Skärhastighet

Vad är skärhastighet?

Skärhastighet anger hur snabbt en verktygseggen rör sig längs materialets yta vid bearbetning. Enheten för skärhastighet är meter per minut (m/min) och visar hur många meter verktygets skäregg förflyttar sig över arbetsstyckets materialyta på en minut. Denna hastighet påverkar direkt bearbetningens effektivitet, den färdiga produktens kvalitet och verktygets livslängd.

Varför är skärhastighet viktigt inom bearbetning?

Skärhastigheten är en av de mest avgörande parametrarna inom bearbetning. Optimering av den är viktig eftersom den bestämmer hur snabbt material tas bort från arbetsstycket. Om skärhastigheten är för hög kan verktyget överhettas och slitas ut snabbare, vilket kan försämra ytkvaliteten. Om skärhastigheten däremot är för låg minskar processens effektivitet och produktionstiden ökar.

Faktorer som påverkar skärhastigheten

Arbetsstyckets material: Olika material kräver olika skärhastigheter. Mjuka material som aluminium tillåter högre hastigheter, medan hårda material som stål eller titan kräver lägre hastigheter för att undvika överhettning.

• Verktygsmaterial och geometri: Verktygets material är en av de viktigaste faktorerna för skärhastigheten. Verktyg kan tillverkas av material som hårdmetall, snabbstål (HSS), HSCo, CBN, PCD eller cermet. Hårdmetallsverktyg klarar generellt högre hastigheter än de av snabbstål. HSCo-verktyg är också mycket populära tack vare sin hårdhet och slitstyrka, och de klarar betydligt högre temperaturer än vanligt HSS. CBN- och PCD-verktyg är ideala för mycket hårda och abrasiva material, och möjliggör ännu högre skärhastigheter. Cermetverktyg, som kombinerar keramiska och metalliska egenskaper, är extremt slitstarka och exakta.
• Beläggningar: Verktygsbeläggningar påverkar skärhastigheten betydligt. Vanligast är CVD (Chemical Vapor Deposition) och PVD (Physical Vapor Deposition). CVD-beläggningar, såsom titannitrid (TiN), titan-aluminiumnitrid (TiAlN) och titankarbonitrid (TiCN), ger god vidhäftning och slitstyrka, vilket möjliggör högre skärhastigheter. PVD-beläggningar förbättrar verktygets hårdhet och temperaturtålighet, vilket möjliggör snabbare bearbetning av hårdare material.
• Maskinens egenskaper: Maskinens styvhet, kraft och varvtalskapacitet påverkar också valet av skärhastighet. Stabilare och kraftfullare maskiner tillåter högre skärhastigheter utan att kompromissa med maskinens prestanda.
• Kylning och smörjning: Skärvätskor (kyl- och smörjmedel) har stor påverkan på skärhastigheten. God kylning bidrar till att hålla verktygets temperatur nere och förlänger dess livslängd, vilket i sin tur möjliggör högre skärhastigheter.

Optimering av skärhastighet

Att optimera skärhastigheten grundar sig ofta på tester och rekommendationer från verktygstillverkare. Dessa tillverkare brukar erbjuda riktlinjer och kalkylatorer för att hitta rätt bearbetningsparametrar för olika material och förhållanden. Det är också viktigt att ta hänsyn till maskinens egenskaper och hela processen för att säkerställa att de valda värdena är optimala.

Optimerad skärhastighet ger inte bara förbättrad ytkvalitet och effektivare process, utan sparar även kostnader genom minskat verktygsslitage och längre verktygslivslängd. Detta innebär lägre kostnader för verktyg och stillestånd, vilket är särskilt viktigt vid serieproduktion och långvariga projekt.

Sammanfattning

Skärhastigheten är avgörande för bearbetningskvalitet och effektivitet. Den påverkar direkt ytfinnish, verktygshållbarhet och processtakt. Optimal skärhastighet nås genom att beakta det bearbetade materialets egenskaper, verktygets material och geometri samt beläggningar som CVD och PVD. Maskinens prestanda, tillsammans med god kylning och smörjning, är också avgörande för att möjliggöra högre skärhastigheter. Genom att använda de rekommendationer och verktygskalkylatorer som tillverkare tillhandahåller kan du säkerställa att de valda bearbetningsparametrarna är så effektiva och kostnadsbesparande som möjligt.