Töötlemiskeskuse jaoks on tööriist kulutööriist, mis töötlemisprotsessi käigus kahjustub, kulub, puruneb jne. Need nähtused on vältimatud, kuid on ka kontrollitavaid põhjuseid, nagu ebateaduslik ja ebaregulaarne kasutamine ning ebaõige hooldus. Ainult algpõhjuse leidmisega saame probleemi paremini lahendada.
01
Tööriista purunemise sümptomid
1) Lõikeserva hakkimine
Kui tooriku materjali struktuur, kõvadus ja veeris on ebaühtlane, on kaldenurk liiga suur, mille tulemuseks on madal lõikeserva tugevus, töötlemissüsteemi ebapiisav jäikus vibratsiooni tekitamiseks või katkendlik lõikamine, halb lihvimiskvaliteet, lõikeserv on kalduvus. lõhenemiseni, See tähendab, et servaalasse ilmuvad väikesed killud, täkked või koorumine. Kui see juhtub, kaotab tööriist osa oma lõikevõimest, kuid töötab edasi. Lõikamise jätkudes võib kahjustatud servaala osa kiiresti laieneda, mille tulemuseks on suurem kahju.
2) Lõikeserva või otsa lõhestamine
Seda tüüpi kahjustused tekivad sageli karmimates lõiketingimustes kui lõikeserva lõhestumine või on tegemist hakkimise edasiarendusega. Lõike suurus ja ulatus on suuremad kui hakk, mistõttu tööriist kaotab täielikult oma lõikevõime ja peab töö lõpetama. Otsa lõhenemist nimetatakse sageli punkti langemiseks.
3) Tera või nuga on katki
Kui lõiketingimused on äärmiselt karmid, lõikekogus on liiga suur, tekib löökkoormus, tera või tööriista materjalis on mikropragusid, tera on keevitusest ja teritamisest tingitud jääkpingeid ning selliseid tegureid nagu hooletu kasutamine. võib kahjustada tera või tööriista. katkestama. Pärast sellise kahjustuse tekkimist ei saa tööriista enam kasutada, mistõttu see lammutatakse.
4) Tera pinnakiht koorub maha
Suure rabedusega materjalide jaoks, nagu kõrge TiC-sisaldusega kõvasulamid, keraamika, PCBN jne, mis on tingitud defektidest või võimalikest pragudest pinnastruktuuris või keevitamise ja teritamise tõttu pinnale jääkpingest lõikeprotsessi ajal. pinnakihti on lihtne maha koorida, kui see ei ole piisavalt stabiilne või kui tööriista pind on allutatud vahelduvale kontaktpingele. Koorimine võib toimuda reha ees ja nuga võib tekkida küljel. Koorimine on helveste kujul ja koorimisala on suhteliselt suur. Kaetud tööriistad kooruvad suurema tõenäosusega maha. Pärast seda, kui tera on kergelt maha koorunud, võib see edasi töötada, kuid pärast tugevat mahakoorumist kaotab see lõikevõime.
5) Lõikeosade plastiline deformatsioon
Tööriistaterase ja kiirterase madala tugevuse ja madala kõvaduse tõttu võib lõikeosas tekkida plastiline deformatsioon. Kui tsementeeritud karbiid töötab otse kõrgel temperatuuril ja kolmemõõtmelise survepinge seisundis, tekitab see pinnale ka plastilise voolu ja isegi lõikeserva või otsa plastilise deformatsiooni, mis põhjustab kokkuvarisemist. Kokkuvarisemine toimub tavaliselt siis, kui lõikekogus on suur ja kõvade materjalide töötlemisel. TiC-põhise tsementkarbiidi elastsusmoodul on väiksem kui WC-põhisel tsementkarbiidil, seega kiireneb esimese plastilise deformatsiooni vastupanuvõime või see ebaõnnestub kiiresti. PCD ja PCBN põhimõtteliselt ei läbi plastilist deformatsiooni.
6) Tera termiline pragunemine
Kui tööriist on allutatud vahelduvatele mehaanilistele ja termilistele koormustele, tekitab lõikeosa pind korduva soojuspaisumise ja kokkutõmbumise tõttu paratamatult vahelduvat termilist pinget, mis põhjustab tera väsimist ja pragunemist. Näiteks kui tsementeeritud karbiidist freesi kasutatakse kiirfreesimiseks, mõjuvad lõikuri hambad pidevalt perioodilisele löögile ja vahelduvale termilisele pingele ning reha pinnale tekivad kammikujulised praod. Kuigi mõnel tööriistal ei ole ilmset vahelduvat koormust ja vahelduvat pinget, tekib pinnakihi ja sisemise kihi ebaühtlase temperatuuri tõttu ka termiline pinge. Lisaks on tööriista materjali sees paratamatult defektid, mistõttu võib tera ka praguneda. Vahel võib tööriist pärast pragude tekkimist jätkata tööd teatud aja jooksul ja mõnikord laieneb pragu kiiresti ja põhjustab tera purunemise või tera pinna tugeva koorumise.
02
Tööriistade kulumise põhjused
1) Abrasiivne kulumine
Töödeldud materjalis on sageli ülikõrge kõvadusega pisikesi osakesi, mis võivad tööriista pinnale sooned tõmmata, mis on abrasiivne abrasiivne kulumine. Abrasiivne kulumine esineb kõikidel pindadel, kõige ilmsem reha pealispinnal. Veelgi enam, kanepi kulumine võib tekkida erinevatel lõikekiirustel, kuid madala kiirusega lõikamisel ei ole madala lõiketemperatuuri tõttu muudel põhjustel põhjustatud kulumine ilmne, seega on peamiseks põhjuseks abrasiivne kulumine. Lisaks, mida madalam on tööriista kõvadus, seda tõsisem on abrasiivne kahjustus.
2) Külmkeevituse kulumine
Lõikamisel on töödeldava detaili, lõikeosa ning esi- ja tagumise lõikepinna vahel suur surve ja tugev hõõrdumine, mistõttu tekib külm keevitamine. Hõõrdepaaride vahelise suhtelise liikumise tõttu tekitab külm keevitamine pragusid ja need eemaldatakse ühelt poolt, mille tulemuseks on külmkeevituskulumine. Külmkeevituskulumine on mõõdukal lõikekiirusel üldiselt tõsine. Katsete kohaselt on rabedatel metallidel külmkeevituskindlus tugevam kui plastmetallidel; mitmefaasilised metallid on väiksemad kui ühesuunalised metallid; metalliühenditel on madalam kalduvus külmkeevitamiseks kui lihtainetel; B-rühma elementidel ja raual keemiliste elementide perioodilisustabelis on külmkeevitamise kalduvus väiksem. Külmkeevitus on tõsisem, kui kiirterast ja tsementeeritud karbiidi lõigatakse madalal kiirusel.
3) Difusioonkulumine
Lõikamisel kõrgel temperatuuril ning tooriku ja tööriista kokkupuutel hajuvad mõlemal poolel olevad keemilised elemendid üksteist tahkes olekus, muutes tööriista koostise struktuuri, muutes tööriista pinna hapraks ja suurendades tööriista kulumist. tööriist. Difusiooninähtus säilitab alati kõrge sügavuse gradiendiga objektide pideva difusiooni madala sügavuse gradiendiga objektidele.
Näiteks kui tsementeeritud karbiid on 800 kraadi juures, hajub selles sisalduv koobalt kiiresti laastudesse ja toorikutesse ning WC laguneb volframiks ja süsinikuks ning difundeerub terasesse; kui PCD-tööriistade lõiketemperatuur on terase ja raua materjalide lõikamisel kõrgem kui 800 kraadi. Sel ajal kanduvad PCD-s olevad süsinikuaatomid tooriku pinnale suure difusiooniintensiivsusega, moodustades uue sulami ja pind tööriistast grafitiseeritakse. Koobalti ja volframi difusioon on suhteliselt tõsine ning titaani, tantaali ja nioobiumi difusioonivastane võime on suhteliselt tugev. Seetõttu on YT tsementeeritud karbiidil parem kulumiskindlus. Keraamika ja PCBN-i lõikamisel, kui temperatuur on kuni 1000 kraadi -1300 kraadi, ei ole difusioonikulumine märkimisväärne. Tooriku, kiibi ja tööriista erinevate materjalide tõttu tekib lõikamise ajal kontaktpiirkonnas termoelektriline potentsiaal. See termoelektriline potentsiaal võib soodustada difusiooni ja kiirendada tööriista kulumist. Sellist difusioonikulumist termoelektrilise potentsiaali mõjul nimetatakse "termoelektriliseks kulumiseks".
4) Oksüdatsioonikulumine
Kui temperatuur tõuseb, oksüdeeritakse tööriista pind pehmemate oksiidide saamiseks, mida hõõrduvad laastud, mida nimetatakse oksüdatiivseks kulumiseks. Näiteks: temperatuuril 700 kraadi ~ 800 kraadi reageerib õhus olev hapnik tsementkarbiidis sisalduva koobalti, karbiidi, titaankarbiidiga jne, moodustades pehmeid oksiide; 1000 kraadi juures reageerib PCBN keemiliselt veeauruga.
03
Tera kulumismuster
1) Rake näo kahjustus
Plastmaterjalide suurel kiirusel lõikamisel kulub lõikejõule lähedane reha esiosa laastude toimel poolkuu nõgusaks, mistõttu seda nimetatakse ka kraatri kulumiseks. Kulumise algfaasis suureneb tööriista kaldenurk, mis parandab lõiketingimusi ning soodustab laastude kõverdumist ja purunemist. Kui poolkuu kraater aga veelgi suureneb, nõrgeneb lõikeserva tugevus oluliselt, mis võib lõpuks põhjustada lõikeserva purunemise. Juhtum. Haprate materjalide või plastmaterjalide lõikamisel väiksema lõikekiiruse ja peenema lõikepaksusega kraatrite kulumist üldiselt ei esine.
2) Tööriistaotsa kulumine
Tööriista nina kulumine on tööriista ninakaare külje ja sellega külgneva sekundaarse külje kulumine, mis on tööriista ülemise külje kulumise jätk. Kehvade soojuse hajumise tingimuste ja siinse kontsentreeritud pinge tõttu on kulumiskiirus kiirem kui küljel ja mõnikord moodustub abiküljele rida väikeseid sooni, mille vahekaugus on võrdne etteande kogusega, mida nimetatakse soone kulumiseks. . Need on peamiselt tingitud kõvastunud kihist ja lõikejoontest töödeldud pinnal. Raskesti lõigatavate materjalide, millel on suur kalduvus kõveneda, lõikamisel on kõige tõenäolisem soone kulumine. Tööriistaotsa kulumisel on kõige suurem mõju tooriku pinna karedusele ja töötlemise täpsusele.
3) külgede kulumine
Suure lõikepaksusega plastmaterjalide lõikamisel ei pruugi tööriista külg kokkusurutud serva tõttu töödeldava detailiga kokku puutuda. Lisaks puutub külg tavaliselt kokku töödeldava detailiga ja küljele moodustub kulumistsoon, mille reljeefne nurk on 0. Üldiselt on lõikeserva tööpikkuse keskel külje kulumine suhteliselt ühtlane, nii et külje kulumise astet saab mõõta lõikeserva külje kulumistsooni laiuse VB järgi.
Kuna erinevat tüüpi tööriistade küljed kuluvad peaaegu alati erinevates lõiketingimustes, eriti rabedate materjalide või väikese lõikepaksusega plastmaterjalide lõikamisel, on tööriista kulumine peamiselt külje kulumine ja kulumistsoon Laiuse mõõtmine VB on suhteliselt lihtne, seetõttu kasutatakse tööriista kulumisastme näitamiseks tavaliselt VB-d. Mida suurem on VB, see mitte ainult ei suurenda lõikejõudu ja põhjustab lõikevibratsiooni, vaid mõjutab ka tööriista otsa kaare kulumist, mõjutades seeläbi töötlemise täpsust ja pinna kvaliteeti.
04
Kuidas vältida nugade purunemist
1) Vastavalt töödeldud materjalide ja osade omadustele valige mõistlikult tööriistamaterjalide tüübid ja klassid. Teatud kõvaduse ja kulumiskindluse eeldusel on vaja tagada, et tööriista materjalil oleks vajalik tugevus.
2) Valige mõistlikult tööriista geomeetrilised parameetrid. Reguleerides esi- ja taganurki, põhi- ja abipaindenurki ning lõiketera kaldenurki jne, on võimalik tagada lõikeserva ja tööriista otsa parem tugevus. Lõikeserva negatiivse faasi lihvimine on tõhus meede lõhenemise vältimiseks.
3) Tagage keevitamise ja teritamise kvaliteet ning vältige erinevaid kehvast keevitusest ja teritamisest põhjustatud defekte. Võtmeprotsessis kasutatavad noad tuleks pinnakvaliteedi parandamiseks ja pragude kontrollimiseks lihvida.
4) Valige mõistlik lõikekogus, et vältida liigset lõikejõudu ja kõrget lõiketemperatuuri, et vältida tööriista kahjustamist.
5) Võimaluse korral tagage protsessisüsteemi parem jäikus ja vähendage vibratsiooni.
6) Valige õige töömeetod ja püüdke nii palju kui võimalik, et tööriist ei taluks või taluks äkilist koormust.
05
Tööriistade lõhkumise põhjused ja vastumeetmed
1. Tera kvaliteedi ja spetsifikatsioonide ebaõige valik, näiteks tera paksus on liiga õhuke või liiga kõva ja liiga rabe tera on valitud töötlemata töötlemiseks.
Vastumeetmed: suurendage tera paksust või paigaldage tera vertikaalselt ning valige suurema paindetugevuse ja sitkusega klass.
2. Tööriista geomeetria parameetrite vale valik (näiteks liiga suured esi- ja taganurgad jne).
Vastumeetmed:
Tööriista ümberkujundamist saate alustada järgmistest aspektidest.
1) Vähendage sobivalt esi- ja taganurki.
2) Kasutage suuremat negatiivse serva kallet.
3) Vähendage sisenemisnurka.
4) Kasutage suuremat negatiivset faasi või servakaaret.
5) Ülemineku lõikeserva lihvimine otsa täiustamiseks.
3) Tera keevitusprotsess on vale, mille tagajärjeks on liigne keevituspinge või keevituspraod.
Vastumeetmed:
1) Vältige kolmepoolse suletud tera soone struktuuri kasutamist.
2) Joote õige valik.
3) Vältige oksüatsetüleen-leekkuumutusega keevitamist ja hoidke pärast keevitamist soojas, et vältida sisemist pinget.
4) Kasutage nii palju kui võimalik mehaanilist kinnituskonstruktsiooni
4. Vale teritusmeetod põhjustab lihvimispingeid ja lihvimispragusid; pärast PCBN-freesi teritamist on lõikehammaste vibratsioon liiga suur, mis muudab üksikute lõikehammaste koormuse liiga raskeks ja põhjustab ka lõikamist.
Vastumeetmed:
1) Lihvimine vahelduva lihvimise või teemantlihvkettaga.
2) Valige pehmem lihvketas ja pange sageli riidesse, et lihvketas jääks teravaks.
3) Pöörake tähelepanu teritamise kvaliteedile ja kontrollige rangelt freeshammaste vibratsiooni.
5. Raiekoguse valik on ebamõistlik. Kui kogus on liiga suur, on tööpink igav; katkendliku lõikamise korral on lõikekiirus liiga suur, etteandekiirus liiga suur ja kui tooriku varu on ebaühtlane, on lõikesügavus liiga väike; suure mangaanisisaldusega terase lõikamine Materjalide puhul, millel on suur kalduvus kõveneda, on etteandekiirus liiga väike.
Vastumeede: valige lõikekogus uuesti.
6. Konstruktsioonilised põhjused, nagu mehaanilise kinnitustööriista soone alumine pind on ebatasane või tera ulatub liiga kaua välja.
Vastumeetmed:
1) Kärbi lamelli alumine pind.
2) Korraldage lõikevedeliku otsiku asukoht mõistlikult.
3) Karastatud vars lisab tera alla karbiidist tihendi.
7. Tööriistade liigne kulumine.
Vastumeetmed: Vahetage tööriist või vahetage lõikeserv õigeaegselt välja.
8. Lõikevedeliku ebapiisav voolukiirus või vale täitmisviis põhjustab tera äkilist kuumenemist ja pragunemist.
Vastumeetmed:
1) Suurendage lõikevedeliku voolukiirust.
2) Korraldage lõikevedeliku otsiku asukoht mõistlikult.
3) Jahutusefekti parandamiseks kasutage tõhusaid jahutusmeetodeid, näiteks pihustusjahutust.
4) Kasutage kiiret lõikamist, et vähendada terale avaldatavat mõju.
9. Tööriist on valesti paigaldatud, näiteks: lõiketööriist on paigaldatud liiga kõrgele või liiga madalale; otsafrees kasutab asümmeetrilist allafreesimist jne.
Vastumeede: paigaldage tööriist uuesti.
10. Protsessisüsteemi jäikus on liiga halb, mis põhjustab liigset lõikevibratsiooni.
Vastumeetmed:
1) Suurendage tooriku abituge, et parandada tooriku kinnitusjäikust.
2) Vähendage tööriista üleulatuvat pikkust.
3) Vähendage korralikult tööriista seljanurka.
4) Kasutage muid summutusmeetmeid.
11. Tahtmatu tegevus, näiteks: kui tööriist lõikab töödeldava detaili keskelt sisse, on tegevus liiga äge; enne tööriista sissetõmbamist peatage see kohe.
Vastumeetmed: pöörake tähelepanu töömeetodile.
06
Hoonestatud serva põhjused, omadused ja kontrollimeetmed
1. Põhjused
Lõikeserva lähedases osas, tööriista ja laastu kokkupuutealal, on laastu all olev metall suure allakäigujõu tõttu kinnitunud mikroskoopilistesse ebatasastesse tippudesse ja orgudesse reha esiküljel, moodustades tõelise metalli - metallkontakt ilma lünkadeta ja liimimist põhjustava. , nimetatakse seda noa-kiibi kontaktala osa ühenduspiirkonnaks. Liimimistsoonis ladestub kiibi põhjas olevale reha pinnale õhuke metallmaterjali kiht. Kiibi selle osa metallmaterjal on tugevalt deformeerunud ja seda tugevdatakse sobival lõiketemperatuuril. Laastude pideva voolu korral, järgneva lõikamise voolu tõuke all, libiseb see stagnatsioonimaterjali kiht laastude ülemise kihi suhtes ja lahkub, muutudes hoonestatud serva aluseks. Seejärel moodustub sellele teine seisva lõikematerjali kiht ja see pidev kiht moodustab ülesehitatud serva.
2. Omadused ja mõju lõikamisprotsessile
1) Kõvadus on 1,5–2.0 korda kõrgem kui tooriku materjalil. See võib lõikamisel asendada reha esikülge ning sellel on lõikeserva kaitsmise ja reha esikülje kulumise vähenemise mõju. Kui aga hoonestatud serv maha kukub, voolab praht läbi tööriista ja tooriku kontaktala. Põhjustada tööriista külje kulumist.
2) Pärast ülesehitatud serva moodustumist suureneb tööriista töö kaldenurk märkimisväärselt, mis mängib positiivset rolli laastu deformatsiooni ja lõikejõu vähendamisel.
3) Kuna ülesehitatud serv ulatub lõikeservast välja, suureneb tegelik lõikesügavus, mis mõjutab tooriku mõõtmete täpsust.
4) Ehitatud serv põhjustab tooriku pinnale "vao" nähtuse, mis mõjutab tooriku pinna karedust.
5) Kujunenud serva killud kinnituvad või kinnituvad tooriku pinnale, tekitades kõvasid laike, mis mõjutavad tooriku töödeldud pinna kvaliteeti.
Ülaltoodud analüüsist on näha, et ülesehitatud serv ei sobi lõikamiseks, eriti viimistlemiseks.
3. Kontrollimeetmed
Kujunenud serva teket saab vältida, kui laastu põhja materjali ja reha esikülge ei liimita ega deformeerita ning tugevdada. Selleks päevaks võib võtta järgmisi meetmeid.
1) Vähendage reha esikülje karedust.
2) Suurendage tööriista kaldenurka.
3) Vähendage lõikepaksust.
4) Kasutage madala kiirusega lõikamist või kiiret lõikamist, et vältida lõikekiirust, mida on lihtne moodustada ülesehitatud servaga.
5) Viia läbi töödeldava detaili materjali korralik kuumtöötlus, et suurendada selle kõvadust ja vähendada plastilisust.
6) Kasutage heade sidumisvastaste omadustega lõikevedelikku (nt väävlit ja kloori sisaldav äärmusliku survega lõikevedelik).
