{"id":3939,"date":"2019-12-06T05:33:54","date_gmt":"2019-12-06T05:33:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mcctcarbide.com\/?p=3939"},"modified":"2020-05-06T01:59:02","modified_gmt":"2020-05-06T01:59:02","slug":"to-prolong-a-tool-life-at-high-cutting-speed-what-signs-of-wear-should-we-stay-alert-to","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/przedluzyc-zywotnosc-narzedzia-przy-wysokiej-predkosci-ciecia-jakie-oznaki-zuzycia-powinnismy-zachowac\/","title":{"rendered":"Aby przed\u0142u\u017cy\u0107 \u017cywotno\u015b\u0107 narz\u0119dzia przy du\u017cej pr\u0119dko\u015bci ci\u0119cia, jakie oznaki zu\u017cycia powinni\u015bmy zachowa\u0107 czujno\u015b\u0107?"},"content":{"rendered":"
\n

Zu\u017cycie energii w procesie ci\u0119cia metalu wyra\u017ca si\u0119 w postaci ci\u0119cia ciep\u0142a i tarcia. Czynniki te powoduj\u0105, \u017ce narz\u0119dzie jest w z\u0142ych warunkach obr\u00f3bki, z du\u017cym obci\u0105\u017ceniem powierzchniowym i wysok\u0105 temperatur\u0105 skrawania. Przyczyn\u0105 wysokiej temperatury jest to, \u017ce wi\u00f3r \u015blizga si\u0119 wzd\u0142u\u017c przedniej powierzchni narz\u0119dzia z du\u017c\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105, wytwarzaj\u0105c wysokie ci\u015bnienie i silne tarcie na kraw\u0119dzi skrawaj\u0105cej.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Zawali\u0107 si\u0119<\/h2>\n\n\n\n

W procesie obr\u00f3bki frez spe\u0142nia trudny punkt w mikrostrukturze elementu lub przerywa, co mo\u017ce powodowa\u0107 wahania si\u0142y skrawania. Dlatego narz\u0119dzie tn\u0105ce ma cechy odporno\u015bci na wysok\u0105 temperatur\u0119, wysokiej wytrzyma\u0142o\u015bci, wysokiej odporno\u015bci na zu\u017cycie i wysokiej twardo\u015bci.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Zu\u017cycie rowk\u00f3w<\/h2>\n\n\n\n

W ostatnim p\u00f3\u0142wieczu, w celu ci\u0105g\u0142ej poprawy wydajno\u015bci narz\u0119dzi skrawaj\u0105cych, przeprowadzono wiele prac badawczych. Jednym z kluczowych czynnik\u00f3w wp\u0142ywaj\u0105cych na szybko\u015b\u0107 zu\u017cycia prawie wszystkich materia\u0142\u00f3w narz\u0119dziowych jest temperatura skrawania osi\u0105gana w procesie obr\u00f3bki. Niestety, trudno jest zdefiniowa\u0107 parametry obliczania temperatury ci\u0119cia, ale pomiar eksperymentalny mo\u017ce stanowi\u0107 podstaw\u0119 wzoru empirycznego.<\/p>\n\n\n\n

Og\u00f3lnie przyjmuje si\u0119, \u017ce ca\u0142a energia wytworzona w procesie ci\u0119cia jest przekszta\u0142cana w ciep\u0142o ci\u0119cia, a 80% ciep\u0142a ci\u0119cia jest odbierane przez wi\u00f3ry<\/p>\n\n\n\n

Warto\u015b\u0107 liczbowa zmieni si\u0119 z pewnymi czynnikami, a pr\u0119dko\u015b\u0107 skrawania jest g\u0142\u00f3wnym czynnikiem. To powoduje, \u017ce oko\u0142o 20% ciep\u0142a dostaje si\u0119 do narz\u0119dzia. Nawet w przypadku ci\u0119cia stali niskow\u0119glowej temperatura narz\u0119dzia mo\u017ce przekroczy\u0107 550 \u2103, co jest najwy\u017csz\u0105 temperatur\u0105, jak\u0105 HSS mo\u017ce znie\u015b\u0107. Podczas ci\u0119cia stali hartowanej za pomoc\u0105 narz\u0119dzia CBN temperatura narz\u0119dzia i wi\u00f3r\u00f3w mo\u017ce przekracza\u0107 1000 \u2103.<\/p>\n\n\n\n

Zale\u017cno\u015b\u0107 mi\u0119dzy zu\u017cyciem narz\u0119dzia a trwa\u0142o\u015bci\u0105 narz\u0119dzia<\/h2>\n\n\n\n

Wzory zu\u017cycia narz\u0119dzi mo\u017cna podzieli\u0107 na nast\u0119puj\u0105ce kategorie:<\/p>\n\n\n\n

Zu\u017cycie tylnej powierzchni no\u017ca<\/p>\n\n\n\n

Zu\u017cycie rowk\u00f3w<\/p>\n\n\n\n

zu\u017cycie krateru<\/p>\n\n\n\n

Zawalenie si\u0119 kraw\u0119dzi tn\u0105cych<\/p>\n\n\n\n

Hot crack<\/p>\n\n\n\n

Awaria p\u0119kni\u0119cia<\/p>\n\n\n\n

Obecnie w bran\u017cy nie ma powszechnie akceptowanej jednolitej definicji trwa\u0142o\u015bci narz\u0119dzi. Konieczne jest okre\u015blenie \u017cywotno\u015bci narz\u0119dzia dla materia\u0142u obrabianego i technologii ci\u0119cia. Metod\u0105 kwantyfikacji trwa\u0142o\u015bci narz\u0119dzia jest okre\u015blenie akceptowalnej maksymalnej warto\u015bci zu\u017cycia powierzchni tylnej, to znaczy VB lub VBmax.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Zu\u017cycie tylnej powierzchni no\u017ca<\/h2>\n\n\n\n

Z matematycznego punktu widzenia \u017cywotno\u015b\u0107 narz\u0119dzia mo\u017cna wyrazi\u0107 za pomoc\u0105 nast\u0119puj\u0105cego wzoru. Wz\u00f3r Taylora zapewnia dobr\u0105 przybli\u017con\u0105 metod\u0119 obliczeniow\u0105 do przewidywania trwa\u0142o\u015bci narz\u0119dzia.<\/p>\n\n\n\n

Vctn = C, kt\u00f3ra jest og\u00f3ln\u0105 formu\u0142\u0105 wzoru Taylora. Odpowiednie parametry s\u0105 nast\u0119puj\u0105ce:<\/p>\n\n\n\n

VC = pr\u0119dko\u015b\u0107 skrawania<\/p>\n\n\n\n

T = trwa\u0142o\u015b\u0107 narz\u0119dzia<\/p>\n\n\n\n

D = g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 ci\u0119cia<\/p>\n\n\n\n

F = szybko\u015b\u0107 posuwu<\/p>\n\n\n\n

X i y s\u0105 okre\u015blone przez eksperymenty. N i C s\u0105 sta\u0142ymi wyznaczonymi przez eksperymenty lub warto\u015bci empiryczne. R\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 one z powodu r\u00f3\u017cnych materia\u0142\u00f3w narz\u0119dziowych, materia\u0142\u00f3w obrabianych i pr\u0119dko\u015bci posuwu.<\/p>\n\n\n\n

Z praktycznego punktu widzenia, aby ograniczy\u0107 nadmierne zu\u017cycie narz\u0119dzia i przezwyci\u0119\u017cy\u0107 wysok\u0105 temperatur\u0119, nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119 na trzy kluczowe elementy: pod\u0142o\u017ce, powlekanie i obr\u00f3bk\u0119 kraw\u0119dzi. Ka\u017cdy element wi\u0105\u017ce si\u0119 z sukcesem lub niepowodzeniem ci\u0119cia metalu. Te trzy elementy, w po\u0142\u0105czeniu z kszta\u0142tem rowka do zwijania wi\u00f3r\u00f3w i promieniem zaokr\u0105glenia ko\u0144c\u00f3wki narz\u0119dzia, okre\u015blaj\u0105 odpowiednie materia\u0142y i okazje zastosowania ka\u017cdego narz\u0119dzia. Wszystkie powy\u017csze parametry wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105 ze sob\u0105, aby zapewni\u0107 d\u0142ug\u0105 \u017cywotno\u015b\u0107 narz\u0119dzia tn\u0105cego, a na koniec odzwierciedlaj\u0105 ekonomi\u0119 i niezawodno\u015b\u0107 obr\u00f3bki.<\/p>\n\n\n\n

matryca<\/h2>\n\n\n\n

Narz\u0119dzia z w\u0119glika wolframu o odporno\u015bci na \u015bcieranie i wytrzyma\u0142o\u015bci maj\u0105 szerszy zakres zastosowa\u0144 obr\u00f3bczych. Dostawcy narz\u0119dzi zwykle kontroluj\u0105 zakres wielko\u015bci ziarna WC od 0,3 \u03bcm do 5 \u03bcm, aby uchwyci\u0107 wydajno\u015b\u0107 matrycy. Wielko\u015b\u0107 ziaren WC ma du\u017cy wp\u0142yw na wydajno\u015b\u0107 ci\u0119cia narz\u0119dzi. Im mniejszy jest rozmiar ziarna WC, tym bardziej odporne jest na zu\u017cycie narz\u0119dzie; przeciwnie, im wi\u0119kszy jest rozmiar ziarna WC, tym lepsza jest wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 narz\u0119dzia. Ostrza wykonane z bardzo drobnoziarnistej matrycy s\u0105 u\u017cywane g\u0142\u00f3wnie do przetwarzania przetwarzanych materia\u0142\u00f3w w przemy\u015ble lotniczym, takich jak stop tytanu, stop Inconel, stop wysokotemperaturowy itp.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Guz akumulacyjny<\/h2>\n\n\n\n

Ponadto twardo\u015b\u0107 matrycy mo\u017cna znacznie poprawi\u0107, dostosowuj\u0105c zawarto\u015b\u0107 kobaltu z 6% do 12%. Dlatego konieczne jest jedynie dostosowanie sk\u0142adu materia\u0142u matrycy, aby spe\u0142ni\u0107 wymagania narz\u0119dzia dotycz\u0105ce wytrzyma\u0142o\u015bci i odporno\u015bci na zu\u017cycie podczas obr\u00f3bki metalu.<\/p>\n\n\n\n

W\u0142a\u015bciwo\u015bci matrycy mo\u017cna poprawi\u0107 nie tylko przez warstw\u0119 bogat\u0105 w kobalt przylegaj\u0105c\u0105 do warstwy powierzchniowej, ale tak\u017ce poprzez selektywne dodawanie innych rodzaj\u00f3w pierwiastk\u00f3w stopowych do w\u0119glika spiekanego, takich jak w\u0119glik tytanu (TIC), w\u0119glik tantalu (TAC), w\u0119glik wanadu (VC) i w\u0119glik niobu (NBC). Warstwa bogata w kobalt znacznie poprawia wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 kraw\u0119dzi skrawaj\u0105cej, co sprawia, \u017ce narz\u0119dzie ma doskona\u0142\u0105 wydajno\u015b\u0107 w obr\u00f3bce zgrubnej i przerywanej.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Hot crack<\/h2>\n\n\n\n

Ponadto, aby dopasowa\u0107 materia\u0142 obrabianego elementu i spe\u0142ni\u0107 okre\u015blone wymagania przetwarzania, przy wyborze odpowiedniej matrycy nale\u017cy wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119 nast\u0119puj\u0105ce pi\u0119\u0107 w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizycznych: wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na uderzenia, wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na p\u0119kanie poprzeczne, wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na \u015bciskanie, twardo\u015b\u0107 i odporno\u015b\u0107 na uderzenia termiczne.<\/p>\n\n\n\n

Pow\u0142oka<\/h2>\n\n\n\n

Obecnie g\u0142\u00f3wne materia\u0142y pow\u0142okowe na rynku obejmuj\u0105:<\/p>\n\n\n\n

Azotek tytanu (TIN) - zwykle pow\u0142oka PVD, ma cechy wysokiej twardo\u015bci i wysokiej odporno\u015bci na utlenianie.<\/p>\n\n\n\n

W\u0119glik azotku tytanu (TiCN) - dodatek w\u0119gla mo\u017ce poprawi\u0107 twardo\u015b\u0107 i w\u0142a\u015bciwo\u015bci samosmaruj\u0105ce pow\u0142oki.<\/p>\n\n\n\n

Azotek glinowo-tytanowy (TiAlN lub AlTiN) - sk\u0142adaj\u0105cy si\u0119 z warstwy tlenku glinu, przed\u0142u\u017ca \u017cywotno\u015b\u0107 narz\u0119dzia w zastosowaniach z wysokimi temperaturami skrawania, szczeg\u00f3lnie w przypadku ci\u0119cia quasi-suchego \/ suchego. W por\u00f3wnaniu z pow\u0142ok\u0105 TiAlN, twardo\u015b\u0107 powierzchniowa pow\u0142oki jest wy\u017csza ze wzgl\u0119du na r\u00f3\u017cny stosunek aluminium do tytanu. Ten schemat powlekania jest bardzo odpowiedni do obr\u00f3bki z du\u017c\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105.<\/p>\n\n\n\n

Azotek chromu (CRN) - z zaletami wysokiej twardo\u015bci i wysokiej odporno\u015bci na zu\u017cycie, jest najlepszym wyborem, aby oprze\u0107 si\u0119 akumulacji wi\u00f3r\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n

Diament (PCD) - ma najlepsz\u0105 wydajno\u015b\u0107 przetwarzania stop\u00f3w metali nie\u017celaznych, szczeg\u00f3lnie do przetwarzania grafitu, kompozytu z osnow\u0105 metaliczn\u0105, stopu aluminium o wysokiej zawarto\u015bci krzemu i innych materia\u0142\u00f3w szlifierskich. W og\u00f3le nie nadaje si\u0119 do obr\u00f3bki stali, poniewa\u017c reakcja chemiczna zniszczy po\u0142\u0105czenie pow\u0142oki i pod\u0142o\u017ca.<\/p>\n\n\n\n

zu\u017cycie krateru<\/h2>\n\n\n\n

Dzi\u0119ki analizie rozwoju materia\u0142\u00f3w pow\u0142okowych i wzrostowi zapotrzebowania rynku w ostatnich latach mo\u017cemy stwierdzi\u0107, \u017ce narz\u0119dzia powlekane PVD s\u0105 bardziej popularne ni\u017c narz\u0119dzia powlekane CVD. Grubo\u015b\u0107 pow\u0142oki CVD og\u00f3lnie waha si\u0119 mi\u0119dzy 5-15 mikron\u00f3w<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Grubo\u015b\u0107 pow\u0142oki PVD wynosi zwykle mi\u0119dzy 2-6 \u03bcm M. Gdy pow\u0142oka CVD zostanie na\u0142o\u017cona na g\u00f3rn\u0105 powierzchni\u0119 pod\u0142o\u017ca, napr\u0119\u017cenie rozci\u0105gaj\u0105ce zostanie wytworzone w pow\u0142oce CVD, natomiast napr\u0119\u017cenie \u015bciskaj\u0105ce zostanie wytworzone w pow\u0142oce PVD. Te dwa czynniki maj\u0105 znacz\u0105cy wp\u0142yw na kraw\u0119d\u017a skrawaj\u0105c\u0105, szczeg\u00f3lnie na wydajno\u015b\u0107 narz\u0119dzia podczas przerywanego skrawania lub ci\u0105g\u0142ej obr\u00f3bki. Dodanie nowych pierwiastk\u00f3w stopowych w procesie powlekania jest nie tylko korzystne dla poprawy przyczepno\u015bci pow\u0142oki, ale tak\u017ce dla poprawy w\u0142a\u015bciwo\u015bci pow\u0142oki.<\/p>\n\n\n\n

Obr\u00f3bka ostrza<\/h2>\n\n\n\n

W wielu przypadkach najnowocze\u015bniejsza obr\u00f3bka (pasywacja) decyduje o powodzeniu lub niepowodzeniu obr\u00f3bki. Parametry pasywacji s\u0105 okre\u015blone przez zaprogramowan\u0105 aplikacj\u0119. Na przyk\u0142ad obr\u00f3bka kraw\u0119dzi tn\u0105ca wymagana do szybkiego wyko\u0144czenia stali jest zupe\u0142nie inna ni\u017c obr\u00f3bka zgrubna.<\/p>\n\n\n\n

Generalnie ci\u0105g\u0142e toczenie wymaga pasywacji kraw\u0119dzi skrawaj\u0105cej, podobnie jak wi\u0119kszo\u015b\u0107 frez\u00f3w stali i \u017celiwa. W przypadku intensywnej obr\u00f3bki przerywanej konieczne jest zwi\u0119kszenie parametr\u00f3w pasywacji lub ujemne fazowanie kraw\u0119dzi tn\u0105cej.<\/p>\n\n\n\n

Natomiast podczas obr\u00f3bki stali nierdzewnej lub nadstopu konieczne jest pasywowanie ostrza w celu uzyskania ma\u0142ego promienia pasywacji i przyj\u0119cie ostrej kraw\u0119dzi tn\u0105cej, poniewa\u017c podczas obr\u00f3bki takich materia\u0142\u00f3w \u0142atwo jest wytwarza\u0107 narost wi\u00f3r\u00f3w. Podobnie podczas obr\u00f3bki aluminium wymagana jest r\u00f3wnie\u017c ostra kraw\u0119d\u017a tn\u0105ca.<\/p>\n\n\n\n

W geometrii iska oferuje szerok\u0105 gam\u0119 ostrzy ze spiraln\u0105 kraw\u0119dzi\u0105 tn\u0105c\u0105, kt\u00f3rej profil jest stopniowo rozmieszczany wok\u00f3\u0142 cylindrycznej powierzchni wzd\u0142u\u017c osi. Kierunek spiralnego ostrza jest podobny do helisy. Jedn\u0105 z zalet spiralnej konstrukcji kraw\u0119dzi jest p\u0142ynne i nadmierne ci\u0119cie, zmniejszenie drga\u0144 i uzyskanie lepszego wyko\u0144czenia powierzchni. Ponadto spiralna kraw\u0119d\u017a tn\u0105ca mo\u017ce przenosi\u0107 wi\u0119ksze obci\u0105\u017cenie tn\u0105ce, co mo\u017ce zmniejszy\u0107 si\u0142\u0119 ci\u0119cia i jednocze\u015bnie usun\u0105\u0107 wi\u0119cej metalu. Kolejn\u0105 zalet\u0105 \u015brubowych narz\u0119dzi skrawaj\u0105cych jest to, \u017ce maj\u0105 d\u0142u\u017csz\u0105 \u017cywotno\u015b\u0107, poniewa\u017c maj\u0105 mniejsz\u0105 si\u0142\u0119 skrawania i ciep\u0142o. <\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

The power consumption in the process of metal cutting is expressed in the form of cutting heat and friction. These factors make the tool in bad machining conditions, with high surface load and high cutting temperature. The reason for high temperature is that the chip slides along the front face of the tool at high…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":19284,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[92],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/\u56fe\u72471-5.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3939"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3939"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3939\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19284"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3939"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3939"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3939"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}