Apdirbimo centrui įrankis yra sunaudojamas įrankis, kuris apdirbimo proceso metu bus pažeistas, nusidėvėjęs, nuskilęs ir pan. Šie reiškiniai yra neišvengiami, tačiau yra ir kontroliuojamų priežasčių, tokių kaip nemokslinis ir nereguliarus veikimas bei netinkama priežiūra. Tik radę pagrindinę priežastį galime geriau išspręsti problemą.
01
Įrankio lūžimo simptomai
1) Pjovimo briaunos atskilimas
Kai ruošinio medžiagos struktūra, kietumas ir kraštas yra netolygūs, grėblio kampas yra per didelis, dėl to mažas pjovimo briaunos stiprumas, nepakankamas proceso sistemos standumas, kad būtų sukurta vibracija, arba nutrūksta pjovimas, prasta šlifavimo kokybė, pjovimo briauna yra linkusi. į skaldymą, Tai yra, krašto srityje atsiranda nedideli įtrūkimai, įbrėžimai ar lupimasis. Kai taip atsitiks, įrankis praras dalį savo pjovimo galimybių, bet dirbs toliau. Tęsiant pjovimą, pažeista krašto ploto dalis gali greitai išsiplėsti, todėl gali būti padaryta didesnė žala.
paveikslėlį
2) Pjovimo briaunos arba antgalio atskilimas
Tokio tipo pažeidimai dažnai atsiranda atšiauresnėmis pjovimo sąlygomis nei pjovimo briaunos skaldymas arba yra tolesnis skaldos vystymas. Skaldos dydis ir apimtis yra didesni nei skaldos, todėl įrankis visiškai praranda pjovimo galimybes ir turi nustoti veikti. Antgalio atskilimas dažnai vadinamas taškiniu kritimu.
3) Ašmenys arba peilis sulūžę
Kai pjovimo sąlygos yra itin atšiaurios, pjaunamas per didelis kiekis, yra smūginė apkrova, ašmenyse arba įrankio medžiagoje yra mikroįtrūkimų, ašmenyse yra liekamasis įtempimas dėl suvirinimo ir galandimo ir tokie veiksniai kaip neatsargus valdymas. gali sugadinti ašmenis arba įrankį. nutrūkti. Padarius tokią žalą, įrankio nebegalima naudoti, todėl jis išmetamas į metalo laužą.
4) Paviršinis peilio sluoksnis nusilupa
Medžiagoms, turinčioms didelį trapumą, pvz., kietiesiems lydiniams, kuriuose yra daug TiC, keramikai, PCBN ir kt., dėl paviršiaus struktūros defektų ar galimų įtrūkimų arba dėl suvirinimo ir galandimo likusio paviršiaus įtempimo pjovimo metu. lengva nulupti paviršinį sluoksnį, kai jis nėra pakankamai stabilus arba įrankio paviršius yra veikiamas kintamo kontaktinio įtempimo. Nulupimas gali atsirasti ant grėblio paviršiaus, o peilis gali atsirasti ant šono. Lupimasis yra dribsnių pavidalo, o lupimo plotas yra palyginti didelis. Dengti įrankiai dažniau nulupa. Šiek tiek nulupus ašmenis, jis gali dirbti toliau, tačiau po stipraus nulupimo jis praras savo pjovimo galimybes.
5) Pjovimo dalių plastinė deformacija
Dėl mažo įrankių plieno ir greitaeigio plieno stiprumo ir kietumo pjovimo dalyje gali atsirasti plastinių deformacijų. Kai cementuotas karbidas veikia tiesiogiai aukštoje temperatūroje ir trimačio gniuždymo įtempio būsenoje, jis taip pat sukels plastiko srautą ant paviršiaus ir netgi sukels pjovimo briaunos ar antgalio plastinę deformaciją, dėl kurios sugrius. Žlugimas paprastai įvyksta, kai pjaunama daug ir apdorojama kieta medžiaga. TiC pagrindu pagaminto cementinio karbido tamprumo modulis yra mažesnis nei WC pagrindu pagaminto cementuoto karbido, todėl pirmojo gebėjimas atsispirti plastinei deformacijai paspartėja arba jis greitai sugenda. PCD ir PCBN iš esmės nepatiria plastinių deformacijų.
6) Terminis ašmenų įtrūkimas
Kai įrankį veikia kintamos mechaninės ir šiluminės apkrovos, pjovimo dalies paviršius neišvengiamai sukurs kintamą šiluminį įtempį dėl pasikartojančio šiluminio plėtimosi ir susitraukimo, dėl kurio ašmenys pavargs ir įtrūks. Pavyzdžiui, kai frezavimo freza iš cementinio karbido naudojama greitam frezavimui, frezos dantys nuolat patiria periodinį poveikį ir kintamą šiluminę įtampą, o grėblio paviršiuje susidaro šukos formos įtrūkimai. Nors kai kurie įrankiai neturi akivaizdžios kintamos apkrovos ir kintamo įtempio, šiluminis įtempis taip pat bus sukurtas dėl nevienodos paviršiaus sluoksnio ir vidinio sluoksnio temperatūros. Be to, įrankio medžiagos viduje neišvengiamai yra defektų, todėl ašmenys taip pat gali įtrūkti. Įrankis kartais gali toliau veikti tam tikrą laiką po to, kai susidaro įtrūkimas, o kartais įtrūkimas greitai plečiasi ir dėl to lūžta ašmenys arba smarkiai nulupamas ašmenų paviršius.
02
Įrankio susidėvėjimo priežastys
1) Abrazyvinis nusidėvėjimas
Apdorotoje medžiagoje dažnai yra mažyčių, itin didelio kietumo dalelių, kurios gali įrankio paviršiuje įbrėžti griovelius, o tai yra abrazyvinis abrazyvinis nusidėvėjimas. Abrazyvinis nusidėvėjimas yra ant visų paviršių, ypač ant grėblio paviršiaus. Be to, kanapės gali susidėvėti esant įvairiems pjovimo greičiams, tačiau pjaunant mažu greičiu, dėl žemos pjovimo temperatūros, dėl kitų priežasčių susidėvėjimas nėra akivaizdus, todėl pagrindinė priežastis yra abrazyvinis nusidėvėjimas. Be to, kuo mažesnis įrankio kietumas, tuo rimtesni abrazyviniai pažeidimai.
2) Šalto suvirinimo nusidėvėjimas
Pjaunant susidaro didelis slėgis ir stipri trintis tarp ruošinio, pjovimo ir priekinio bei galinio pjaustytuvo paviršių, todėl įvyks šaltas suvirinimas. Dėl santykinio judėjimo tarp trinties porų šaltas suvirinimas sukels įtrūkimus ir bus pašalintas iš vienos pusės, todėl šaltas suvirinimas susidėvės. Esant vidutiniam pjovimo greičiui, šaltas suvirinimas paprastai susidėvi. Remiantis eksperimentais, trapūs metalai turi stipresnį atsparumą šaltam suvirinimui nei plastikiniai metalai; daugiafaziai metalai yra mažesni už vienkrypčius metalus; metalų junginiai turi mažesnį polinkį šaltai suvirinti nei paprastos medžiagos; B grupės elementai ir geležis periodinėje cheminių elementų lentelėje turi mažesnę polinkį į šaltą suvirinimą. Šaltasis suvirinimas yra rimtesnis, kai greitaeigis plienas ir cementinis karbidas pjaunami mažu greičiu.
3) Difuzinis susidėvėjimas
Pjovimo metu aukštoje temperatūroje ir ruošinio bei įrankio sąlyčio metu abiejose pusėse esantys cheminiai elementai kietoje būsenoje išsisklaido vienas kitą, keičia įrankio sudėties struktūrą, todėl įrankio paviršius tampa trapus ir didina įrankio susidėvėjimą. įrankis. Difuzijos reiškinys visada palaiko nepertraukiamą objektų su dideliu gylio gradientu sklaidą į objektus su mažu gylio gradientu.
Pavyzdžiui, kai cementuotas karbidas yra 800 laipsnių kampu, jame esantis kobaltas greitai išsisklaidys į drožles ir ruošinius, o WC suskaidys į volframą ir anglį bei pasklis į plieną; kai PCD įrankių pjovimo temperatūra yra aukštesnė nei 800 laipsnių pjaustant plieną ir geležies medžiagas Šiuo metu PCD esantys anglies atomai bus perkelti į ruošinio paviršių dideliu difuzijos intensyvumu, kad susidarytų naujas lydinys, o paviršius Įrankio dalis bus grafitizuota. Kobalto ir volframo difuzija yra gana rimta, o titano, tantalo ir niobio difuzija yra gana stipri. Todėl YT cementuotas karbidas turi didesnį atsparumą dilimui. Pjaunant keramiką ir PCBN, kai temperatūra siekia net 1000 laipsnių -1300 laipsnių, difuzinis nusidėvėjimas nėra reikšmingas. Dėl skirtingų ruošinio, lusto ir įrankio medžiagų pjovimo metu kontaktinėje srityje susidarys termoelektrinis potencialas. Šis termoelektrinis potencialas gali paskatinti difuziją ir pagreitinti įrankio susidėvėjimą. Toks difuzinis nusidėvėjimas, veikiamas termoelektrinio potencialo, vadinamas „termoelektriniu nusidėvėjimu“.
4) Oksidacijos susidėvėjimas
Kai temperatūra pakyla, įrankio paviršius oksiduojamas ir susidaro minkštesni oksidai, kuriuos trina drožlės, o tai vadinama oksidaciniu nusidėvėjimu. Pavyzdžiui: esant 700 laipsnių ~ 800 laipsnių, deguonis ore reaguoja su kobaltu, karbidu, titano karbidu ir tt cementuotame karbide, sudarydamas minkštus oksidus; 1000 laipsnių temperatūroje PCBN chemiškai reaguoja su vandens garais.
03
Ašmenų nusidėvėjimo modeliai
1) Grėblio veido pažeidimas
Pjaunant plastikines medžiagas dideliu greičiu, grėblio paviršiaus dalis, esanti arti pjovimo jėgos, veikiant drožlėms susidėvės į įgaubtą pusmėnulio formą, todėl tai dar vadinama kraterio susidėvėjimu. Ankstyvoje dėvėjimosi stadijoje padidėja įrankio pasvirimo kampas, todėl pagerėja pjovimo sąlygos ir skatinamas drožlių vingiavimas bei lūžimas. Tačiau kai pusmėnulio krateris toliau didėja, pjovimo briaunos stiprumas labai susilpnėja, o tai galiausiai gali sukelti pjovimo briaunos lūžimą. Byla. Pjaunant trapias medžiagas arba pjaunant plastikines medžiagas mažesniu pjovimo greičiu ir plonesniu pjovimo storiu, krateris paprastai nesusidėvi.
2) Įrankio antgalių susidėvėjimas
Įrankio nosies susidėvėjimas – tai įrankio nosies lanko šono ir gretimo antrinio šono susidėvėjimas, kuris yra įrankio viršutinio šono nusidėvėjimo tęsinys. Dėl prastų šilumos išsklaidymo sąlygų ir koncentruoto įtempio čia susidėvėjimo greitis yra didesnis nei šono, o kartais pagalbiniame šone susidaro nedideli grioveliai, kurių atstumas lygus tiekimo kiekiui, o tai vadinama griovelio susidėvėjimu. . Jie daugiausia atsiranda dėl sukietėjusio sluoksnio ir pjovimo linijų ant apdirbamo paviršiaus. Pjaunant sunkiai pjaustomas medžiagas, turinčias didelį polinkį sukietėti, greičiausiai susidėvi grioveliai. Įrankio antgalių susidėvėjimas turi didžiausią įtaką ruošinio paviršiaus šiurkštumui ir apdirbimo tikslumui.
3) šonų susidėvėjimas
Pjaunant plastikines medžiagas dideliu pjovimo storiu, įrankio šonas gali nesiliesti su ruošiniu, nes yra suformuotos briaunos. Be to, paprastai šonas liečiasi su ruošiniu, o šone susidaro nusidėvėjimo zona, kurios reljefo kampas yra 0. Paprastai pjovimo briaunos darbinio ilgio viduryje šoninis susidėvėjimas yra gana vienodas, todėl šono susidėvėjimo laipsnį galima išmatuoti pagal pjovimo briaunos šono nusidėvėjimo zonos plotį VB.
Kadangi įvairių tipų įrankiai, esant skirtingoms pjovimo sąlygoms, beveik visada susidėvi šonai, ypač pjaunant trapias medžiagas arba mažo pjovimo storio plastikines medžiagas, įrankio susidėvėjimas daugiausia yra šonas, o nusidėvėjimo zona – pločio VB matavimas. yra gana paprastas, todėl VB dažniausiai naudojamas įrankio nusidėvėjimo laipsniui nurodyti. Kuo didesnis VB, jis ne tik padidins pjovimo jėgą ir sukels pjovimo vibraciją, bet ir paveiks įrankio antgalio lanko susidėvėjimą, taip paveikdamas apdirbimo tikslumą ir paviršiaus kokybę.
paveikslėlį
04
Kaip išvengti peilių sulūžimo
1) Atsižvelgdami į apdorotų medžiagų ir dalių savybes, pagrįstai pasirinkite įrankių medžiagų tipus ir klases. Atsižvelgiant į tam tikro kietumo ir atsparumo dilimui prielaidą, būtina užtikrinti, kad įrankio medžiaga būtų pakankamai tvirta.
2) Protingai parinkite geometrinius įrankio parametrus. Reguliuojant priekinį ir galinį kampus, pagrindinius ir pagalbinius įlinkio kampus, ašmenų pasvirimo kampus ir kt., galima užtikrinti, kad pjovimo briauna ir įrankio galas būtų tvirtesni. Pjovimo briaunos neigiamo nusklembimo šlifavimas yra veiksminga priemonė, apsauganti nuo drožlių.
3) Užtikrinti suvirinimo ir galandimo kokybę bei išvengti įvairių defektų, atsiradusių dėl prasto suvirinimo ir galandimo. Norint pagerinti paviršiaus kokybę ir patikrinti, ar nėra įtrūkimų, pagrindiniame procese naudojami peiliai turi būti sumalti.
4) Protingai pasirinkite pjovimo kiekį, kad išvengtumėte per didelės pjovimo jėgos ir aukštos pjovimo temperatūros, kad nepažeistumėte įrankio.
5) Kiek įmanoma, užtikrinkite, kad proceso sistema būtų tvirtesnė ir sumažintų vibraciją.
6) Pasirinkite teisingą veikimo būdą ir stenkitės, kad įrankis neatlaikytų arba kiek įmanoma labiau atlaikytų staigiai besikeičiančią apkrovą.
05
Įrankio skeldėjimo priežastys ir atsakomosios priemonės
1. Neteisingai parinkta ašmenų rūšis ir specifikacija, pvz., per plonas ašmenų storis arba per kietas ir per trapus pjovimo tipas pasirinktas grubiam apdirbimui.
Atsakomosios priemonės: padidinkite ašmenų storį arba sumontuokite ašmenis vertikaliai ir pasirinkite aukštesnio lenkimo stiprumo ir kietumo klasę.
2. Netinkamas įrankio geometrijos parametrų pasirinkimas (pavyzdžiui, per dideli priekiniai ir galiniai kampai ir pan.).
Atsakomosios priemonės:
Galite pradėti pertvarkyti įrankį atsižvelgdami į šiuos aspektus.
1) Tinkamai sumažinkite priekinį ir galinį kampą.
2) Naudokite didesnį neigiamo krašto polinkį.
3) Sumažinkite įėjimo kampą.
4) Naudokite didesnį neigiamą nuožulnumą arba krašto lanką.
5) Pereinamojo pjovimo briaunos šlifavimas, siekiant sustiprinti galiuką.
3) Neteisingas peilio suvirinimo procesas, dėl kurio atsiranda per didelis suvirinimo įtempis arba atsiranda suvirinimo įtrūkimų.
Atsakomosios priemonės:
1) Venkite trijų pusių uždarų ašmenų griovelių struktūros.
2) Teisingas lydmetalio pasirinkimas.
3) Venkite suvirinimo oksiacetileno liepsna, o po suvirinimo laikykite šiltai, kad išvengtumėte vidinės įtampos.
4) Kiek įmanoma naudokite mechaninę suspaudimo konstrukciją
4. Netinkamas galandimo būdas sukels šlifavimo įtampą ir šlifavimo įtrūkimus; pagalandus PCBN frezą, pjovimo dantų vibracija yra per didelė, todėl atskirų pjovimo dantų apkrova tampa per sunki, be to, sukels pjovimą.
Atsakomosios priemonės:
1) Šlifavimas su pertraukiamu šlifavimu arba deimantiniu šlifavimo disku.
2) Pasirinkite minkštesnį šlifavimo diską ir dažnai apsirenkite, kad šlifavimo diskas būtų aštrus.
3) Atkreipkite dėmesį į galandimo kokybę ir griežtai kontroliuokite frezos dantų vibraciją.
5. Pjovimo kiekio pasirinkimas yra nepagrįstas. Jei kiekis per didelis, staklės bus nuobodžios; pjaunant su pertraukomis, per didelis pjovimo greitis, per didelis pastūmos greitis, o kai ruošinio pralaida netolygi, pjovimo gylis per mažas; didelio mangano plieno pjovimas Medžiagoms, turinčioms didelį polinkį sukietėti, padavimo greitis yra per mažas.
Atsakomoji priemonė: iš naujo pasirinkite pjovimo kiekį.
6. Struktūrinės priežastys, pvz., mechaninio suspaudimo įrankio griovelio apatinis paviršius yra nelygus arba ašmenys per ilgai išsikišę.
Atsakomosios priemonės:
1) Nupjaukite apatinį lamelės paviršių.
2) Protingai sureguliuokite pjovimo skysčio antgalio padėtį.
3) Grūdintas kotas po ašmenimis prideda karbido tarpiklį.
7. Per didelis įrankių susidėvėjimas.
Atsakomosios priemonės: laiku pakeiskite įrankį arba pakeiskite pjovimo briauną.
8. Nepakankamas pjovimo skysčio srautas arba netinkamas užpildymo būdas sukels staigius karščio ir peilio įtrūkimus.
Atsakomosios priemonės:
1) Padidinkite pjovimo skysčio srautą.
2) Protingai sureguliuokite pjovimo skysčio antgalio padėtį.
3) Norėdami pagerinti aušinimo efektą, naudokite efektyvius vėsinimo būdus, tokius kaip purškiamas aušinimas.
4) Pjaukite dideliu greičiu, kad sumažintumėte smūgį į ašmenis.
9. Įrankis sumontuotas neteisingai, pvz.: pjovimo įrankis sumontuotas per aukštai arba per žemai; galinis frezavimo pjoviklis naudoja asimetrinį apatinį frezavimą ir kt.
Atsakomoji priemonė: iš naujo įdiekite įrankį.
10. Proceso sistemos standumas yra per mažas, todėl atsiranda per didelė pjovimo vibracija.
Atsakomosios priemonės:
1) Padidinkite ruošinio pagalbinę atramą, kad pagerintumėte ruošinio tvirtinimo tvirtumą.
2) Sumažinkite įrankio iškyšos ilgį.
3) Tinkamai sumažinkite įrankio nugaros kampą.
4) Imkitės kitų slopinimo priemonių.
11. Netyčinis veikimas, pvz.: kai įrankis įsirėžia iš ruošinio vidurio, veiksmas yra per stiprus; prieš įtraukdami įrankį, nedelsdami sustokite.
Atsakomosios priemonės: atkreipkite dėmesį į veikimo būdą.
06
Užstatyto krašto priežastys, charakteristikos ir kontrolės priemonės
1. Priežastys
Dalyje, esančioje arti pjovimo briaunos, įrankio ir drožlės sąlyčio srityje, dėl didelės žemyn nukreiptos jėgos, apatinis drožlės metalas yra įterptas į mikroskopines nelygias smailes ir slėnius ant grėblio paviršiaus, sudarydamas tikrą metalo - metalinis kontaktas be tarpų ir sukeliantis sukibimą. , ši peilio ir drožlių kontakto srities dalis vadinama sukibimo sritimi. Klijavimo zonoje ant grėblio paviršiaus drožlės apačioje bus nusodintas plonas metalinės medžiagos sluoksnis. Šios drožlės dalies metalinė medžiaga stipriai deformuota ir bus sutvirtinta esant tinkama pjovimo temperatūrai. Nuolat tekant skiedroms, spaudžiant vėlesnio pjovimo srautui, šis sustingusios medžiagos sluoksnis nuslys viršutinio skiedrų sluoksnio atžvilgiu ir pasitrauks, tapdamas užstatymo krašto pagrindu. Vėliau ant jo bus suformuotas antras sustingusios pjovimo medžiagos sluoksnis, o šis nuolatinis sluoksniavimas suformuos užstatytą kraštą.
2. Charakteristikos ir įtaka pjovimo procesui
1) Kietumas yra 1,5–2.0 karto didesnis nei ruošinio medžiagos. Jis gali pakeisti grėblio paviršių pjovimui ir apsaugo pjovimo briauną bei sumažina grėblio paviršiaus susidėvėjimą. Tačiau nukritus pastatytam kraštui, šiukšlės teka per įrankio ir ruošinio sąlyčio sritį. Sukelti įrankio šonų susidėvėjimą.
2) Suformavus užstatytą briauną, žymiai padidėja įrankio darbinis grėblio kampas, o tai atlieka teigiamą vaidmenį mažinant drožlės deformaciją ir pjovimo jėgą.
3) Kadangi užstatyta briauna išsikiša už pjovimo briaunos, tikrasis pjovimo gylis padidėja, o tai turi įtakos ruošinio matmenų tikslumui.
4) Uždėtas kraštas sukels „vagos“ reiškinį ruošinio paviršiuje, kuris turės įtakos ruošinio paviršiaus šiurkštumui.
5) Sukurtos briaunos fragmentai sukibs arba įsiterps į ruošinio paviršių ir susidarys kietos dėmės, kurios turės įtakos apdirbamo ruošinio paviršiaus kokybei.
Iš aukščiau pateiktos analizės matyti, kad užstatytas kraštas nėra tinkamas pjovimui, ypač apdailai.
3. Kontrolės priemonės
Apaugusios briaunos susidarymo galima išvengti nesuklijuojant ir nedeformuojant bei sutvirtinus drožlės dugno medžiagą ir grėblio paviršių. Šiai dienai galima imtis šių priemonių.
1) Sumažinkite grėblio paviršiaus šiurkštumą.
2) Padidinkite įrankio pasvirimo kampą.
3) Sumažinkite pjovimo storį.
4) Kad išvengtumėte pjovimo greičio, dėl kurio lengva suformuoti užstatytą kraštą, naudokite mažo arba didelio greičio pjovimą.
5) Tinkamai termiškai apdorokite ruošinio medžiagą, kad padidintumėte jos kietumą ir sumažintumėte plastiškumą.
6) Naudokite pjovimo skystį, pasižymintį geromis sukibimo savybėmis (pvz., didelio slėgio pjovimo skystį, kuriame yra sieros ir chloro).
