For bearbejdningscentret er værktøjet et forbrugsværktøj, som vil blive beskadiget, slidt, tilhugget og så videre under bearbejdningsprocessen. Disse fænomener er uundgåelige, men der er også kontrollerbare årsager såsom uvidenskabelig og uregelmæssig drift og ukorrekt vedligeholdelse. Kun ved at finde den grundlæggende årsag kan vi bedre løse problemet.
01
Symptomer på værktøjsbrud
1) Afhugning af skærkanten
Når emnets materialestruktur, hårdhed og margin er ujævn, er spånvinklen for stor, hvilket resulterer i lav skærkantstyrke, utilstrækkelig stivhed af processystemet til at generere vibrationer, eller intermitterende skæring, dårlig slibekvalitet, skærkanten er tilbøjelig til afhugning, Det vil sige, at der opstår små afslag, hakker eller afskalninger i kantområdet. Når dette sker, vil værktøjet miste noget af sin skæreevne, men vil fortsætte med at arbejde. Efterhånden som skæringen fortsætter, kan den beskadigede del af kantområdet udvide sig hurtigt, hvilket resulterer i større skader.
billede
2) Afhugning af skær eller spids
Denne type skader opstår ofte under hårdere skæreforhold end afhugning af skæret, eller er den videre udvikling af skæring. Skæringens størrelse og omfang er større end spånerne, så værktøjet helt mister sin skæreevne og må stoppe med at arbejde. Afhugning af spidsen omtales ofte som punktfald.
3) Klingen eller kniven er knækket
Når skæreforholdene er ekstremt hårde, skæremængden er for stor, der er en slagbelastning, der er mikrorevner i klingen eller værktøjsmaterialet, der er restspænding i klingen på grund af svejsning og slibning og faktorer som skødesløs betjening kan forårsage skade på klingen eller værktøjet. knække af. Efter denne form for skade er opstået, kan værktøjet ikke fortsætte med at blive brugt, så det bliver skrottet.
4) Klingens overfladelag skaller af
Til materialer med høj skørhed, såsom hårde legeringer med højt TiC-indhold, keramik, PCBN osv., på grund af defekter eller potentielle revner i overfladestrukturen, eller resterende spænding på overfladen på grund af svejsning og slibning, under skæreprocessen. er let at pille overfladelaget af, når det ikke er stabilt nok, eller værktøjsoverfladen udsættes for skiftevis kontaktbelastning. Afskalningen kan forekomme på rivefladen, og kniven kan forekomme på flankefladen. Skrælningen er i form af flager og skrælningsområdet er relativt stort. Coatede værktøjer er mere tilbøjelige til at flage af. Efter at klingen er pillet lidt af, kan den fortsætte med at arbejde, men efter kraftig afskalning vil den miste sin skæreevne.
5) Plastikdeformation af skærende dele
På grund af den lave styrke og lave hårdhed af værktøjsstål og højhastighedsstål kan der forekomme plastisk deformation i skæredelen. Når hårdmetal arbejder direkte ved høj temperatur og i en tilstand af tredimensionel trykspænding, vil det også producere plastisk flow på overfladen og endda forårsage plastisk deformation af skærkanten eller spidsen for at forårsage kollaps. Sammenbrud opstår generelt, når mængden af skæring er stor, og ved bearbejdning af hårde materialer. Elasticitetsmodulet for TiC-baseret hårdmetal er mindre end for WC-baseret hårdmetal, så førstnævntes evne til at modstå plastisk deformation accelereres, eller det svigter hurtigt. PCD og PCBN gennemgår som udgangspunkt ikke plastisk deformation.
6) Termisk revnedannelse af klingen
Når værktøjet udsættes for skiftende mekaniske og termiske belastninger, vil overfladen af skæredelen uundgåeligt generere vekslende termisk spænding på grund af gentagen termisk ekspansion og sammentrækning, hvilket vil få klingen til at blive træt og revne. Når f.eks. hårdmetalfræseren bruges til højhastighedsfræsning, udsættes skæretænderne konstant for periodisk stød og vekslende termisk belastning, og der opstår kamformede revner på rivefladen. Selvom nogle værktøjer ikke har åbenlys vekslende belastning og vekslende belastning, vil der også blive genereret termisk spænding på grund af den inkonsistente temperatur af overfladelaget og det indre lag. Derudover er der uundgåeligt defekter inde i værktøjsmaterialet, så klingen kan også revne. Værktøjet kan nogle gange fortsætte med at arbejde i et stykke tid efter, at revnen er dannet, og nogle gange udvider revnen sig hurtigt og får bladet til at knække, eller at bladets overflade skaller alvorligt af.
02
Årsager til værktøjsslid
1) Slibende slid
Der er ofte nogle bittesmå partikler med ekstrem høj hårdhed i det forarbejdede materiale, som kan trække riller på overfladen af værktøjet, hvilket er slibende slid. Slibende slid forekommer på alle overflader, mest tydeligt på rivefladen. Desuden kan hampeslid forekomme ved forskellige skærehastigheder, men ved lav hastighedsskæring er sliddet forårsaget af andre årsager på grund af den lave skæretemperatur ikke indlysende, så slibende slid er hovedårsagen. Desuden, jo lavere hårdhed værktøjet er, jo mere alvorlig er slibeskader.
2) Koldsvejseslitage
Ved skæring er der meget tryk og stærk friktion mellem emnet, skæringen og de forreste og bageste skæreflader, så der vil forekomme koldsvejsning. På grund af den relative bevægelse mellem friktionsparrene vil koldsvejsningen give revner og blive fjernet af den ene side, hvilket resulterer i koldsvejsning. Slid på koldsvejsning er generelt alvorligt ved moderate skærehastigheder. Ifølge eksperimenter har skøre metaller stærkere modstand mod koldsvejsning end plastmetaller; flerfasede metaller er mindre end ensrettede metaller; metalforbindelser har en lavere tendens til koldsvejsning end simple stoffer; B-gruppe grundstoffer og jern i det periodiske system af kemiske grundstoffer har en mindre tendens til koldsvejsning. Koldsvejsning er mere alvorlig, når højhastighedsstål og hårdmetal skæres ved lav hastighed.
3) Diffusionsslid
Under skæring ved høj temperatur og kontakt mellem emnet og værktøjet diffunderer de kemiske elementer på begge sider hinanden i fast tilstand, hvilket ændrer værktøjets sammensætningsstruktur, gør værktøjets overflade skrøbelig og forværrer sliddet på værktøjet. værktøj. Diffusionsfænomen opretholder altid den kontinuerlige diffusion af objekter med høj dybdegradient til objekter med lav dybdegradient.
For eksempel, når hårdmetal er ved 800 grader, vil kobolten i det hurtigt diffundere ind i spånerne og emnerne, og WC vil nedbrydes til wolfram og kulstof og diffundere ind i stålet; når skæretemperaturen for PCD-værktøjer er højere end 800 grader ved skæring af stål- og jernmaterialer På dette tidspunkt vil carbonatomerne i PCD blive overført til overfladen af emnet med en stor diffusionsintensitet for at danne en ny legering, og overfladen af værktøjet vil blive grafitiseret. Diffusionen af kobolt og wolfram er relativt alvorlig, og antidiffusionsevnen af titanium, tantal og niobium er relativt stærk. Derfor har YT hårdmetal bedre slidstyrke. Ved skæring af keramik og PCBN, når temperaturen er så høj som 1000 grader -1300 grader, er diffusionsslidet ikke signifikant. På grund af de forskellige materialer i emnet, spånen og værktøjet, vil der blive genereret et termoelektrisk potentiale i kontaktområdet under skæring. Dette termoelektriske potentiale kan fremme diffusion og fremskynde sliddet på værktøjet. Denne form for diffusionsslid under påvirkning af termoelektrisk potentiale kaldes "termoelektrisk slid".
4) Oxidationsslid
Når temperaturen stiger, oxideres overfladen af værktøjet for at producere blødere oxider, der gnides af spåner, hvilket kaldes oxidativt slid. For eksempel: ved 700 grader ~800 grader reagerer ilt i luften med kobolt, carbid, titaniumcarbid osv. i cementeret carbid for at danne bløde oxider; ved 1000 grader reagerer PCBN kemisk med vanddamp.
03
Slidmønstre for knive
1) Rake ansigtsskade
Når man skærer plastmaterialer med høj hastighed, vil den del af rivefladen tæt på skærekraften slides til en halvmåne konkav form under påvirkning af spåner, så det kaldes også kraterslid. I det tidlige stadie af slid øges værktøjets skråvinkel, hvilket forbedrer skæreforholdene og er befordrende for krølning og brud af spåner. Men når halvmånekrateret øges yderligere, svækkes skærekantens styrke kraftigt, hvilket i sidste ende kan få skæret til at knække. Sag. Ved skæring af sprøde materialer eller skæring af plastmaterialer ved lavere skærehastigheder og tyndere skæretykkelser forekommer kraterslid generelt ikke.
2) Slid på værktøjsspidsen
Værktøjsnæseslid er sliddet på flanken af værktøjsnæsebuen og den tilstødende sekundære flanke, som er fortsættelsen af sliddet på værktøjets øvre flanke. På grund af de dårlige varmeafledningsforhold og koncentrerede belastninger her, er slidhastigheden hurtigere end flankens, og nogle gange dannes en række små riller med en afstand svarende til fodermængden på hjælpeflanken, hvilket kaldes rilleslid. . De skyldes hovedsageligt det hærdede lag og skærelinjer på den bearbejdede overflade. Ved skæring af vanskelige at skære materialer med en høj tendens til at arbejde hærdende, er der højst sandsynligt rilleslid. Slid på værktøjsspidser har den største indvirkning på emnets overfladeruhed og bearbejdningsnøjagtighed.
3) flankeslid
Ved skæring af plastmaterialer i store skæretykkelser er værktøjets flanke muligvis ikke i kontakt med emnet på grund af tilstedeværelsen af opbygget kant. Derudover vil flanken normalt komme i kontakt med emnet, og der dannes en slidzone med en aflastningsvinkel på 0 på flanken. Generelt er flankeslidningen i midten af skærkantens arbejdslængde relativt ensartet, så graden af flankeslid kan måles ved flankeslidzonens bredde VB af skærkanten.
Fordi forskellige typer værktøj næsten altid har flankeslid under forskellige skæreforhold, især ved skæring af sprøde materialer eller skæring af plastmaterialer med en lille skæretykkelse, er sliddet på værktøjet hovedsageligt flankeslid, og slidzonen Måling af bredden VB er relativt enkel, så VB bruges normalt til at angive graden af værktøjsslid. Jo større VB, vil ikke kun øge skærekraften og forårsage skærevibrationer, men også påvirke sliddet ved værktøjsspidsens bue og derved påvirke bearbejdningsnøjagtigheden og overfladekvaliteten.
billede
04
Sådan forhindrer du brud på knive
1) I henhold til egenskaberne for de forarbejdede materialer og dele skal du med rimelighed vælge typer og kvaliteter af værktøjsmaterialer. Under forudsætningen af at have en vis hårdhed og slidstyrke er det nødvendigt at sikre, at værktøjsmaterialet har den nødvendige sejhed.
2) Vælg med rimelighed de geometriske parametre for værktøjet. Ved at justere for- og bagvinklerne, hoved- og hjælpeudbøjningsvinklerne samt bladets hældningsvinkler osv., er det muligt at sikre, at skær og værktøjsspids har bedre styrke. Slibning af en negativ affasning på skærkanten er en effektiv foranstaltning til at forhindre skår.
3) Sikre kvaliteten af svejsning og slibning, og undgå forskellige defekter forårsaget af dårlig svejsning og slibning. De knive, der bruges i nøgleprocessen, skal slibes for at forbedre overfladekvaliteten og kontrollere for revner.
4) Vælg med rimelighed skæremængden for at undgå overdreven skærekraft og høj skæretemperatur for at forhindre beskadigelse af værktøjet.
5) Sørg så vidt muligt for, at processystemet har bedre stivhed og reducer vibrationer.
6) Tag den korrekte betjeningsmetode, og prøv at få værktøjet til ikke at bære eller bære den pludselige ændringsbelastning så meget som muligt.
05
Årsager og modforanstaltninger til værktøjsspåner
1. Forkert valg af klingens kvalitet og specifikation, såsom tykkelsen af klingen er for tynd, eller kvaliteten, der er for hård og for skør, er valgt til grov bearbejdning.
Modforanstaltninger: Øg tykkelsen af bladet eller installer bladet lodret, og vælg en kvalitet med højere bøjningsstyrke og sejhed.
2. Forkert valg af værktøjsgeometriparametre (såsom for store for- og bagvinkler osv.).
Modforanstaltninger:
Du kan begynde at omdesigne værktøjet ud fra følgende aspekter.
1) Reducer for- og bagvinklerne passende.
2) Brug en større negativ kanthældning.
3) Reducer indgangsvinklen.
4) Brug en større negativ affasning eller kantbue.
5) Slibning af overgangsskæret for at forbedre spidsen.
3) Knivens svejseproces er forkert, hvilket resulterer i for stor svejsebelastning eller svejserevner.
Modforanstaltninger:
1) Undgå at anvende en tresidet lukket bladrillestruktur.
2) Korrekt valg af loddemetal.
3) Undgå at bruge oxyacetylen flammeopvarmningssvejsning, og hold varmen efter svejsning for at eliminere intern stress.
4) Brug så vidt muligt mekanisk spændestruktur
4. Forkert slibemetode vil forårsage slibespænding og sliberevner; efter slibning af PCBN-fræseren er vibrationen af skæretænderne for stor, hvilket gør belastningen af individuelle skæretænder for tung, og vil også forårsage skæring.
Modforanstaltninger:
1) Slibning med intermitterende slibning eller diamantslibeskive.
2) Vælg en blødere slibeskive, og klæde dig ofte på for at holde slibeskiven skarp.
3) Vær opmærksom på slibekvaliteten og kontroller strengt vibrationen af fræserens tænder.
5. Valget af skæremængde er urimeligt. Hvis mængden er for stor, vil værktøjsmaskinen være kedelig; ved intermitterende skæring er skærehastigheden for høj, tilspændingshastigheden er for stor, og når råemnet er ujævnt, er skæredybden for lille; skæring i stål med højt manganindhold Til materialer med stor tendens til at arbejde hærdning, er tilspændingen for lille.
Modforanstaltning: Genvælg skæremængden.
6. Strukturelle årsager som f.eks. bunden af rillen på det mekaniske spændeværktøj er ujævn, eller bladet rager for langt ud.
Modforanstaltninger:
1) Trim bunden af lamelen.
2) Anbring med rimelighed positionen af skærevæskedysen.
3) Det hærdede skaft tilføjer en hårdmetalpakning under bladet.
7. Overdreven slid på værktøjet.
Modforanstaltninger: Skift værktøjet eller udskift skæret i tide.
8. Utilstrækkelig skærevæskestrømningshastighed eller forkert påfyldningsmetode vil forårsage pludselig varme- og revnebeskadigelse af klingen.
Modforanstaltninger:
1) Øg flowhastigheden af skærevæske.
2) Anbring med rimelighed positionen af skærevæskedysen.
3) Brug effektive kølemetoder såsom spraykøling for at forbedre køleeffekten.
4) Brug højhastighedsskæring for at reducere påvirkningen af bladet.
9. Værktøjet er installeret forkert, såsom: skæreværktøjet er installeret for højt eller for lavt; endefræseren anvender asymmetrisk nedfræsning osv.
Modforanstaltning: Geninstaller værktøjet.
10. Stivheden af processystemet er for dårlig, hvilket resulterer i for store skærevibrationer.
Modforanstaltninger:
1) Forøg arbejdsemnets hjælpestøtte for at forbedre arbejdsemnets fastspændingsstivhed.
2) Reducer værktøjets udhængslængde.
3) Reducer værktøjets rygvinkel korrekt.
4) Vedtag andre dæmpningsforanstaltninger.
11. Utilsigtet betjening, såsom: når værktøjet skærer ind fra midten af emnet, er handlingen for voldsom; før værktøjet trækkes tilbage, stop straks.
Modforanstaltninger: Vær opmærksom på betjeningsmetoden.
06
Årsager, karakteristika og kontrolforanstaltninger af opbygget kant
1. Årsager
I delen tæt på skæret, i værktøjs-spånkontaktområdet, er det underliggende metal af spånen på grund af den store nedadgående kraft indlejret i de mikroskopiske ujævne toppe og dale på rivefladen, hvilket danner et ægte metal-til -metalkontakt uden mellemrum og forårsager vedhæftning. , kaldes denne del af kniv-chip-kontaktområdet for bindingsområdet. I bindingszonen vil der være et tyndt lag metalmateriale aflejret på rivefladen i bunden af spånen. Metalmaterialet i denne del af chippen har undergået alvorlig deformation og vil blive styrket ved en passende skæretemperatur. Med den kontinuerlige strøm af spåner, under tryk af strømmen af efterfølgende skæring, vil dette lag af stagnationsmateriale glide i forhold til det øverste lag af spåner og forlade, og bliver grundlaget for opbygget kant. Efterfølgende vil der blive dannet et andet lag af stillestående skæremateriale på den, og denne kontinuerlige lagdeling vil danne en opbygget kant.
2. Karakteristika og indflydelse på skæreproces
1) Hårdheden er 1,5~2.0 gange højere end den for emnematerialet. Det kan erstatte rivefladen til skæring og har den effekt, at den beskytter skærkanten og reducerer slid på rivefladen. Men når den opbyggede kant falder af, flyder affaldet gennem kontaktområdet mellem værktøj og emne. Forårsager slid på værktøjets flanker.
2) Efter at den opbyggede kant er dannet, øges værktøjets spånvinkel betydeligt, hvilket spiller en positiv rolle for at reducere spåndeformation og skærekraft.
3) Da den opbyggede kant rager ud over skæret, øges den faktiske skæredybde, hvilket påvirker emnets dimensionelle nøjagtighed.
4) Opbygget kant vil forårsage et "fure"-fænomen på overfladen af emnet, hvilket vil påvirke emnets overfladeruhed.
5) Fragmenter af opbygget kant vil binde eller indlejres i overfladen af emnet for at forårsage hårde pletter, som vil påvirke kvaliteten af den behandlede overflade af emnet.
Af ovenstående analyse kan det ses, at opbygget kant ikke er god til skæring, især til efterbehandling.
3. Kontrolforanstaltninger
Generering af opbygget kant kan undgås ved ikke at klæbe eller deformere og forstærke spånens bundmateriale og rivefladen. For denne dag kan følgende foranstaltninger tages.
1) Reducer rivefladens ruhed.
2) Øg værktøjets vinkel.
3) Reducer skæretykkelsen.
4) Brug lavhastighedsskæring eller højhastighedsskæring for at undgå den skærehastighed, der er let at danne opbygget kant.
5) Udfør korrekt varmebehandling på emnematerialet for at øge dets hårdhed og reducere plasticiteten.
6) Brug skærevæske med gode anti-bindingsegenskaber (såsom skærevæske med ekstremt tryk, der indeholder svovl og klor).
