Kaip iš esmės išspręsti įrankių pažeidimus, susidėvėjimą ir ašmenų lūžimą

1, Įrankio pažeidimo pasireiškimas
1) Pažangiausias mikro griūtis
Kai medžiagos struktūra, kietumas ir ruošinio kraštas yra netolygi, priekinis kampas yra per didelis, dėl to mažas pjovimo briaunos stiprumas, nepakankamas proceso sistemos standumas, sukeliantis vibraciją arba nutrūkstamą pjovimą ir prasta šlifavimo kokybė, pjovimo briauna yra linkęs į mikro kolapsą, tai yra nedidelis griūtis, įdubimas ar lupimasis krašto srityje. Atsiradus tokiai situacijai, įrankis praras dalį pjovimo galimybių, bet vis tiek gali dirbti. Tolimesnio pjovimo metu pažeista pjovimo briaunos ploto dalis gali greitai išsiplėsti, o tai gali sukelti didesnę žalą.
2) Pjovimo briaunos arba antgalio lūžimas
Tokio tipo pažeidimai dažnai atsiranda pjovimo sąlygomis, kurios yra sunkesnės nei pjovimo briaunos mikrosmulkinimas arba tolesnis mikro drožlių vystymas. Plyšio dydis ir diapazonas yra didesnis nei mikrolūžių, todėl įrankis visiškai praranda pjovimo galimybes ir turi nutraukti darbą. Situacija, kai lūžta ašmenų antgalis, dažnai vadinama nukritimu nuo antgalio.
3) Ašmenų ar įrankio lūžimas
Kai pjovimo sąlygos yra itin atšiaurios, pjaunama per daug, atsiranda smūginė apkrova, o ašmenyse ar įrankio medžiagoje atsiranda mikro įtrūkimų. Dėl suvirinimo ir šlifavimo sukelto likutinės ašmenų įtempimo ir neatsargaus veikimo peilis arba įrankis gali sulūžti. Padarius tokį pažeidimą, įrankis negali būti toliau naudojamas, todėl jis išmetamas į metalo laužą.
4) Ašmenų paviršiaus lupimas
Medžiagoms, turinčioms didelį trapumą, pvz., kietiesiems lydiniams, kuriuose yra daug TiC, keramikai, PCBN ir kt., dėl defektų ar galimų paviršiaus struktūros įtrūkimų arba dėl suvirinimo ir šlifavimo sukelto paviršiaus likutinio įtempimo, paviršius gali luptis. atsiranda, kai pjovimo procesas nėra pakankamai stabilus arba įrankio paviršius patiria kintamą kontaktinį įtempį. Priekinis ašmenų paviršius gali nulupti, o ašmenys gali atsirasti ant galinio ašmenų paviršiaus. Lupimo medžiaga yra dribsnių pavidalo, su dideliu lupimo plotu. Yra didelė galimybė nulupti padengtus pjovimo įrankius. Šiek tiek nulupus ašmenis, jis vis tiek gali dirbti toliau, tačiau po stipraus lupimo jis praras pjovimo galimybes.
5) Pjovimo dalių plastinė deformacija
Dėl mažo stiprumo ir kietumo įrankių plienas ir greitaeigis plienas pjovimo vietose gali plastiškai deformuotis. Kai kietieji lydiniai veikia esant aukštai temperatūrai ir triašiam gniuždymo įtempiui, taip pat gali atsirasti paviršiaus plastiko srautas ir netgi sukelti pjovimo briaunos arba įrankio antgalio plastinę deformaciją, dėl kurios gali sugriūti. Žlugimas paprastai įvyksta pjaunant didelius medžiagų kiekius ir apdorojant kietas medžiagas. TiC pagrindu pagaminto kietojo lydinio tamprumo modulis yra mažesnis nei WC pagrindu pagaminto kietojo lydinio, todėl pirmasis turi pagreitintą atsparumą plastinei deformacijai arba greitam gedimui. PCD ir PCBN paprastai neturi plastinių deformacijų.
6) Karštas ašmenų įtrūkimas
Kai pjovimo įrankį veikia kintamos mechaninės ir šiluminės apkrovos, pjovimo dalies paviršius neišvengiamai patiria kintamą šiluminį įtempimą dėl pasikartojančio terminio plėtimosi ir susitraukimo, dėl kurio peilis pavargsta ir įtrūksta. Pavyzdžiui, kai frezuojant dideliu greičiu naudojama kietojo lydinio freza, frezos dantys nuolat patiria periodinius smūgius ir kintamus šiluminius įtempius, todėl priekiniame pjovimo paviršiuje susidaro šukos formos įtrūkimai. Kai kurie pjovimo įrankiai gali neturėti akivaizdžių kintamų apkrovų ir įtempių, tačiau dėl nevienodos paviršiaus ir vidinių sluoksnių temperatūros taip pat atsiras šiluminis įtempis. Be to, neišvengiamai atsiranda pjovimo įrankio medžiagos defektų, todėl ašmenys taip pat gali įtrūkti. Susidarius įtrūkimams, įrankis kartais gali toliau veikti tam tikrą laiką, o kartais įtrūkimai sparčiai plečiasi, dėl to lūžta ašmenys arba smarkiai atsilupa pjovimo paviršius.
2, įrankių nusidėvėjimas
1. Pagal nusidėvėjimo priežastis galima suskirstyti į:
1) Abrazyvinis nusidėvėjimas
Apdorotoje medžiagoje dažnai yra mažyčių, itin didelio kietumo dalelių, kurios gali subraižyti įrankio paviršiuje esančius griovelius, o tai vadinama abrazyviniu šlifavimo pažeidimu. Abrazyvinis nusidėvėjimas egzistuoja ant visų paviršių, o priekinio ašmenų paviršius yra ryškiausias. Be to, kanapių medžiaga gali susidėvėti esant įvairiems pjovimo greičiams, tačiau pjaunant mažu greičiu, dėl žemesnės pjovimo temperatūros, dėl kitų priežasčių susidėvėjimas nėra reikšmingas, todėl pagrindinė priežastis yra abrazyvinis nusidėvėjimas. Kuo mažesnis pjovimo įrankio kietumas, tuo sunkesni abrazyviniai pažeidimai.
2) Šalto suvirinimo nusidėvėjimas
Pjovimo metu susidaro didelis slėgis ir stipri trintis tarp ruošinio, pjovimo ir priekinio bei galinio pjovimo paviršių, todėl šaltas suvirinimas. Dėl santykinio judėjimo tarp trinties porų šaltas suvirinimas sukels plyšimą ir bus nuneštas iš vienos pusės, todėl šaltas suvirinimas susidėvės. Šalto suvirinimo susidėvėjimas paprastai būna sunkesnis esant vidutiniam pjovimo greičiui. Remiantis eksperimentais, trapūs metalai turi stipresnį atsparumą šaltam suvirinimui nei plastikiniai metalai; Daugiafaziai metalai yra mažesni už vienkrypčius metalus; Metalų junginiai turi mažesnį šaltojo suvirinimo polinkį, palyginti su elementinėmis medžiagomis; B grupės elementų polinkis šaltai suvirinti geležimi cheminių elementų periodinėje lentelėje yra nedidelis. Šaltasis suvirinimas yra sunkesnis greitojo plieno ir kietojo lydinio pjovimo metu.
3) Difuzinis susidėvėjimas
Pjovimo procese esant aukštai temperatūrai ir ruošinio bei įrankio sąlyčiui, abiejose pusėse esantys cheminiai elementai išsisklaido vienas su kitu kietoje būsenoje, keičia įrankio sudėtį ir struktūrą, todėl įrankio paviršius tampa trapus ir pablogėja. įrankių nusidėvėjimas. Difuzijos reiškinys visada palaiko, kad objektai su dideliu gylio gradientu ir toliau sklinda link objektų su mažo gylio gradientais. Pavyzdžiui, kobaltas kietuose lydiniuose greitai pasklinda į drožles ir ruošinius 800 laipsnių kampu, o WC suyra į volframą ir anglį bei pasklinda į plieną; Kai PCD pjovimo įrankiai naudojami plienui ir geležies medžiagoms pjauti, kai pjovimo temperatūra yra aukštesnė nei 800 laipsnių, PCD esantys anglies atomai pateks į ruošinio paviršių su dideliu difuzijos stiprumu, kad susidarytų nauji lydiniai, o įrankio paviršius bus lygus. grafitizuotas. Kobaltas ir volframas sklinda stipriau, o titanas, tantalas ir niobis turi stipresnes difuzijos slopinimo savybes. Todėl YT tipo kietieji lydiniai turi gerą atsparumą dilimui. Pjaunant keramiką ir PCBN, difuzinis nusidėvėjimas nėra reikšmingas net 1000 laipsnių -1300 laipsnių temperatūroje. Dėl tos pačios medžiagos ruošiniai, drožlės ir pjovimo įrankiai pjovimo metu kontaktinėje srityje generuos termoelektrinį potencialą, kuris skatina difuziją ir pagreitina įrankio susidėvėjimą. Toks difuzinis nusidėvėjimas, veikiamas termoelektrinio potencialo, vadinamas „termoelektriniu nusidėvėjimu“.
4) Oksidacinis nusidėvėjimas
Kylant temperatūrai, įrankio paviršius oksiduojasi ir gamina minkštesnius oksidus, kuriuos trina drožlės ir susidaro susidėvėjimas, vadinamas oksidaciniu nusidėvėjimu. Pavyzdžiui, temperatūros diapazone nuo 700 laipsnių iki 800 laipsnių dujose esantis deguonis kietuose lydiniuose reaguoja su kobaltu, karbidais, titano karbidu ir kt., sudarydamas minkštesnius oksidus; PCBN vyksta cheminė reakcija su vandens garais 1000 laipsnių temperatūroje.
2. Pagal nusidėvėjimo formą galima skirstyti į:
1) Priekinio ašmenų paviršiaus pažeidimas
Pjaunant plastikines medžiagas dideliu greičiu, priekinio pjovimo briaunos plotas, esantis šalia pjovimo jėgos, dėl drožlių susidėvės į pusmėnulio duobutes, o tai dar vadinama pusmėnulio duobės susidėvėjimu. Ankstyvoje dėvėjimosi stadijoje padidėja įrankio pasvirimo kampas, todėl pagerėja pjovimo sąlygos ir skatinamas drožlių vingiavimas bei lūžimas. Tačiau, kai pusmėnulio įdubimas toliau didėja, pjovimo briaunos stiprumas labai susilpnėja, todėl pjovimo briauna gali lūžti ir būti pažeista. Pjaunant trapias medžiagas arba plastikines medžiagas, kurių pjovimo greitis mažesnis ir pjovimo storis mažesnis, pusmėnulio duobė paprastai nesusidėvi.
2) Peilio galiukų susidėvėjimas
Įrankio antgalio susidėvėjimas reiškia įrankio antgalio lanko galinės pusės ir gretimos antrinės galinės pusės nusidėvėjimą, o tai yra įrankio galinio paviršiaus susidėvėjimo tęsinys. Dėl prastų šilumos išsklaidymo sąlygų ir įtempių koncentracijos čia nusidėvėjimas yra greitesnis nei galinio pjovimo paviršiaus. Kartais antriniame galiniame pjovimo paviršiuje susidaro mažų griovelių, kurių atstumas lygus pastūmos greičiui, o tai vadinama griovelio susidėvėjimu. Jas daugiausia sukelia sukietėjęs sluoksnis ir pjovimo raštai ant apdoroto paviršiaus. Pjaunant sunkiai pjaunamas medžiagas, turinčias didelį polinkį sukietėti, greičiausiai tai gali sukelti griovelio susidėvėjimą. Didžiausią įtaką paviršiaus šiurkštumui ir ruošinio apdirbimo tikslumui turi įrankio antgalio susidėvėjimas.
3) Galinių ašmenų susidėvėjimas
Pjaunant didelio pjovimo storio plastikines medžiagas, dėl drožlių nuosėdų galinė įrankio pusė gali nesiliesti su ruošiniu. Be to, galinis pjovimo paviršius paprastai liečiasi su ruošiniu, sudarydamas nusidėvėjimo juostą, kurios nugaros kampas yra 0 ant galinio pjovimo paviršiaus. Paprastai pjovimo briaunos darbinio ilgio viduryje galinio paviršiaus susidėvėjimas yra gana vienodas, todėl galinio paviršiaus nusidėvėjimo laipsnis gali būti matuojamas pagal nusidėvėjimo juostos VB plotį, esantį ant galinės pusės. pažangiausias toje dalyje. Dėl to, kad įvairių tipų pjovimo įrankiai beveik visada susidėvi užpakalinė pusė esant skirtingoms pjovimo sąlygoms, ypač pjaunant trapias medžiagas arba plastikines medžiagas, kurių pjovimo storis mažesnis, įrankio nusidėvėjimas daugiausia susijęs su galinio paviršiaus nusidėvėjimu. Be to, nusidėvėjimo juostos VB pločio matavimas yra gana paprastas, todėl VB paprastai naudojamas įrankio nusidėvėjimo laipsniui parodyti. 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.
3 būdai, kaip išvengti įrankio sugadinimo
1) Pagrįstai parinkite įrankių medžiagų tipus ir klases, atsižvelgdami į apdirbamų medžiagų ir dalių charakteristikas. Atsižvelgiant į tam tikrą kietumo ir atsparumo dilimui laipsnį, būtina užtikrinti, kad įrankio medžiaga būtų pakankamai tvirta;
2) Protingai parinkite pjovimo įrankio geometrinius parametrus. Reguliuojant priekinius ir galinius kampus, pagrindinius ir pagalbinius nuokrypio kampus, ašmenų pasvirimo kampus ir kitus kampus;
Įsitikinkite, kad pjovimo briauna ir antgalis yra tvirti. Neigiamų nuožulnų šlifavimas pjovimo briaunoje yra veiksminga priemonė, apsauganti nuo įrankio sulūžimo;
3) Užtikrinti suvirinimo ir šlifavimo kokybę bei išvengti įvairių defektų, atsiradusių dėl prasto suvirinimo ir šlifavimo. Pjovimo įrankiai, naudojami pagrindiniuose procesuose, turi būti šlifuoti, kad pagerintų paviršiaus kokybę, ir patikrinti, ar nėra įtrūkimų;
4) Pagrįstai pasirinkite pjovimo kiekį, kad išvengtumėte per didelės pjovimo jėgos ir aukštos pjovimo temperatūros, kad nepažeistumėte įrankio;
5) Užtikrinti, kad proceso sistema būtų kuo labiau tvirta, ir sumažinti vibraciją;
6) Pasirinkite teisingą veikimo būdą ir stenkitės iki minimumo sumažinti įrankio gebėjimą atlaikyti staigius apkrovos pokyčius.
3, Įrankio lūžimo priežastys ir atsakomosios priemonės
1) Neteisingai parinkta ašmenų klasė ir specifikacijos, pvz., per plonas ašmenų storis arba per kietos arba per trapios rūšies pasirinkimas grubaus apdirbimo metu.
Atsakomoji priemonė: padidinkite ašmenų storį arba sumontuokite ašmenis vertikaliai ir pasirinkite prekės ženklą, turintį didesnį lenkimo stiprumą ir kietumą.
2) Netinkamas įrankio geometrijos parametrų pasirinkimas (pvz., dideli priekiniai ir galiniai kampai ir kt.)
Atsakomoji priemonė: pertvarkant pjovimo įrankius galima atsižvelgti į šiuos aspektus.
① Tinkamai sumažinkite priekinius ir galinius kampus.
② Naudokite didesnį neigiamą ašmenų pasvirimo kampą.
③ Sumažinkite pagrindinį įlinkio kampą.
④ Naudokite didesnius neigiamus kampus arba ašmenų lankus.
⑤ Pereinamosios pjovimo briaunos šlifavimas, siekiant pagerinti įrankio galą.
3) Neteisingas peilio suvirinimo procesas, dėl kurio atsiranda per didelis suvirinimo įtempis arba atsiranda suvirinimo įtrūkimų.
Atsakomosios priemonės:
① Nenaudokite trijų pusių uždarų ašmenų griovelių konstrukcijos.
② Teisingas lydmetalio pasirinkimas.
③ Nenaudokite oksiacetileno liepsnos kaitinant suvirinimą, o po suvirinimo palaikykite izoliaciją, kad pašalintumėte vidinį įtempimą.
④ Kiek įmanoma stenkitės naudoti mechanines suspaudimo konstrukcijas
4) Netinkamas ašmenų šlifavimo būdas sukelia šlifavimo įtempimą ir įtrūkimus; Dėl per didelės PCBN frezos dantų vibracijos po šlifavimo gali atsirasti per didelė apkrova atskiriems dantims ir įrankio lūžimas.
Atsakomosios priemonės:
① Šlifavimui naudokite pertraukiamą šlifavimą arba deimantinį šlifavimo diską.
② Pasirinkite minkštesnį šlifavimo diską ir reguliariai kirpkite, kad diskas išliktų aštrus.
③ Atkreipkite dėmesį į ašmenų šlifavimo kokybę ir griežtai kontroliuokite frezavimo pjaustytuvo dantų vibraciją.
5) Pjovimo kiekio pasirinkimas yra nepagrįstas. Jei kiekis per didelis, staklės gali įstrigti; Pjaunant su pertraukomis, pjovimo greitis yra per didelis, padavimo greitis per didelis, o pjovimo gylis yra per mažas, kai ruošinio prielaida yra netolygi; Pjaunant medžiagas, turinčias didelį polinkį kietėti, pavyzdžiui, plieną su dideliu mangano kiekiu, padavimo greitis yra per mažas.
Atsakomoji priemonė: pasirinkite naują pjovimo kiekį.
6) Struktūrinės priežastys, pvz., netolygus griovelio dugno paviršius arba per didelis ašmenų išplėtimas mechaniniuose suspaudimo įrankiuose.
Atsakomosios priemonės:
① Nupjaukite apatinį peilio griovelio paviršių.
② Protingai sutvarkykite pjovimo skysčio purkštukų padėtį.
③ Po ašmenimis uždėkite kietojo lydinio tarpiklį, skirtą grūdinto įrankio laikikliui.
7) Per didelis įrankių susidėvėjimas.
Atsakomoji priemonė: laiku pakeiskite įrankį arba pjovimo briauną.
8) Nepakankamas pjovimo skysčio srautas arba netinkamas užpildymo būdas gali staigiai įkaisti ir įtrūkti peilis.
Atsakomosios priemonės:
① Padidinkite pjovimo skysčio srautą.
② Protingai sutvarkykite pjovimo skysčio purkštukų padėtį.
③ Naudokite efektyvius vėsinimo būdus, tokius kaip purškiamas aušinimas, kad pagerintumėte aušinimo efektą.
④ Pjovimo * naudojimas, kad sumažintumėte smūgį į ašmenis.
9) Neteisingas pjovimo įrankių montavimas, pvz., per aukštai arba per žemai sumontuoti pjovimo įrankiai; Galinio paviršiaus frezavimo pjoviklis naudoja asimetrinį priekinį frezavimą ir kitus metodus.
Atsakomoji priemonė: iš naujo sumontuokite pjovimo įrankius.
10) Proceso sistemos standumas yra per silpnas, todėl atsiranda per didelė pjovimo vibracija.
Atsakomosios priemonės:
① Padidinkite ruošinio pagalbinę atramą ir pagerinkite ruošinio tvirtinimo tvirtumą.
② Sumažinkite įrankio iškyšos ilgį.
③ Tinkamai sumažinkite įrankio nugaros kampą.
④ Imkitės kitų vibracijos mažinimo priemonių.
11) Netyčinis veikimas, pvz., per didelė jėga, kai įrankis pjauna ruošinio vidurį; Prieš įtraukdami peilį, sustabdykite automobilį.
Atsakomoji priemonė: atkreipkite dėmesį į darbo metodus.
4, nuolaužų auglio kaupimasis
1) Susiformavimo priežastis
Dalyje, esančioje šalia pjovimo briaunos, įrankio drožlių sąlyčio srityje, dėl didelio spaudimo žemyn, apatinis drožlių metalas yra įterptas į mikronelygius priekinio pjovimo paviršiaus smailes ir slėnius, sudarydamas tikrą metalo ir metalo kontaktą. be tarpų ir sukuriantis sukibimo reiškinį. Ši įrankio drožlių kontaktinės srities dalis vadinama sukibimo sritimi. Klijavimo zonoje ant priekinio pjovimo paviršiaus prie apatinio drožlių sluoksnio susikaups plonas metalinės medžiagos sluoksnis, o šios drožlių dalies metalinė medžiaga, esant atitinkamai pjovimo temperatūrai, stipriai deformuojasi ir sutvirtėja. Skiedroms toliau ištekėjus, veikiant vėlesnio pjovimo srauto stūmimo jėgai, šis sustingusios medžiagos sluoksnis nuslys viršutinio skiedrų sluoksnio atžvilgiu ir paliks, tapdamas drožlių kaupimosi gumulės pagrindu. Vėliau ant jo bus suformuotas antrasis histerezės pjovimo medžiagos sluoksnis, kuris nuolat kaupiasi ir formuoja drožlių mazgelius.
2) Charakteristikos ir įtaka pjovimo apdorojimui
① Kietumas yra 1.{1}}.0 kartų didesnis nei ruošinio medžiagos ir gali pakeisti priekinį pjovimo paviršių pjovimui. Jo funkcija yra apsaugoti pjovimo briauną ir sumažinti priekinio pjovimo paviršiaus susidėvėjimą. Tačiau kai nuolaužos nukrenta, jos teka per įrankio ir ruošinio sąlyčio sritį, todėl gali susidėvėti įrankio pjovimo paviršius.
② Susidarius drožlių nuosėdoms žymiai padidėja įrankio darbinis kampas, o tai atlieka teigiamą vaidmenį mažinant drožlių deformaciją ir pjovimo jėgą.
③ Dėl susikaupusių drožlių, išsikišusių už pjovimo briaunos, tikrasis pjovimo gylis padidėja, o tai turi įtakos ruošinio matmenų tikslumui.
④ Susikaupusios šiukšlės gali sukelti „arimą“ ruošinio paviršiuje, o tai gali turėti įtakos ruošinio paviršiaus šiurkštumui. ruošinio paviršius.
Iš aukščiau pateiktos analizės matyti, kad drožlių kaupimasis yra nepalankus pjovimui, ypač preciziniam apdirbimui.
3) Kontrolės priemonės
Siekiant išvengti drožlių nuosėdų susidarymo, galima imtis šių priemonių, kad būtų išvengta sukibimo arba deformacijos sustiprėjimo tarp drožlių pagrindo medžiagos ir priekinio pjovimo paviršiaus.
① Sumažinkite priekinio ašmenų paviršiaus šiurkštumą.
② Padidinkite priekinį įrankio kampą.
③ Sumažinkite pjovimo storį.
④ Naudokite mažo arba didelio greičio pjovimą, kad išvengtumėte pjovimo greičio, dėl kurio gali kauptis drožlės.
⑤ Tinkamai termiškai apdorokite ruošinio medžiagą, kad padidintumėte jos kietumą ir sumažintumėte plastiškumą.
⑥ Naudokite pjovimo skysčius, pasižyminčius geromis antiadhezinėmis savybėmis (pvz., didelio slėgio pjovimo skysčius, kurių sudėtyje yra sieros ir chloro).