Per al centre de mecanitzat, l'eina és una eina consumible, que es farà malbé, es desgastarà, es trencarà, etc. durant el procés de mecanitzat. Aquests fenòmens són inevitables, però també hi ha motius controlables, com ara un funcionament poc científic i irregular i un manteniment inadequat. Només trobant la causa arrel podrem resoldre millor el problema.
01
Símptomes de trencament d'eines
1) Estellat de la vora de tall
Quan l'estructura, la duresa i el marge del material de la peça són desiguals, l'angle de rasclet és massa gran, el que resulta en una força de tall baixa, una rigidesa insuficient del sistema de procés per generar vibracions o un tall intermitent, una mala qualitat de mòlta, la vora de tall és propensa. a l'estella, és a dir, apareixen petites estelles, tacs o descamació a la zona de la vora. Quan això succeeix, l'eina perdrà part de la seva capacitat de tall, però continuarà funcionant. A mesura que el tall continua, la part danyada de la zona de la vora pot expandir-se ràpidament, donant lloc a un dany més gran.
imatge
2) Estellat del tall o punta
Aquest tipus de dany es produeix sovint en condicions de tall més dures que l'estella de la vora de tall, o és el desenvolupament posterior de l'estella. La mida i l'abast de l'estella són més grans que l'estella, de manera que l'eina perd completament la seva capacitat de tall i ha de deixar de funcionar. L'estellament de la punta es coneix sovint com a caiguda de punt.
3) La fulla o el ganivet està trencat
Quan les condicions de tall són extremadament dures, la quantitat de tall és massa gran, hi ha una càrrega d'impacte, hi ha microesquerdes a la fulla o al material de l'eina, hi ha tensió residual a la fulla a causa de la soldadura i l'afilat, i factors com ara un funcionament descuidado. pot danyar la fulla o l'eina. desprendre's. Després que es produeixi aquesta forma de dany, l'eina no es pot continuar utilitzant, de manera que es descarta.
4) La capa superficial de la fulla es desprèn
Per a materials amb gran fragilitat, com ara aliatges durs amb alt contingut en TiC, ceràmica, PCBN, etc., a causa de defectes o esquerdes potencials en l'estructura superficial, o tensió residual a la superfície a causa de la soldadura i l'afilat, durant el procés de tall. És fàcil treure la capa superficial quan no és prou estable o la superfície de l'eina està sotmesa a una tensió de contacte alterna. La peladura es pot produir a la cara del rastell i el ganivet pot ocórrer a la cara del flanc. El peeling és en forma de flocs i la zona de peeling és relativament gran. Les eines recobertes tenen més probabilitats de desfer-se. Després de treure lleugerament la fulla, pot continuar funcionant, però després d'una pelada severa, perdrà la seva capacitat de tall.
5) Deformació plàstica de peces de tall
A causa de la baixa resistència i la baixa duresa de l'acer per a eines i l'acer d'alta velocitat, es pot produir una deformació plàstica a la part de tall. Quan el carbur cimentat treballa directament a alta temperatura i en un estat d'estrès de compressió tridimensional, també produirà un flux plàstic a la superfície i fins i tot provocarà una deformació plàstica de la vora de tall o de la punta per provocar un col·lapse. El col·lapse generalment es produeix quan la quantitat de tall és gran i quan es processen materials durs. El mòdul elàstic del carbur cimentat basat en TiC és més petit que el del carbur cimentat basat en WC, de manera que la capacitat del primer de resistir la deformació plàstica s'accelera o falla ràpidament. PCD i PCBN bàsicament no pateixen deformació plàstica.
6) Esquerdament tèrmic de la fulla
Quan l'eina està sotmesa a càrregues mecàniques i tèrmiques alternes, la superfície de la peça de tall generarà inevitablement un estrès tèrmic alternatiu a causa de l'expansió i la contracció tèrmiques repetides, que provocaran que la fulla es cansi i s'esquerdi. Per exemple, quan la fresa de carbur cimentat s'utilitza per a fresar a alta velocitat, les dents de la talla estan constantment sotmeses a impactes periòdics i tensió tèrmica alterna, i es generen esquerdes en forma de pinta a la cara del rastell. Tot i que algunes eines no tenen una càrrega alterna i una tensió alterna òbvia, també es generarà estrès tèrmic a causa de la temperatura inconsistent de la capa superficial i de la capa interna. A més, inevitablement hi ha defectes dins del material de l'eina, de manera que la fulla també es pot esquerdar. De vegades, l'eina pot continuar treballant durant un període de temps després de la formació de l'esquerda i, de vegades, l'esquerda s'expandeix ràpidament i fa que la fulla es trenqui o que la superfície de la fulla es desprengui severament.
02
Causes del desgast de les eines
1) Desgast abrasiu
Sovint hi ha algunes partícules minúscules amb una duresa extremadament alta en el material processat, que poden dibuixar solcs a la superfície de l'eina, que és un desgast abrasiu abrasiu. El desgast abrasiu existeix a totes les superfícies, el més òbviament a la cara del rastell. A més, el desgast del cànem es pot produir a diverses velocitats de tall, però per al tall a baixa velocitat, a causa de la baixa temperatura de tall, el desgast causat per altres motius no és evident, de manera que el desgast abrasiu és el motiu principal. A més, com més baixa sigui la duresa de l'eina, més greu serà el dany abrasiu.
2) Desgast de soldadura en fred
Quan es talla, hi ha molta pressió i una forta fricció entre la peça de treball, el tall i les cares davantera i posterior del tallador, de manera que es produirà una soldadura en fred. A causa del moviment relatiu entre els parells de fricció, la soldadura en fred produirà esquerdes i s'eliminarà per un costat, donant lloc a un desgast de la soldadura en fred. El desgast de la soldadura en fred és generalment greu a velocitats de tall moderades. Segons els experiments, els metalls trencadissos tenen una resistència més forta a la soldadura en fred que els metalls plàstics; els metalls multifàsics són més petits que els metalls unidireccionals; els compostos metàl·lics tenen una menor tendència a la soldadura en fred que les substàncies simples; Els elements del grup B i el ferro de la taula periòdica dels elements químics tenen una tendència menor a la soldadura en fred. La soldadura en fred és més greu quan l'acer d'alta velocitat i el carbur de ciment es tallen a baixa velocitat.
3) Desgast per difusió
Durant el tall a alta temperatura i el contacte entre la peça i l'eina, els elements químics d'ambdós costats es difonen entre si en estat sòlid, canviant l'estructura de composició de l'eina, fent fràgil la superfície de l'eina i agreujant el desgast de l'eina. eina. El fenomen de la difusió sempre manté la difusió contínua d'objectes amb gradient de profunditat elevat a objectes amb gradient de profunditat baixa.
Per exemple, quan el carbur cimentat està a 800 graus, el cobalt que hi ha es difondrà ràpidament a les estelles i les peces de treball, i el WC es descompondrà en tungstè i carboni i es difondrà a l'acer; quan la temperatura de tall de les eines de PCD és superior als 800 graus quan es tallen materials d'acer i ferro. En aquest moment, els àtoms de carboni del PCD es transferiran a la superfície de la peça amb una gran intensitat de difusió per formar un nou aliatge i la superfície. de l'eina serà grafititzat. La difusió de cobalt i tungstè és relativament greu i la capacitat antidifusió del titani, el tàntal i el niobi és relativament forta. Per tant, el carbur cimentat YT té una millor resistència al desgast. Quan es tallen ceràmica i PCBN, quan la temperatura és tan alta com 1000 graus -1300 graus, el desgast per difusió no és significatiu. A causa dels diferents materials de la peça, l'encenall i l'eina, es generarà un potencial termoelèctric a la zona de contacte durant el tall. Aquest potencial termoelèctric pot promoure la difusió i accelerar el desgast de l'eina. Aquest tipus de desgast per difusió sota l'acció del potencial termoelèctric s'anomena "desgast termoelèctric".
4) Desgast per oxidació
Quan la temperatura augmenta, la superfície de l'eina s'oxida per produir òxids més suaus que són fregats per encenalls, que s'anomena desgast oxidatiu. Per exemple: a 700 graus ~ 800 graus, l'oxigen de l'aire reacciona amb cobalt, carbur, carbur de titani, etc. en carbur cimentat per formar òxids tous; a 1000 graus, el PCBN reacciona químicament amb el vapor d'aigua.
03
Patrons de desgast de la fulla
1) Rastrejar danys a la cara
Quan es tallen materials plàstics a gran velocitat, la part de la cara del rasclet propera a la força de tall es desgastarà en una forma còncava creixent sota l'acció de les estelles, per la qual cosa també s'anomena desgast del cràter. A les primeres fases de desgast, l'angle de rasclet de l'eina augmenta, la qual cosa millora les condicions de tall i afavoreix l'enrotllament i el trencament de les estelles. No obstant això, quan el cràter creixent augmenta encara més, la força del tall es debilita molt, cosa que pot provocar que el tall es trenqui. Caixa. Quan es tallen materials trencadissos o es tallen materials plàstics a velocitats de tall més baixes i gruixos de tall més prims, generalment no es produeix el desgast del cràter.
2) Desgast de la punta de l'eina
El desgast del nas de l'eina és el desgast del flanc de l'arc del nas de l'eina i el flanc secundari adjacent, que és la continuació del desgast del flanc superior de l'eina. A causa de les pobres condicions de dissipació de calor i la tensió concentrada aquí, la velocitat de desgast és més ràpida que la del flanc, i de vegades es formen una sèrie de petites ranures amb una distància igual a la quantitat d'alimentació al flanc auxiliar, que s'anomena desgast de la ranura. . Es deuen principalment a la capa endurida i les línies de tall a la superfície mecanitzada. Quan es tallen materials difícils de tallar amb una alta tendència a l'enduriment per treball, és més probable que es produeixi un desgast de les ranures. El desgast de la punta de l'eina té el major impacte en la rugositat de la superfície de la peça i la precisió de mecanitzat.
3) desgast dels flancs
Quan es tallen materials plàstics amb grans gruixos de tall, és possible que el flanc de l'eina no estigui en contacte amb la peça a causa de la presència de vora acumulada. A més, normalment el flanc entrarà en contacte amb la peça de treball i es forma una zona de desgast amb un angle de relleu de 0 al flanc. En general, a la meitat de la longitud de treball de la vora de tall, el desgast del flanc és relativament uniforme, de manera que el grau de desgast del flanc es pot mesurar per l'amplada de la zona de desgast del flanc VB de la vora de tall.
Com que els diferents tipus d'eines gairebé sempre tenen un desgast dels flancs en diferents condicions de tall, especialment quan es tallen materials fràgils o es tallen materials plàstics amb un gruix de tall petit, el desgast de l'eina és principalment el desgast dels flancs i la zona de desgast La mesura de l'amplada VB és relativament senzill, de manera que s'utilitza habitualment VB per indicar el grau de desgast de l'eina. Com més gran sigui el VB, no només augmentarà la força de tall i provocarà vibracions de tall, sinó que també afectarà el desgast de l'arc de la punta de l'eina, afectant així la precisió de mecanitzat i la qualitat de la superfície.
imatge
04
Com prevenir el trencament dels ganivets
1) Segons les característiques dels materials i peces processades, seleccioneu raonablement els tipus i graus de materials d'eina. Sota la premissa de tenir una certa duresa i resistència al desgast, cal assegurar-se que el material de l'eina tingui la duresa necessària.
2) Seleccioneu raonablement els paràmetres geomètrics de l'eina. Ajustant els angles frontal i posterior, els angles de deflexió principal i auxiliar i els angles d'inclinació de la fulla, etc., és possible assegurar-se que el tall i la punta de l'eina tinguin una millor resistència. La mòlta d'un xamfrà negatiu a la vora de tall és una mesura eficaç per evitar l'estella.
3) Assegureu-vos la qualitat de la soldadura i l'afilat, i eviteu diversos defectes causats per una soldadura i afilat deficients. Els ganivets utilitzats en el procés clau s'han de tallar per millorar la qualitat de la superfície i comprovar si hi ha esquerdes.
4) Seleccioneu raonablement la quantitat de tall per evitar una força de tall excessiva i una temperatura de tall elevada per evitar danys a l'eina.
5) En la mesura del possible, assegureu-vos que el sistema de procés tingui una millor rigidesa i redueixi la vibració.
6) Preneu el mètode d'operació correcte i intenteu que l'eina no suporti ni suporti la càrrega de canvi sobtat tant com sigui possible.
05
Causes i contramesures de l'estella de l'eina
1. Selecció incorrecta del grau i l'especificació de la fulla, com ara el gruix de la fulla és massa prim o el grau que és massa dur i massa trencadís es selecciona per al mecanitzat en brut.
Contramesures: augmenteu el gruix de la fulla o instal·leu la fulla verticalment i trieu un grau amb major resistència a la flexió i duresa.
2. Elecció incorrecta dels paràmetres de la geometria de l'eina (com ara angles frontals i posteriors massa grans, etc.).
Contramesures:
Podeu començar a redissenyar l'eina des dels aspectes següents.
1) Reduïu adequadament els angles frontal i posterior.
2) Utilitzeu una inclinació del marge negatiu més gran.
3) Redueix l'angle d'entrada.
4) Utilitzeu un xamfrà negatiu més gran o un arc de vora.
5) Mòlta de la vora de tall de transició per millorar la punta.
3) El procés de soldadura de la fulla és incorrecte, donant lloc a una tensió de soldadura excessiva o esquerdes de soldadura.
Contramesures:
1) Eviteu adoptar una estructura de ranura de fulla tancada de tres cares.
2) Selecció correcta de la soldadura.
3) Eviteu utilitzar soldadura d'escalfament amb flama d'oxiacetilè i mantingueu calent després de la soldadura per eliminar l'estrès intern.
4) Utilitzeu l'estructura de subjecció mecànica tant com sigui possible
4. El mètode d'esmolat inadequat provocarà estrès de mòlta i esquerdes de mòlta; Després d'esmolar la fresa PCBN, la vibració de les dents de tall és massa gran, cosa que fa que la càrrega de les dents de tall individuals sigui massa pesada i també provocarà talls.
Contramesures:
1) Mòlta amb mòlta intermitent o mola de diamant.
2) Trieu una mola més suau i sovint vestiu-la per mantenir la mola afilada.
3) Preste atenció a la qualitat de l'afilat i controla estrictament la vibració de les dents de la fresa.
5. L'elecció de la quantitat de tall no és raonable. Si la quantitat és massa gran, la màquina-eina serà avorrida; quan es talla de manera intermitent, la velocitat de tall és massa alta, la velocitat d'alimentació és massa gran i, quan el marge en blanc és desigual, la profunditat de tall és massa petita; tall d'acer alt en manganès Per a materials amb una gran tendència a l'enduriment, la velocitat d'alimentació és massa petita.
Contramesura: torneu a seleccionar la quantitat de tall.
6. Motius estructurals com ara la superfície inferior de la ranura de l'eina de subjecció mecànica és desigual o la fulla sobresurt massa.
Contramesures:
1) Retalleu la superfície inferior del llistó.
2) Organitzeu raonablement la posició del broquet del fluid de tall.
3) La tija endurida afegeix una junta de carbur sota la fulla.
7. Desgast excessiu de l'eina.
Contramesures: Canvieu l'eina o substituïu el tall a temps.
8. Un flux de fluid de tall insuficient o un mètode d'ompliment incorrecte provocarà una calor sobtada i un dany a la fulla.
Contramesures:
1) Augmentar el cabal del fluid de tall.
2) Organitzeu raonablement la posició del broquet del fluid de tall.
3) Utilitzeu mètodes de refrigeració efectius, com ara el refredament per aerosol per millorar l'efecte de refrigeració.
4) Adopteu un tall d'alta velocitat per reduir l'impacte a la fulla.
9. L'eina està instal·lada incorrectament, com ara: l'eina de tall està instal·lada massa alta o massa baixa; la fresa final adopta un fresat asimètric, etc.
Contramesura: Torneu a instal·lar l'eina.
10. La rigidesa del sistema de procés és massa pobre, donant lloc a una vibració de tall excessiva.
Contramesures:
1) Augmenteu el suport auxiliar de la peça per millorar la rigidesa de subjecció de la peça.
2) Reduïu la longitud de volada de l'eina.
3) Reduïu correctament l'angle posterior de l'eina.
4) Adoptar altres mesures d'amortiment.
11. Funcionament inadvertit, com ara: quan l'eina talla des del centre de la peça, l'acció és massa violenta; abans de retreure l'eina, atureu-vos immediatament.
Contramesures: Preste atenció al mètode d'operació.
06
Causes, característiques i mesures de control de la vora urbanitzada
1. Causes
A la part propera a la vora de tall, a l'àrea de contacte entre l'eina i l'encenall, a causa de la gran força de baixada, el metall subjacent del xip està incrustat en els pics i valls microscòpics desiguals de la cara del rastell, formant un veritable metall a - Contacte metàl·lic sense buits i provocant unió. , aquesta part de l'àrea de contacte ganivet-xip s'anomena àrea d'enllaç. A la zona d'unió, hi haurà una fina capa de material metàl·lic dipositat a la cara del rastell a la part inferior del xip. El material metàl·lic d'aquesta part del xip ha patit una forta deformació i es reforçarà a una temperatura de tall adequada. Amb el flux continu d'encenalls, sota l'empenta del flux de tall posterior, aquesta capa de material d'estancament relliscarà respecte a la capa superior d'encenalls i sortirà, convertint-se en la base de la vora acumulada. Posteriorment, es formarà una segona capa de material de tall estancat, i aquesta capa contínua formarà una vora acumulada.
2. Característiques i influència en el procés de tall
1) La duresa és 1,5 ~ 2. 0 vegades superior a la del material de la peça. Pot substituir la cara del rastell per tallar i té l'efecte de protegir la vora de tall i reduir el desgast de la cara del rastell. Tanmateix, quan la vora acumulada cau, els residus flueixen per l'àrea de contacte eina-peça. Provoca desgast del flanc de l'eina.
2) Després de formar la vora acumulada, l'angle de treball de l'eina augmenta significativament, la qual cosa té un paper positiu en la reducció de la deformació de l'encenall i la força de tall.
3) Atès que la vora acumulada sobresurt més enllà de la vora de tall, la profunditat de tall real augmenta, la qual cosa afecta la precisió dimensional de la peça de treball.
4) La vora acumulada provocarà un fenomen de "solc" a la superfície de la peça de treball, que afectarà la rugositat de la superfície de la peça.
5) Els fragments de la vora acumulada s'uniran o s'incorporaran a la superfície de la peça de treball per provocar punts durs, que afectaran la qualitat de la superfície processada de la peça.
A partir de l'anàlisi anterior, es pot veure que la vora acumulada no és bona per tallar, especialment per acabar.
3. Mesures de control
La generació de vora acumulada es pot evitar no unint ni deformant i reforçant el material inferior de l'encenall i la cara del rastell. Per aquest dia es poden prendre les següents mesures.
1) Reduir la rugositat de la cara del rastell.
2) Augmenteu l'angle de rasclet de l'eina.
3) Reduïu el gruix de tall.
4) Utilitzeu un tall a baixa velocitat o un tall d'alta velocitat per evitar la velocitat de tall que és fàcil de formar la vora acumulada.
5) Realitzar un tractament tèrmic adequat al material de la peça per augmentar la seva duresa i reduir la plasticitat.
6) Utilitzeu fluid de tall amb bones propietats anti-unió (com ara fluid de tall a pressió extrema que conté sofre i clor).
