Za obradni centar, alat je potrošni alat, koji će se oštetiti, istrošiti, okrhnuti i tako dalje tokom procesa obrade. Ove pojave su neizbježne, ali postoje i kontrolisani razlozi kao što su nenaučan i nepravilan rad i nepravilno održavanje. Samo pronalaženjem osnovnog uzroka možemo bolje riješiti problem.
01
Simptomi loma alata
1) Sečenje rezne ivice
Kada su struktura materijala izratka, tvrdoća i margina neujednačeni, ugao nagiba je prevelik, što rezultira niskom čvrstoćom rezne ivice, nedovoljnom krutošću procesnog sistema za stvaranje vibracija ili isprekidanim sečenjem, lošim kvalitetom brušenja, rezna ivica je nagnuta do lomljenja, tj. sitna strugotina, zarezi ili ljuštenje pojavljuju se u području rubova. Kada se to dogodi, alat će izgubiti dio svoje sposobnosti rezanja, ali će nastaviti s radom. Kako se sečenje nastavlja, oštećeni dio rubnog područja može se brzo proširiti, što rezultira većim oštećenjem.
slika
2) Sečenje oštrice ili vrha
Ova vrsta oštećenja često nastaje u težim uslovima rezanja od lomljenja rezne ivice, ili je dalji razvoj lomljenja. Veličina i obim usitnjavanja su veći od usitnjavanja, tako da alat potpuno gubi sposobnost rezanja i mora prestati s radom. Ocjepljenje vrha se često naziva padom tačke.
3) Oštrica ili nož su slomljeni
Kada su uslovi rezanja izuzetno teški, količina rezanja je prevelika, postoji udarno opterećenje, postoje mikropukotine u sečivu ili materijalu alata, postoji zaostalo naprezanje u sečivu zbog zavarivanja i oštrenja i faktori kao što je nepažljiv rad može uzrokovati oštećenje oštrice ili alata. prekinuti. Nakon što dođe do ovog oblika oštećenja, alat se ne može dalje koristiti, tako da se raspada.
4) Površinski sloj oštrice se ljušti
Za materijale visoke lomljivosti, kao što su tvrde legure sa visokim sadržajem TiC, keramika, PCBN, itd., zbog nedostataka ili potencijalnih pukotina u površinskoj strukturi, ili zaostalih naprezanja na površini zbog zavarivanja i oštrenja, tokom procesa rezanja. lako se ljušti površinski sloj kada nije dovoljno stabilan ili je površina alata podvrgnuta naizmjeničnom kontaktnom naprezanju. Piling se može pojaviti na grabulji, a nož se može pojaviti na boku. Piling je u obliku pahuljica, a područje ljuštenja je relativno veliko. Alati sa premazom imaju veću vjerovatnoću da se ljušte. Nakon što se sječivo malo oguli, može nastaviti s radom, ali nakon jakog ljuštenja gubi sposobnost rezanja.
5) Plastična deformacija reznih dijelova
Zbog niske čvrstoće i niske tvrdoće alatnog čelika i brzoreznog čelika može doći do plastične deformacije u reznom dijelu. Kada cementirani karbid radi direktno na visokoj temperaturi iu stanju trodimenzionalnog tlačnog naprezanja, on će također proizvesti plastični protok na površini, pa čak i uzrokovati plastičnu deformaciju rezne ivice ili vrha da izazove kolaps. Kolaps se generalno dešava kada je količina rezanja velika i kada se obrađuju tvrdi materijali. Modul elastičnosti cementnog karbida na bazi TiC je manji nego kod cementnog karbida na bazi WC, tako da je sposobnost prvog da se odupre plastičnoj deformaciji ubrzana ili brzo propada. PCD i PCBN u osnovi ne podliježu plastičnoj deformaciji.
6) Termičko pucanje oštrice
Kada je alat podvrgnut naizmjeničnim mehaničkim i toplinskim opterećenjima, površina reznog dijela će neizbježno stvarati naizmjenični toplinski napon zbog ponovljenog toplinskog širenja i kontrakcije, što će uzrokovati zamor i pucanje oštrice. Na primjer, kada se glodalo od cementnog karbida koristi za glodanje velikom brzinom, zubi glodala su stalno izloženi periodičnom udaru i naizmjeničnom termičkom naprezanju, a pukotine u obliku češlja nastaju na grabuljastoj površini. Iako neki alati nemaju očito naizmjenično opterećenje i naizmjenična naprezanja, toplinski napon će se također generirati zbog nedosljedne temperature površinskog i unutrašnjeg sloja. Osim toga, unutar materijala alata neminovno postoje defekti, tako da može doći i do pucanja oštrice. Alat ponekad može nastaviti raditi neko vrijeme nakon što se pukotina formira, a ponekad se pukotina brzo širi i uzrokuje lomljenje oštrice ili ozbiljno ljuštenje površine oštrice.
02
Uzroci habanja alata
1) Abrazivno trošenje
Često se u obrađenom materijalu nalaze sitne čestice izuzetno velike tvrdoće koje mogu povući žljebove na površini alata, što je abrazivno abrazivno trošenje. Abrazivno habanje postoji na svim površinama, najočitije na grabulji. Štoviše, habanje konoplje može nastati pri različitim brzinama rezanja, ali za rezanje pri maloj brzini, zbog niske temperature rezanja, habanje uzrokovano drugim razlozima nije očito, pa je abrazivno habanje glavni razlog. Osim toga, što je manja tvrdoća alata, to je ozbiljnije oštećenje od abraziva.
2) Hladno zavarivanje
Prilikom rezanja postoji veliki pritisak i jako trenje između radnog predmeta, rezanja i prednje i zadnje strane rezača, pa će doći do hladnog zavarivanja. Zbog relativnog kretanja između parova trenja, hladno zavarivanje će proizvesti pukotine i biti oduzeto s jedne strane, što rezultira habanjem hladnog zavarivanja. Hladno zavarivanje je općenito ozbiljno pri umjerenim brzinama rezanja. Prema eksperimentima, krhki metali imaju veću otpornost na hladno zavarivanje od plastičnih metala; višefazni metali su manji od jednosmjernih metala; metalni spojevi imaju manju sklonost hladnom zavarivanju od jednostavnih tvari; Elementi B grupe i gvožđe u periodnom sistemu hemijskih elemenata imaju manju sklonost ka hladnom zavarivanju. Hladno zavarivanje je ozbiljnije kada se brzorezni čelik i cementirani karbid režu malom brzinom.
3) Difuzijsko trošenje
Tokom rezanja na visokoj temperaturi i kontaktu između obratka i alata, hemijski elementi sa obe strane se međusobno difunduju u čvrstom stanju, menjajući strukturu sastava alata, čineći površinu alata lomljivom i povećavajući habanje alata. alat. Fenomen difuzije uvijek održava kontinuiranu difuziju objekata sa velikim gradijentom dubine do objekata sa niskim gradijentom dubine.
Na primjer, kada je cementirani karbid na 800 stupnjeva, kobalt u njemu će brzo difundirati u strugotine i obratke, a WC će se razgraditi na volfram i ugljik i difundirati u čelik; kada je temperatura rezanja PCD alata viša od 800 stepeni prilikom rezanja materijala od čelika i gvožđa. alat će biti grafitiziran. Difuzija kobalta i volframa je relativno ozbiljna, a anti-difuzijska sposobnost titana, tantala i niobija je relativno jaka. Stoga YT cementirani karbid ima bolju otpornost na habanje. Prilikom rezanja keramike i PCBN-a, kada je temperatura do 1000 stepeni -1300 stepeni, difuzijsko trošenje nije značajno. Zbog različitih materijala obratka, strugotine i alata, termoelektrični potencijal će se stvoriti u području kontakta tokom rezanja. Ovaj termoelektrični potencijal može potaknuti difuziju i ubrzati trošenje alata. Ovakvo difuzijsko trošenje pod djelovanjem termoelektričnog potencijala naziva se "termoelektrično trošenje".
4) Oksidacijsko trošenje
Kada temperatura poraste, površina alata se oksidira kako bi se proizveli mekši oksidi koji se trljaju strugotinama, što se naziva oksidativno trošenje. Na primjer: na 700 stepeni ~800 stepeni, kiseonik u vazduhu reaguje sa kobaltom, karbidom, titanijum karbidom itd. u cementiranom karbidu da bi formirao meke okside; na 1000 stepeni, PCBN hemijski reaguje sa vodenom parom.
03
Obrasci trošenja oštrica
1) Oštećenje lica grablje
Prilikom rezanja plastičnih materijala velikom brzinom, dio grabulje blizu sile rezanja će se pod djelovanjem strugotina istrošiti u konkavni oblik polumjeseca, pa se to naziva i trošenje kratera. U ranoj fazi habanja, nagibni ugao alata se povećava, što poboljšava uslove rezanja i pogoduje uvijanju i lomljenju strugotine. Međutim, kada se krater u obliku polumjeseca dalje povećava, snaga rezne ivice je znatno oslabljena, što na kraju može uzrokovati lomljenje rezne ivice. Slučaj. Prilikom rezanja krhkih materijala, ili rezanja plastičnih materijala pri nižim brzinama rezanja i tanjim debljinama rezanja, habanje kratera općenito ne dolazi.
2) Istrošenost vrha alata
Habanje nosa alata je trošenje bočne strane luka nosa alata i susjednog sekundarnog boka, što je nastavak trošenja gornjeg boka alata. Zbog loših uvjeta odvođenja topline i koncentriranog naprezanja ovdje, brzina habanja je veća od one na boku, a ponekad se na pomoćnom boku formira niz malih žljebova s razmakom koji je jednak količini dovoda, što se naziva trošenje žlijeba. . Oni su uglavnom zbog očvrslog sloja i linija rezanja na obrađenoj površini. Prilikom rezanja materijala koji se teško seče sa velikom tendencijom ka otvrdnjavanju, najvjerojatnije će doći do habanja žljebova. Habanje vrha alata ima najveći uticaj na hrapavost površine obratka i tačnost obrade.
3) trošenje boka
Prilikom rezanja plastičnih materijala pri velikim debljinama rezanja, bočna strana alata možda neće biti u kontaktu s radnim komadom zbog prisutnosti nagomilane ivice. Osim toga, obično bočna strana dolazi u kontakt sa obratkom, a na boku se formira zona habanja sa uglom reljefa od 0. Općenito, na sredini radne dužine rezne ivice, bočno trošenje je relativno ujednačeno, tako da se stepen trošenja boka može mjeriti širinom bočne zone habanja VB rezne ivice.
Budući da različite vrste alata gotovo uvijek imaju bočno trošenje pod različitim uvjetima rezanja, posebno pri rezanju krhkih materijala ili rezanju plastičnih materijala sa malom debljinom rezanja, habanje alata je uglavnom bočno trošenje, a zona habanja Mjerenje širine VB je relativno jednostavan, pa se VB obično koristi za označavanje stepena istrošenosti alata. Što je veći VB, ne samo da će povećati silu rezanja i uzrokovati vibracije rezanja, već će utjecati i na habanje luka vrha alata, čime će utjecati na točnost obrade i kvalitet površine.
slika
04
Kako spriječiti lomljenje noževa
1) Prema karakteristikama obrađenih materijala i delova, razumno odabrati vrste i stepene alatnih materijala. Pod pretpostavkom da ima određenu tvrdoću i otpornost na habanje, potrebno je osigurati da materijal alata ima potrebnu žilavost.
2) Razumno odaberite geometrijske parametre alata. Podešavanjem prednjeg i stražnjeg ugla, glavnog i pomoćnog uglova otklona, uglova nagiba oštrice, itd., moguće je osigurati bolju čvrstoću oštrice i vrha alata. Brušenje negativne ivice na reznoj ivici je efikasna mjera za sprječavanje lomljenja.
3) Osigurajte kvalitet zavarivanja i oštrenja i izbjegavajte razne nedostatke uzrokovane lošim zavarivanjem i oštrenjem. Noževi koji se koriste u ključnom procesu trebaju biti brušeni kako bi se poboljšala kvaliteta površine i provjerila pukotina.
4) Razumno odaberite količinu rezanja kako biste izbjegli pretjeranu silu rezanja i visoku temperaturu rezanja kako biste spriječili oštećenje alata.
5) Koliko god je moguće, osigurajte da procesni sistem ima bolju krutost i smanjite vibracije.
6) Uzmite ispravan način rada i pokušajte učiniti da alat ne podnosi ili izdrži opterećenje iznenadne promjene što je više moguće.
05
Uzroci i protumjere lomljenja alata
1. Nepravilan odabir klase i specifikacije sečiva, kao što je debljina oštrice je pretanka ili je klasa koja je previše tvrda i previše krhka odabrana za grubu obradu.
Protumjere: povećajte debljinu oštrice ili postavite oštricu okomito i odaberite tip s većom čvrstoćom i žilavošću na savijanje.
2. Nepravilan izbor parametara geometrije alata (kao što su preveliki prednji i zadnji uglovi itd.).
Protivmjere:
Možete započeti redizajn alata sa sljedećih aspekata.
1) Prikladno smanjite prednji i stražnji kut.
2) Koristite veći negativni nagib ivice.
3) Smanjite ulazni ugao.
4) Koristite veću negativnu kosinu ili ivični luk.
5) Brušenje prelazne oštrice kako bi se poboljšao vrh.
3) Proces zavarivanja oštrice nije ispravan, što dovodi do prevelikog naprezanja zavarivanja ili pukotina zavarivanja.
Protivmjere:
1) Izbjegavajte usvajanje trostrane zatvorene strukture žljebova oštrice.
2) Ispravan izbor lema.
3) Izbjegavajte korištenje zavarivanja oksiacetilenskim plamenom i održavajte toplinu nakon zavarivanja kako biste eliminirali unutrašnji stres.
4) Koristite mehaničku steznu strukturu što je više moguće
4. Neodgovarajuća metoda oštrenja će uzrokovati naprezanje brušenja i pukotine od brušenja; nakon oštrenja PCBN glodala, vibracija reznih zuba je prevelika, što čini opterećenje pojedinačnih reznih zuba pretežkim, a također će uzrokovati rezanje.
Protivmjere:
1) Brušenje sa povremenim brušenjem ili dijamantskim brusnim točkom.
2) Odaberite mekši brusni točak i često ga oblačite kako biste održali oštricu za brušenje.
3) Obratite pažnju na kvalitet oštrenja i strogo kontrolišite vibracije zuba glodala.
5. Izbor količine rezanja je nerazuman. Ako je količina prevelika, alatna mašina će biti dosadna; kod povremenog rezanja, brzina rezanja je prevelika, brzina pomaka je prevelika, a kada je praznina neravnomjerna, dubina rezanja je premala; rezanje čelika s visokim sadržajem mangana Za materijale sa velikom sklonošću ka kaljenju, brzina pomaka je premala.
Protumjera: Ponovo izaberite količinu rezanja.
6. Strukturni razlozi kao što je donja površina utora mehaničkog steznog alata neravna ili oštrica predugo strši.
Protivmjere:
1) Odrežite donju površinu lamele.
2) Razumno uredite položaj mlaznice tečnosti za rezanje.
3) Očvrsla drška dodaje karbidnu brtvu ispod oštrice.
7. Prekomjerno trošenje alata.
Protumjere: Promijenite alat ili zamijenite oštricu na vrijeme.
8. Nedovoljna brzina protoka tekućine za sečenje ili nepravilan način punjenja će uzrokovati iznenadnu toplinu i oštećenje oštrice od pukotina.
Protivmjere:
1) Povećajte protok tekućine za rezanje.
2) Razumno uredite položaj mlaznice tečnosti za rezanje.
3) Koristite efikasne metode hlađenja kao što je hlađenje sprejom da poboljšate efekat hlađenja.
4) Usvojite rezanje velikom brzinom kako biste smanjili udar na oštricu.
9. Alat je nepravilno instaliran, kao što su: rezni alat je postavljen previsoko ili prenisko; krajnja glodalica usvaja asimetrično glodanje, itd.
Protumjera: Ponovo instalirajte alat.
10. Krutost procesnog sistema je suviše slaba, što dovodi do prekomernih vibracija rezanja.
Protivmjere:
1) Povećajte pomoćni oslonac obratka kako biste poboljšali čvrstoću stezanja radnog komada.
2) Smanjite dužinu prepusta alata.
3) Pravilno smanjite zadnji ugao alata.
4) Usvojiti druge mjere prigušenja.
11. Nenamjeran rad, kao što je: kada alat zasiječe sa sredine radnog komada, akcija je previše nasilna; prije nego što se alat uvuče, odmah zaustavite.
Protumjere: Obratite pažnju na način rada.
06
Uzroci, karakteristike i mjere kontrole nadograđenog ruba
1. Uzroci
U dijelu blizu rezne ivice, u području kontakta strugotine alata, zbog velike sile na dole, osnovni metal strugotine je ugrađen u mikroskopske neravne vrhove i udubine na grabuljastoj površini, formirajući pravi metal za -metalni kontakt bez zazora i koji uzrokuje lijepljenje. , ovaj dio kontaktne površine noža i čipa naziva se područje vezivanja. U zoni vezivanja će biti tanak sloj metalnog materijala nanesenog na grabuljastu površinu na dnu čipa. Metalni materijal ovog dela strugotine pretrpeo je ozbiljnu deformaciju i biće ojačan na odgovarajućoj temperaturi rezanja. Uz kontinuirani tok strugotine, pod pritiskom toka naknadnog rezanja, ovaj sloj stagnirajućeg materijala će skliznuti u odnosu na gornji sloj strugotine i otići, postajući osnova izgrađene ivice. Nakon toga, na njemu će se formirati drugi sloj ustajalog materijala za rezanje, a ovo kontinuirano nanošenje slojeva će formirati izgrađenu ivicu.
2. Karakteristike i uticaj na proces rezanja
1) Tvrdoća je 1,5~20 puta veća od tvrdoće materijala radnog komada. Može zamijeniti grabljivu površinu za rezanje i ima učinak zaštite rezne ivice i smanjenja habanja grabljive površine. Međutim, kada izgrađena ivica otpadne, krhotine teče kroz kontaktnu površinu alata i radnog komada. Uzrok trošenja bokova alata.
2) Nakon formiranja izgrađene ivice, radni nagibni ugao alata se značajno povećava, što igra pozitivnu ulogu u smanjenju deformacije strugotine i sile rezanja.
3) Budući da izgrađena ivica strši izvan rezne ivice, stvarna dubina sečenja se povećava, što utiče na točnost dimenzija radnog komada.
4) Nagomilana ivica će uzrokovati pojavu "brazde" na površini obratka, što će uticati na hrapavost površine obratka.
5) Fragmenti izgrađene ivice će se zalijepiti ili ugraditi u površinu obratka i izazvati čvrste tačke, što će uticati na kvalitet obrađene površine obratka.
Iz gornje analize može se vidjeti da izgrađena ivica nije dobra za sečenje, posebno za završnu obradu.
3. Kontrolne mjere
Stvaranje nagomilane ivice može se izbjeći tako što se ne lijepi ili deformiše i ojača donji materijal čipa i grabulje. Za ovaj dan se mogu preduzeti sledeće mere.
1) Smanjite hrapavost grablje.
2) Povećajte nagibni ugao alata.
3) Smanjite debljinu rezanja.
4) Koristite rezanje malom brzinom ili sečenje velikom brzinom kako biste izbjegli brzinu rezanja pri kojoj je lako formirati izgrađenu ivicu.
5) Izvršite odgovarajuću termičku obradu materijala radnog komada kako biste povećali njegovu tvrdoću i smanjili plastičnost.
6) Koristite tečnost za sečenje sa dobrim svojstvima protiv vezivanja (kao što je tečnost za sečenje pod ekstremnim pritiskom koja sadrži sumpor i hlor).
