Za obdelovalni center je orodje potrošno orodje, ki se bo med postopkom obdelave poškodovalo, obrabilo, odkrušilo in podobno. Ti pojavi so neizogibni, obstajajo pa tudi obvladljivi razlogi, kot so neznanstveno in nepravilno delovanje ter nepravilno vzdrževanje. Le če najdemo glavni vzrok, lahko težavo bolje rešimo.
01
Simptomi zloma orodja
1) Odrobljanje rezalnega roba
Ko so struktura materiala obdelovanca, trdota in rob neenakomerni, je nagibni kot prevelik, kar ima za posledico nizko trdnost rezalnega roba, nezadostno togost procesnega sistema za ustvarjanje vibracij ali prekinjeno rezanje, slabo kakovost brušenja, rezalni rob je nagnjen na odkrušenje, To pomeni, da se na robnem območju pojavijo majhni odkrušenji, zareze ali luščenje. Ko se to zgodi, bo orodje izgubilo nekaj svoje rezalne sposobnosti, vendar bo še naprej delovalo. Ko se rezanje nadaljuje, se lahko poškodovani del robnega območja hitro razširi, kar povzroči večjo poškodbo.
2) Odrgnjenje rezalnega roba ali konice
Ta vrsta poškodb se pogosto pojavi pri težjih rezalnih pogojih kot odkrušenje rezalnega roba ali pa je nadaljnji razvoj odkrušenja. Velikost in obseg odkruškov sta večja od odkruškov, tako da orodje popolnoma izgubi svojo rezalno sposobnost in mora prenehati delovati. Krušenje konice se pogosto imenuje padec točke.
3) Rezilo ali nož je zlomljen
Ko so pogoji rezanja izjemno težki, je količina rezanja prevelika, obstaja udarna obremenitev, mikrorazpoke v rezilu ali materialu orodja, ostanek napetosti v rezilu zaradi varjenja in ostrenja ter dejavniki, kot je neprevidno delovanje lahko povzroči poškodbe rezila ali orodja. prekiniti. Po pojavu te oblike poškodbe orodja ne morete več uporabljati, zato ga zavržete.
4) Površinska plast rezila se odlušči
Pri materialih z visoko krhkostjo, kot so trde zlitine z visoko vsebnostjo TiC, keramika, PCBN itd., zaradi napak ali morebitnih razpok v površinski strukturi ali preostale napetosti na površini zaradi varjenja in ostrenja med postopkom rezanja It je enostavno odluščiti površinsko plast, če ni dovolj stabilna ali je površina orodja izpostavljena izmenični kontaktni obremenitvi. Luščenje se lahko pojavi na sprednji strani, nož pa se lahko pojavi na bočni strani. Piling je v obliki kosmičev in površina luščenja je relativno velika. Prevlečena orodja se bodo bolj verjetno odluščila. Ko je rezilo rahlo odluščeno, lahko nadaljuje z delom, vendar bo po močnem odluščenju izgubilo svojo rezalno sposobnost.
5) Plastična deformacija rezalnih delov
Zaradi nizke trdnosti in nizke trdote orodnega jekla in hitroreznega jekla lahko pride do plastične deformacije rezalnega dela. Ko cementni karbid deluje neposredno pri visoki temperaturi in v stanju tridimenzionalne tlačne napetosti, bo povzročil tudi plastični tok na površini in celo povzročil plastično deformacijo rezalnega roba ali konice, ki povzroči kolaps. Zrušitev se praviloma pojavi, ko je količina rezanja velika in pri obdelavi trdih materialov. Modul elastičnosti cementnega karbida na osnovi TiC je manjši od modula elastičnosti cementnega karbida na osnovi WC, zato je sposobnost prvega, da se upre plastični deformaciji, pospešena ali pa hitro odpove. PCD in PCBN v osnovi nista podvržena plastičnim deformacijam.
6) Toplotno razpokanje rezila
Ko je orodje izpostavljeno izmeničnim mehanskim in toplotnim obremenitvam, bo površina rezalnega dela neizogibno povzročila izmenično toplotno obremenitev zaradi ponavljajočega se toplotnega raztezanja in krčenja, kar bo povzročilo utrujenost in pokanje rezila. Na primer, ko se rezkalo iz karbidne trdine uporablja za visokohitrostno rezkanje, so rezalni zobje nenehno izpostavljeni periodičnim udarcem in izmeničnim toplotnim obremenitvam, na čelni strani pa nastanejo razpoke v obliki glavnika. Čeprav nekatera orodja nimajo očitnih izmeničnih obremenitev in izmeničnih obremenitev, bo nastala tudi toplotna obremenitev zaradi nekonsistentne temperature površinske in notranje plasti. Poleg tega so v materialu orodja neizogibne napake, zato lahko tudi rezilo poči. Orodje lahko včasih deluje še nekaj časa po nastanku razpoke, včasih pa se razpoka hitro razširi in povzroči zlom rezila ali močno odluščenje površine rezila.
02
Vzroki obrabe orodja
1) Abrazivna obraba
V obdelanem materialu je pogosto nekaj drobnih delcev z izjemno visoko trdoto, ki lahko zarišejo utore na površini orodja, kar je abrazivna abrazivna obraba. Abrazivna obraba je prisotna na vseh površinah, najbolj očitno na čelni strani. Poleg tega se obraba konoplje lahko pojavi pri različnih hitrostih rezanja, vendar pri rezanju z nizko hitrostjo zaradi nizke temperature rezanja obraba zaradi drugih razlogov ni očitna, zato je abrazivna obraba glavni razlog. Poleg tega, nižja ko je trdota orodja, resnejše so poškodbe z abrazivom.
2) Obraba zaradi hladnega varjenja
Pri rezanju obstaja velik pritisk in močno trenje med obdelovancem, rezilom ter sprednjo in zadnjo ploskvijo rezila, zato pride do hladnega varjenja. Zaradi relativnega gibanja med tornimi pari bo hladno varjenje povzročilo razpoke in jih odnesla ena stran, kar bo povzročilo obrabo hladnega varjenja. Obraba pri hladnem varjenju je na splošno huda pri zmernih rezalnih hitrostih. Glede na poskuse imajo krhke kovine močnejšo odpornost proti hladnemu varjenju kot plastične kovine; večfazne kovine so manjše od enosmernih kovin; kovinske spojine imajo manjšo nagnjenost k hladnemu varjenju kot preproste snovi; Elementi skupine B in železo v periodnem sistemu kemijskih elementov imajo manjšo nagnjenost k hladnemu varjenju. Hladno varjenje je hujše pri rezanju hitroreznega jekla in karbida pri nizki hitrosti.
3) Difuzijska obraba
Med rezanjem pri visoki temperaturi in stiku med obdelovancem in orodjem se kemični elementi na obeh straneh medsebojno difundirajo v trdnem stanju, spremenijo strukturo sestave orodja, naredijo površino orodja krhko in povečajo obrabo orodja. orodje. Pojav difuzije vedno ohranja neprekinjeno difuzijo objektov z velikim gradientom globine do objektov z nizkim gradientom globine.
Na primer, ko je cementni karbid pri 800 stopinjah, bo kobalt v njem hitro difundiral v odrezke in obdelovance, WC pa bo razpadel na volfram in ogljik ter difundiral v jeklo; ko je rezalna temperatura orodij PCD višja od 800 stopinj pri rezanju materialov iz jekla in železa. V tem času se atomi ogljika v PCD prenesejo na površino obdelovanca z veliko intenzivnostjo difuzije, da se tvori nova zlitina in površina orodja bo grafitiziran. Difuzija kobalta in volframa je relativno resna, protidifuzijska sposobnost titana, tantala in niobija pa je relativno močna. Zato ima cementni karbid YT boljšo odpornost proti obrabi. Pri rezanju keramike in PCBN, ko je temperatura do 1000 stopinj -1300 stopinj, difuzijska obraba ni pomembna. Zaradi različnih materialov obdelovanca, odrezka in orodja se med rezanjem v kontaktnem območju ustvari termoelektrični potencial. Ta termoelektrični potencial lahko pospeši difuzijo in pospeši obrabo orodja. Tovrstno difuzijsko obrabo pod vplivom termoelektričnega potenciala imenujemo "termoelektrična obraba".
4) Obraba zaradi oksidacije
Ko se temperatura dvigne, se površina orodja oksidira, da nastanejo mehkejši oksidi, ki jih drgnejo ostružki, kar imenujemo oksidativna obraba. Na primer: pri 700 ~ 800 stopinjah kisik v zraku reagira s kobaltom, karbidom, titanovim karbidom itd. v cementnem karbidu, da tvori mehke okside; pri 1000 stopinjah PCBN kemično reagira z vodno paro.
03
Vzorec obrabe rezila
1) Poškodba obraza
Pri rezanju plastičnih materialov pri visoki hitrosti se bo del nagnjene ploskve, ki je blizu rezalne sile, pod delovanjem ostružkov obrabil v konkavno obliko polmeseca, zato se temu reče tudi kraterska obraba. V zgodnji fazi obrabe se nagibni kot orodja poveča, kar izboljša pogoje rezanja in prispeva k zvijanju in lomljenju odrezkov. Ko pa se krater v obliki polmeseca še poveča, je trdnost rezila močno oslabljena, kar lahko sčasoma povzroči zlom rezila. Ovitek. Pri rezanju krhkih materialov ali rezanju plastičnih materialov pri nižjih rezalnih hitrostih in tanjših debelinah reza na splošno ne pride do obrabe kraterja.
2) Obraba konice orodja
Obraba konice orodja je obraba boka konice orodja in sosednjega sekundarnega boka, ki je nadaljevanje obrabe zgornjega boka orodja. Zaradi slabih pogojev za odvajanje toplote in koncentrirane napetosti tukaj je hitrost obrabe hitrejša od hitrosti boka in včasih se na pomožnem boku oblikuje vrsta majhnih utorov z razdaljo, ki je enaka količini podajanja, kar imenujemo obraba utorov . Nastanejo predvsem zaradi utrjene plasti in rezalnih linij na obdelani površini. Pri rezanju težko rezljivih materialov z visoko nagnjenostjo k utrjevanju je najverjetneje povzročena obraba utorov. Obraba konice orodja ima največji vpliv na hrapavost površine obdelovanca in natančnost obdelave.
3) obraba boka
Pri rezanju plastičnih materialov pri velikih debelinah rezanja stran orodja morda ne bo v stiku z obdelovancem zaradi prisotnosti vgrajenega roba. Poleg tega običajno bo stran prišla v stik z obdelovancem in na boku se bo oblikovala obrabna cona z reliefnim kotom 0. Na splošno je na sredini delovne dolžine rezalnega roba obraba boka relativno enakomerna, tako da se stopnja obrabe boka lahko meri s širino območja obrabe boka VB rezalnega roba.
Ker imajo različne vrste orodij skoraj vedno obrabo boka pri različnih pogojih rezanja, zlasti pri rezanju krhkih materialov ali rezanju plastičnih materialov z majhno debelino reza, je obraba orodja predvsem obraba boka, cona obrabe pa meritev širine VB je razmeroma preprost, zato se VB običajno uporablja za označevanje stopnje obrabe orodja. Večji kot je VB, ne bo samo povečal rezalne sile in povzročil rezalne vibracije, ampak bo vplival tudi na obrabo loka konice orodja, kar bo vplivalo na natančnost obdelave in kakovost površine.
04
Kako preprečiti zlom nožev
1) Glede na značilnosti obdelanih materialov in delov razumno izberite vrste in razrede orodnih materialov. Pod predpostavko, da ima določeno trdoto in odpornost proti obrabi, je treba zagotoviti, da ima material orodja potrebno žilavost.
2) Razumno izberite geometrijske parametre orodja. Z nastavitvijo sprednjega in zadnjega kota, glavnega in pomožnega odklonskega kota ter kota naklona rezila itd. je mogoče zagotoviti, da imata rezalni rob in konica orodja večjo trdnost. Brušenje negativnega posnetka na rezalnem robu je učinkovit ukrep za preprečevanje krušenja.
3) Zagotovite kakovost varjenja in ostrenja ter se izogibajte različnim napakam, ki nastanejo zaradi slabega varjenja in ostrenja. Nože, uporabljene v ključnem procesu, je treba zbrusiti, da izboljšate kakovost površine in preverite razpoke.
4) Razumno izberite količino rezanja, da se izognete prekomerni rezalni sili in visoki temperaturi rezanja, da preprečite poškodbe orodja.
5) Kolikor je mogoče, zagotovite večjo togost procesnega sistema in zmanjšajte vibracije.
6) Izberite pravilen način delovanja in poskušajte orodje čim bolj vzdržati nenadne spremembe obremenitve.
05
Vzroki in protiukrepi krušenja orodja
1. Nepravilna izbira kakovosti in specifikacije rezila, na primer debelina rezila je pretanka ali pa je za grobo obdelavo izbran razred, ki je pretrd in preveč krhek.
Protiukrepi: povečajte debelino rezila ali namestite rezilo navpično in izberite kakovost z večjo upogibno trdnostjo in žilavostjo.
2. Nepravilna izbira parametrov geometrije orodja (kot so preveliki sprednji in zadnji koti itd.).
Protiukrepi:
Orodje lahko začnete preoblikovati z naslednjih vidikov.
1) Ustrezno zmanjšajte sprednji in zadnji kot.
2) Uporabite večji negativni naklon roba.
3) Zmanjšajte vstopni kot.
4) Uporabite večji negativni rob ali robni lok.
5) Brušenje prehodnega rezalnega roba za izboljšanje konice.
3) Postopek varjenja rezila je nepravilen, kar povzroča čezmerno varilno obremenitev ali varilne razpoke.
Protiukrepi:
1) Izogibajte se uporabi tristransko zaprte strukture utorov rezila.
2) Pravilna izbira spajke.
3) Izogibajte se varjenju s plamenom oksiacetilena in ga po varjenju hranite na toplem, da odpravite notranjo napetost.
4) Čim bolj uporabljajte mehansko vpenjalno strukturo
4. Nepravilna metoda ostrenja bo povzročila napetost pri brušenju in razpoke pri brušenju; po ostrenju rezkarja PCBN so vibracije rezalnih zob prevelike, zaradi česar je obremenitev posameznih rezalnih zob pretežka in bo povzročila tudi rezanje.
Protiukrepi:
1) Brušenje z občasnim brušenjem ali diamantnim brusom.
2) Izberite mehkejši brus in ga pogosto oblecite, da bo brus oster.
3) Bodite pozorni na kakovost ostrenja in strogo nadzorujte vibracije zob rezkalnika.
5. Izbira količine rezanja je nerazumna. Če je količina prevelika, bo strojno orodje dolgočasno; pri občasnem rezanju je rezalna hitrost previsoka, pomik prevelik, in ko je praznina neenakomerna, je globina reza premajhna; rezanje jekla z visoko vsebnostjo mangana. Pri materialih z veliko nagnjenostjo k utrjevanju je pomik premajhen.
Protiukrep: Ponovno izberite količino rezanja.
6. Strukturni razlogi, kot je spodnja površina utora mehanskega vpenjalnega orodja, je neravna ali rezilo štrli predolgo.
Protiukrepi:
1) Odrežite spodnjo površino lamele.
2) Razumno uredite položaj šobe za rezalno tekočino.
3) Utrjeno steblo doda karbidno tesnilo pod rezilo.
7. Prekomerna obraba orodja.
Protiukrepi: Pravočasno zamenjajte orodje ali zamenjajte rezalni rob.
8. Nezadosten pretok rezalne tekočine ali nepravilna metoda polnjenja bosta povzročila nenadno vročino in poškodbe rezila zaradi razpok.
Protiukrepi:
1) Povečajte pretok rezalne tekočine.
2) Razumno uredite položaj šobe za rezalno tekočino.
3) Za izboljšanje učinka hlajenja uporabite učinkovite metode hlajenja, kot je hlajenje s pršenjem.
4) Uporabite visoko hitrost rezanja, da zmanjšate vpliv na rezilo.
9. Orodje je nameščeno nepravilno, na primer: rezalno orodje je nameščeno previsoko ali prenizko; čelni rezkar uporablja asimetrično rezkanje navzdol itd.
Protiukrep: Ponovno namestite orodje.
10. Togost procesnega sistema je preslaba, kar povzroča prekomerne rezalne vibracije.
Protiukrepi:
1) Povečajte pomožno podporo obdelovanca, da izboljšate togost vpenjanja obdelovanca.
2) Zmanjšajte dolžino previsa orodja.
3) Pravilno zmanjšajte zadnji kot orodja.
4) Sprejmite druge ukrepe dušenja.
11. Nenamerno delovanje, kot je: ko orodje zareže iz sredine obdelovanca, je dejanje preveč silovito; preden se orodje umakne, takoj ustavite.
Protiukrepi: Bodite pozorni na način delovanja.
06
Vzroki, značilnosti in ukrepi za nadzor nastalih robov
1. Vzroki
V delu blizu rezalnega roba, v območju stika orodja z odrezkom, je zaradi velike sile navzdol spodnja kovina odrezka vdelana v mikroskopske neravne vrhove in vdolbine na nagnjeni ploskvi, ki tvorijo pravo kovinsko površino. - kovinski stik brez vrzeli in povzročanja lepljenja. , se ta del kontaktnega območja noža in ostružkov imenuje območje lepljenja. V coni lepljenja bo tanka plast kovinskega materiala, odložena na sprednji strani na dnu čipa. Kovinski material tega dela odrezka je bil podvržen močni deformaciji in bo okrepljen pri ustrezni temperaturi rezanja. Z neprekinjenim tokom odrezkov, pod pritiskom toka naknadnega rezanja, bo ta plast stagnirajočega materiala zdrsnila glede na zgornjo plast odrezkov in odšla ter postala osnova nastalega roba. Kasneje se na njem oblikuje druga plast mirujočega rezalnega materiala, ta neprekinjena plast pa bo tvorila vgrajeni rob.
2. Značilnosti in vpliv na proces rezanja
1) Trdota je 1,5~2.0-krat višja od trdote materiala obdelovanca. Lahko nadomesti nagnjeno ploskev pri rezanju in ima učinek zaščite rezalnega roba ter zmanjša obrabo nagnjene ploskve. Ko pa nastali rob odpade, ostanki tečejo skozi kontaktno območje orodja in obdelovanca. Povzroči obrabo boka orodja.
2) Po oblikovanju vgrajenega roba se delovni nagnjeni kot orodja znatno poveča, kar ima pozitivno vlogo pri zmanjševanju deformacije odrezkov in rezalne sile.
3) Ker vgrajeni rob štrli čez rezalni rob, se dejanska globina reza poveča, kar vpliva na dimenzijsko natančnost obdelovanca.
4) Nakopičen rob bo povzročil pojav "brazde" na površini obdelovanca, kar bo vplivalo na hrapavost površine obdelovanca.
5) Delci vgrajenega roba se bodo zlepili ali vdelali v površino obdelovanca in povzročili trde lise, kar bo vplivalo na kakovost obdelane površine obdelovanca.
Iz zgornje analize je razvidno, da zgrajeni rob ni primeren za rezanje, zlasti za končno obdelavo.
3. Nadzorni ukrepi
Nastajanju nakopičenega roba se je mogoče izogniti tako, da ne zlepite ali deformirate in okrepite spodnji material odrezka in nagnjeno stran. Za ta dan se lahko sprejmejo naslednji ukrepi.
1) Zmanjšajte hrapavost nagnjene ploskve.
2) Povečajte nagibni kot orodja.
3) Zmanjšajte debelino reza.
4) Uporabite rezanje z nizko hitrostjo ali rezanje z visoko hitrostjo, da se izognete rezalni hitrosti, ki omogoča enostavno oblikovanje roba.
5) Izvedite ustrezno toplotno obdelavo materiala obdelovanca, da povečate njegovo trdoto in zmanjšate plastičnost.
6) Uporabite rezalno tekočino z dobrimi lastnostmi proti lepljenju (kot je rezalna tekočina pod ekstremnim pritiskom, ki vsebuje žveplo in klor).
