El rendimiento de la rotura de la herramienta.

1) micro colapso de vanguardia

Cuando la estructura del material, la dureza y la tolerancia de la pieza de trabajo no son uniformes, el ángulo frontal es demasiado grande, la resistencia del filo de corte es baja, la rigidez del sistema de proceso es insuficiente para producir vibración o se realiza un corte intermitente. Si la calidad de pulido del borde de corte no es buena, el borde de corte es propenso a microderrumbarse, es decir, el área del borde aparece un peque?o colapso, muesca o pelado. En este caso, la herramienta perderá parte de su capacidad de corte, pero seguirá funcionando. En el proceso de corte continuo, la parte da?ada del área de la hoja puede expandirse rápidamente, provocando un da?o mayor.

2) Astillado del filo o de la punta

Este tipo de da?o a menudo se produce en las condiciones de corte, que es peor que el microcolapso del filo de corte o el desarrollo posterior del microcolapso. El tama?o y el alcance de la herramienta rota son mayores que los del microcolapso, lo que hace que la herramienta pierda por completo la capacidad de corte y tenga que dejar de funcionar. El caso de rotura de la punta de un cuchillo a menudo se denomina caída de la punta.

3) Cuchilla o herramienta rota

Cuando las condiciones de corte son extremadamente malas, la cantidad de corte es demasiado grande, hay una carga de impacto y hay microfisuras en la hoja o el material de la herramienta. Cuando la soldadura y el esmerilado existen tensiones residuales en la cuchilla y la operación no es cuidadosa, la cuchilla o la herramienta pueden romperse. Después de este tipo de da?o, la herramienta no se puede utilizar de forma continua, por lo que se puede desechar.

4) La superficie de la hoja se está pelando

Para materiales con alta fragilidad, como carburo cementado, cerámica, PCBN con alto contenido de tic, la capa superficial es fácil de despegar debido a defectos o posibles grietas en la estructura de la superficie, o tensión residual en la superficie debido a la soldadura y el pulido de bordes. . El pelado puede ocurrir en la superficie frontal y el cuchillo puede ocurrir en la parte posterior. El objeto de pelado es escamoso y el área de pelado es grande. La posibilidad de pelado de la herramienta de recubrimiento es alta. Después de que la cuchilla se pela ligeramente, puede continuar funcionando y la capacidad de corte se perderá después de un pelado serio.

5) Deformación plástica de piezas de corte.

Debido a la baja resistencia y la baja dureza, puede ocurrir una deformación plástica en las partes de corte del acero y del acero de alta velocidad. Cuando el carburo cementado trabaja directamente a alta temperatura y tensión de compresión de tres vías, también se producirá el flujo plástico de la superficie, incluso la superficie de deformación plástica del filo de corte o el filo de corte colapsarán. El colapso generalmente ocurre cuando la cantidad de corte es grande y se procesa material duro. El módulo elástico del carburo cementado basado en TiC es más peque?o que el del carburo cementado basado en WC, por lo que el primero tiene una resistencia a la deformación plástica o falla más rápida. No se producirá la deformación plástica de PCD y PCBN.

6) Grieta caliente de la hoja

Cuando la herramienta se somete a cargas mecánicas y térmicas alternas, la superficie de la pieza de corte inevitablemente producirá una tensión térmica alterna debido a la expansión y contracción térmica repetida, lo que hará que la hoja se agriete debido a la fatiga. Por ejemplo, cuando la fresa de carburo está en fresado de alta velocidad, los dientes están constantemente sujetos a impactos periódicos y tensión térmica alterna, y las grietas del peine aparecen en la cara frontal. Aunque algunas herramientas no tienen una carga alterna obvia y tensión alterna, debido a que la temperatura de la superficie y la capa interna es inconsistente, también se generará tensión térmica. Además, existen defectos inevitables en la parte interna de los materiales de la herramienta, por lo que la hoja también puede producir grietas. A veces, la herramienta puede continuar funcionando durante un tiempo después de que se forme la grieta, a veces, el rápido crecimiento de la grieta hace que la hoja se rompa o que la superficie de la hoja se descascare gravemente.

Uso de herramientas

según los motivos de desgaste, se puede dividir en:

1) Desgaste abrasivo

Hay algunas partículas muy duras en los materiales procesados, que pueden dibujar ranuras en la superficie de la herramienta, lo que es un da?o por pulido abrasivo. El desgaste abrasivo existe en todos los lados, y la superficie frontal es la más obvia. Pero para el corte a baja velocidad, el desgaste del cá?amo no es evidente debido a la baja temperatura de corte, por lo que el desgaste abrasivo es la razón principal. Cuanto menor sea la dureza de la otra herramienta, más grave será el da?o del cá?amo abrasivo.

2) Desgaste por soldadura en frío

Durante el corte, existe una gran presión y una fuerte fricción entre la pieza de trabajo, el corte y la superficie de corte delantera y trasera, por lo que se producirá una soldadura en frío. Debido al movimiento relativo entre los pares de fricción, la soldadura en frío producirá una fractura y será desviada por un lado, lo que provocará el desgaste de la soldadura en frío. El desgaste de la soldadura en frío suele ser grave a media velocidad de corte. Los resultados muestran que el metal quebradizo tiene mejor resistencia a la soldadura en frío que el metal plástico; El metal multifásico es más peque?o que el metal unidireccional; La tendencia del compuesto metálico es menor que la de la soldadura en frío simple; La tendencia a la soldadura en frío del grupo B y el hierro en la tabla periódica de elementos químicos es peque?a. La soldadura en frío de acero rápido y carburo cementado es grave cuando se corta a baja velocidad.

3) Desgaste por difusión

En el proceso de corte y contacto entre la pieza de trabajo y la herramienta a alta temperatura, los elementos químicos de ambos lados se esparcen en estado sólido, lo que cambia la estructura de composición de la herramienta, hace que la superficie de la herramienta sea vulnerable e intensifica el desgaste de la herramienta. El fenómeno de difusión siempre mantiene el objeto con un gradiente de profundidad elevado extendiéndose continuamente hacia el objeto con un gradiente de profundidad bajo. Por ejemplo, el cobalto en el carburo cementado se extenderá rápidamente a la viruta y la pieza de trabajo a 800 ℃, y el WC se descompone en tungsteno y carbono en acero; Cuando la temperatura de corte de la herramienta PCD es superior a 800 ℃, los átomos de carbono en PCD se transferirán a la superficie de la pieza de trabajo con una gran fuerza de difusión y la superficie de la herramienta se grafitará. La difusión de cobalto y tungsteno es grave, y la resistencia a la difusión de titanio, tantalio y niobio es fuerte. Por lo tanto, el carburo cementado YT tiene buena resistencia al desgaste. Cuando la temperatura de la cerámica y PCBN es tan alta como 1000 ℃ -1300 ℃, el desgaste por difusión no es significativo. Debido al mismo material, la pieza de trabajo, la viruta y la herramienta generarán un potencial térmico en el área de contacto durante el corte. Este potencial termoeléctrico puede promover la difusión y acelerar el desgaste de la herramienta. Este tipo de desgaste por difusión bajo la acción del potencial termoeléctrico se denomina “desgaste termoeléctrico”.

4) desgaste por oxidación

Cuando la temperatura aumenta, la oxidación de la superficie de la herramienta produce óxido blando, que es causado por la fricción de la viruta, lo que se denomina desgaste por oxidación. Por ejemplo, el oxígeno en el gas a 700 ℃ ~800 ℃ reacciona con cobalto, carburo y carburo de titanio en carburo cementado para formar óxidos blandos; La reacción química de PCBN con vapor de agua a 1000 ℃

Según la forma de desgaste, se puede dividir en:

Da?os en la cara frontal

Al cortar materiales plásticos a gran velocidad, la superficie de corte frontal cerca de la fuerza de corte se desgastará en la dentadura postiza en forma de media luna bajo la acción del corte de la viruta, por lo que también se denomina desgaste de la ranura en forma de media luna. En la etapa temprana de desgaste, el ángulo frontal de la herramienta aumenta, lo que mejora las condiciones de corte y favorece el enrollamiento y la fractura de la viruta. Sin embargo, cuando la ranura en forma de media luna aumenta aún más, la resistencia del filo de corte se debilita considerablemente, lo que eventualmente puede causar la rotura y el da?o del filo de corte. Al cortar materiales quebradizos o cortar materiales plásticos con una velocidad de corte más baja y un grosor de corte más delgado, no se producirá un desgaste creciente.

Desgaste de la punta de la hoja

El desgaste de la punta es el desgaste de la superficie posterior del arco de la punta y el lado posterior adyacente de la herramienta. Es la continuación del desgaste en la superficie trasera de la hoja de la herramienta. Debido a las malas condiciones de disipación de calor y concentración de tensión, la velocidad de desgaste es más rápida que la superficie trasera de la hoja. A veces, se formará una serie de ranuras con una separación igual a la cantidad de avance en la parte posterior de la superficie del cortador del par, lo que se denomina desgaste de ranura. Son causados principalmente por la capa endurecida y el patrón de corte de la superficie mecanizada. Cuando se cortan materiales de corte duro con una gran tendencia al endurecimiento, lo más probable es que se produzca un desgaste de la ranura. El desgaste de la punta de la herramienta tiene la mayor influencia en la rugosidad de la superficie y la precisión de mecanizado de la pieza de trabajo.

Desgaste de la superficie de corte trasera

Al cortar materiales plásticos con un gran espesor de corte, es posible que la cara posterior de la herramienta no haga contacto con la pieza de trabajo debido a la presencia de grumos de viruta. Además, la cara posterior generalmente hace contacto con la pieza de trabajo y se forma una correa de desgaste con un ángulo posterior de 0 en la superficie posterior. Generalmente, en el medio de la longitud de trabajo del borde de corte, el desgaste de la cara posterior es uniforme, por lo que el grado de desgaste de la cara posterior se puede medir por VB del ancho de la banda de desgaste del borde de corte posterior. Debido a que el desgaste de varios tipos de herramientas casi ocurre en diferentes condiciones de corte, especialmente cuando se cortan materiales quebradizos o materiales plásticos con un espesor de corte peque?o, el desgaste de la herramienta es principalmente el desgaste de la superficie posterior y la medición del ancho VB de la correa de desgaste es relativamente simple, por lo que VB generalmente se usa para representar el grado de desgaste de la herramienta. El VB más grande, no solo aumenta la fuerza de corte, provoca la vibración de corte, sino que también afecta el desgaste del arco de la punta de la herramienta, lo que afecta la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie.

métodos para evitar que la herramienta se da?e

1) De acuerdo con las características de los materiales y piezas procesadas, los diversos tipos y marcas de los materiales de la herramienta se seleccionan razonablemente. Bajo la premisa de cierta dureza y resistencia al desgaste, se debe asegurar la tenacidad necesaria del material de la herramienta;

2) Los parámetros geométricos de la herramienta se seleccionan razonablemente. Ajustando los ángulos delantero y trasero, los ángulos de desviación principal y secundaria, el ángulo de inclinación de la hoja y otros ángulos;

Asegúrese de que el borde de corte y el borde de corte tengan buena resistencia. El rectificado del biselado negativo en el filo es una medida eficaz para evitar que la herramienta se caiga;

3) Asegure la calidad de la soldadura y el esmerilado, y evite los defectos causados por una mala soldadura y esmerilado de bordes. La herramienta utilizada en el proceso clave se rectificará para mejorar la calidad de la superficie y verificar si hay grietas;

4) La cantidad de corte debe seleccionarse razonablemente para evitar una fuerza de corte excesiva y una temperatura de corte demasiado alta, para evitar que la herramienta se da?e;

5) El sistema de proceso es lo más rígido posible y se pueden reducir las vibraciones;

6) Tome el método de operación correcto para evitar o reducir la carga repentina de la herramienta.

La causa y la contramedida de la rotura de la herramienta.

1) La marca y la especificación de la hoja no se seleccionaron correctamente, como que el grosor de la hoja es demasiado delgado o la marca es demasiado dura y quebradiza cuando se procesa en bruto.

Contramedidas:

La marca con alta resistencia a la flexión y tenacidad se selecciona para aumentar el grosor de la hoja o instalar la hoja verticalmente.

2) Los parámetros de la geometría de la herramienta no se seleccionaron correctamente (como ángulos delantero y trasero demasiado grandes).

Contramedidas:

La herramienta se puede redise?ar a partir de los siguientes aspectos.

① Reduzca correctamente las esquinas delantera y trasera.

② Se adopta el ángulo de hoja negativo más grande.

③ Disminuya el ángulo de deflexión principal.

④ Adopte un biselado negativo más grande o un arco de borde.

⑤ Repare y pula el borde de corte de transición para mejorar el borde de corte.

3) El proceso de soldadura de la hoja es incorrecto, lo que provoca una tensión de soldadura excesiva o grietas en la soldadura.

Contramedidas:

① Evite el uso de una estructura de ranura de hoja cerrada de tres lados.

② La soldadura está seleccionada correctamente.

③ Evite calentar la soldadura con llama de oxiacetileno y manténgala caliente después de soldar para eliminar la tensión interna.

④ Utilice la estructura de sujeción mecánica tanto como sea posible

4) La tensión de rectificado y las grietas son causadas por un método de rectificado inadecuado; La vibración de los dientes después de rectificar la fresa PCBN es demasiado grande, lo que hace que la carga de los dientes individuales sea demasiado pesada y también hace que la herramienta golpee.

Contramedidas:

① El rectificado se realiza mediante rectificado intermitente o muela abrasiva de diamante.

② Se selecciona muela abrasiva suave y la muela abrasiva se mantiene afilada.

③ Preste atención a la calidad de la molienda y controle estrictamente la vibración y el movimiento de los dientes del cortador.

5) Selección de cantidad de corte irrazonable, como demasiado, la máquina herramienta está aburrida; Cuando se corta intermitentemente, la velocidad de corte es demasiado alta, el avance es demasiado grande y el espacio en blanco no es uniforme, la profundidad de corte es demasiado peque?a; Al cortar materiales con tendencia a una alta dureza, como acero con alto contenido de manganeso, la velocidad de avance es demasiado peque?a.

Contramedidas:

Vuelva a seleccionar la cantidad de corte.

6) Las razones de la superficie inferior irregular de la ranura de corte o la extensión larga de la cuchilla son las razones de la herramienta de sujeción mecánica.

Contramedidas:

① Recorte la parte inferior de la ranura de la cuchilla.

② La posición de la boquilla de fluido de corte debe organizarse razonablemente.

③ La varilla de corte endurecida agrega una junta de carburo cementado debajo de la cuchilla.

7) Desgaste excesivo de herramientas.

Contramedidas:

Cambie el filo o cambie el filo a tiempo.

8) El flujo de fluido de corte es insuficiente o el método de llenado es incorrecto, lo que hace que la hoja se caliente y se agriete.

Contramedidas:

① Aumente el flujo de fluido de corte.

② La posición de la boquilla de fluido de corte debe organizarse razonablemente.

3. Se utilizan métodos de enfriamiento efectivos, como el enfriamiento por aspersión, para mejorar el efecto de enfriamiento.

④ El corte * se utiliza para reducir el impacto en la cuchilla.

9) La herramienta no está instalada correctamente, por ejemplo: la herramienta de corte está demasiado alta o demasiado baja; La fresa de extremo adopta un fresado asimétrico.

Contramedidas:

Vuelva a colocar la herramienta.

10) La rigidez del sistema de proceso es demasiado pobre, lo que provoca demasiada vibración de corte.

Contramedidas:

① Aumente el soporte auxiliar de la pieza de trabajo y mejore la rigidez de sujeción de la pieza de trabajo.

② Reduzca la longitud del voladizo de la herramienta.

③ Reduzca correctamente el ángulo posterior de la herramienta.

④ Se adoptarán otras medidas de supresión de vibraciones.

11) Operación incorrecta, como: herramienta cortada desde el medio de la pieza de trabajo, acción demasiado fuerte; Deténgase antes de haber devuelto el cuchillo.

Contramedidas:

Preste atención al método de operación.

4, tumor de astillas

1) Causas de formación

En la parte cercana al borde de corte, el área de contacto de la viruta del cortador es muy alta, por lo que el metal inferior de la viruta se incrusta en el valle del pico microdesigual en la superficie frontal del cortador, formando un contacto de metal real sin espacio y, por lo tanto, se produce el fenómeno de unión. Esta parte del área de contacto con la viruta de la cuchilla se denomina área de unión. En el área de unión, se depositará una fina capa de material metálico en la superficie de corte frontal en la parte inferior de la viruta. Los materiales metálicos de esta parte de la viruta han sufrido una deformación severa y se han fortalecido a la temperatura de corte adecuada. Con la salida continua de astillas, el material estancado se deslizará fuera de la capa superior de astillas, que es la base del tumor de astillas. Luego, se formará sobre él una segunda capa de material de corte estancado, que formará depósitos de escombros.

2) Características e influencia en el corte

① La dureza es 1,5-2,0 veces mayor que la del material de la pieza de trabajo, que puede reemplazar la superficie frontal de la herramienta para cortar. Puede proteger el filo y reducir el desgaste de la superficie de la herramienta frontal. Sin embargo, los desechos que fluyen a través del área de contacto de la pieza de trabajo de la herramienta provocarán el desgaste de la cara posterior de la herramienta.

② El ángulo de trabajo de la herramienta aumenta después de la formación de la viruta, lo que desempe?a un papel activo en la reducción de la deformación de la viruta y la fuerza de corte.

③ Debido a que los grumos de viruta sobresalen del borde de corte, la profundidad de corte real aumenta, lo que afecta la precisión de la dimensión de la pieza de trabajo.

④ El depósito de virutas causará un fenómeno de "arado" en la superficie de la pieza de trabajo, lo que afectará la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo. ⑤ Los restos del tumor de la viruta se unirán o incrustarán en la superficie de la pieza de trabajo, lo que provocará puntos duros que afectarán la calidad de la superficie mecanizada.

Del análisis anterior, se puede ver que la acumulación de virutas es desfavorable para el corte y el acabado.

3) Medidas de control

Se pueden tomar las siguientes medidas para evitar el tumor de la viruta sin que se fortalezca la unión o la deformación entre el material inferior y la superficie de corte frontal.

① Reduzca la rugosidad de la superficie de corte frontal.

② Aumente el ángulo frontal de la herramienta.

③ Reduzca el espesor de corte.

④ Se adopta el corte a baja velocidad o el corte a alta velocidad para evitar la velocidad de corte, que es fácil de formar virutas.

⑤ La dureza y plasticidad de los materiales de la pieza de trabajo mejoran mediante un tratamiento térmico adecuado.

⑥ Se adopta el fluido de corte con buena propiedad antiadherente (como fluido de corte de presión extrema con azufre y cloro).