duce la un finisaj slab al suprafeței. Prin monitorizarea semnalelor AE, puteți detecta aceste probleme din timp și puteți lua măsuri corective pentru a vă asigura că piesele îndeplinesc standardele de calitate cerute. De exemplu, în producția de componente de precizie pentru industria aerospațială, unde finisarea suprafeței și acuratețea dimensională sunt critice, controlul calității bazat pe AE poate ajuta la menținerea producției de înaltă calitate.
Cum să utilizați emisia acustică în operațiunile dvs. de prelucrare
Instalarea senzorilor AE
Pentru a începe să utilizați emisia acustică pentru monitorizarea instrumentelor CBN, trebuie să instalați senzori AE corespunzători. Acești senzori sunt de obicei senzori piezoelectrici care pot converti undele elastice în semnale electrice. Senzorii trebuie plasați aproape de zona de tăiere pentru a obține semnale precise. De exemplu, într-o operație de strunjire, senzorul poate fi montat pe suportul sculei, în timp ce într-o operație de frezare, acesta poate fi atașat de ax sau de masa mașinii.
Analiza datelor
Odată ce aveți instalați senzorii AE, trebuie să analizați datele. Există diverse pachete software disponibile care vă pot ajuta să analizați semnalele AE. Aceste software pot efectua sarcini precum analiza frecvenței, filtrarea semnalului și recunoașterea modelelor. Puteți seta praguri pentru diferiți parametri AE, cum ar fi intensitatea și frecvența semnalului, pentru a declanșa alarme atunci când există o problemă potențială. De exemplu, dacă intensitatea semnalului AE depășește un anumit prag, o alarmă poate fi trimisă operatorului, indicând faptul că instrumentul ar putea fi necesar să fie verificat.
Concluzie
În calitate de furnizor de scule CBN, știu cât de important este să profitați la maximum de operațiunile dumneavoastră de prelucrare. Înțelegerea caracteristicilor de emisie acustică ale instrumentelor CBN vă poate oferi un avantaj competitiv în industria de producție. Prin monitorizarea intervalului de frecvență, a intensității semnalului și a modelului de semnal al semnalelor AE, puteți obține o monitorizare mai bună a stării sculei, optimizarea procesului și controlul calității.
Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre modul în care sculele CBN vă pot aduce beneficii operațiunilor de prelucrare sau doriți să discutați despre monitorizarea emisiilor acustice ale acestor scule, mi-ar plăcea să discut cu dvs. Simțiți-vă liber să contactați și să începeți o conversație despre nevoile dvs. specifice. Putem lucra împreună pentru a găsi cele mai bune soluții de scule CBN pentru procesele dumneavoastră de fabricație.
Referințe
- Dornfeld, DA, Inasaki, I., & Takeuchi, Y. (Eds.). (2008). Manual de prelucrare cu roți de șlefuit. CRC Press.
- Schmitz, TL și Smith, ST (2009). Chatter în procesele de prelucrare: o revizuire. CIRP Anales - Tehnologia de fabricație, 58(2), 510 - 530.
- Tönshoff, HK, Inasaki, I., & Moriwaki, T. (1994). Uzura și durata de viață a sculei. CIRP Anales - Manufacturing Technology, 43(2), 587 - 610.