O desempenho da quebra de ferramentas

1) Micro colapso de ponta

Quando a estrutura do material, a dureza e a tolerancia da pe?a n?o s?o uniformes, o angulo frontal é muito grande, a resistência da aresta de corte é baixa, a rigidez do sistema de processo é insuficiente para produzir vibra??o ou o corte intermitente é realizado. Se a qualidade de retifica??o da aresta de corte n?o for boa, a aresta de corte é propensa a microcolapso, ou seja, a área da aresta apresenta pequeno colapso, entalhe ou descama??o. Nesse caso, a ferramenta perderá parte de sua capacidade de corte, mas continuará funcionando. No processo de corte contínuo, a parte danificada da área da lamina pode se expandir rapidamente, levando a maiores danos.

2) Lascamento da aresta de corte ou ponta

Este tipo de dano é frequentemente produzido sob condi??es de corte que s?o piores do que o microcolapso da aresta de corte ou o desenvolvimento adicional do microcolapso. O tamanho e o alcance da ferramenta quebrada s?o maiores que o do micro colapso, o que faz com que a ferramenta perca completamente a capacidade de corte e tenha que parar de funcionar. O caso de quebra de ponta de faca é muitas vezes chamado de queda de ponta.

3) Lamina ou ferramenta quebrada

Quando as condi??es de corte s?o extremamente ruins, a quantidade de corte é muito grande, há carga de impacto e há microtrincas na lamina ou no material da ferramenta. Ao soldar e esmerilhar existir tens?o residual na lamina, e a opera??o n?o for cuidadosa, a lamina ou ferramenta pode quebrar. Após este tipo de dano, a ferramenta n?o pode ser utilizada continuamente, podendo ser descartada.

4) Superfície da lamina descascando

Para materiais com alta fragilidade, como metal duro, ceramica, PCBN com alto teor de tic, a camada superficial é fácil de descascar devido a defeitos ou potenciais rachaduras na estrutura da superfície ou tens?o residual na superfície devido à soldagem e esmerilhamento da borda . O descascamento pode ocorrer na superfície frontal e a faca pode ocorrer na parte de trás. O objeto descascado é escamoso e a área descascada é grande. A possibilidade de descascamento da ferramenta de revestimento é alta. Depois que a lamina é levemente descascada, ela pode continuar a funcionar e a capacidade de corte será perdida após um descascamento sério.

5) Deforma??o plástica das pe?as de corte

Devido à baixa resistência e baixa dureza, pode ocorrer deforma??o plástica nas pe?as de corte do a?o e do a?o rápido. Quando o metal duro trabalha diretamente em alta temperatura e tens?o de compress?o de três vias, o fluxo plástico da superfície também ocorrerá, mesmo a superfície de deforma??o plástica da aresta de corte ou da aresta de corte entrará em colapso. O colapso geralmente ocorre quando a quantidade de corte é grande e o material duro é processado. O módulo de elasticidade do metal duro à base de TiC é menor que o do metal duro à base de WC, de modo que o primeiro tem uma resistência à deforma??o plástica ou falha mais rápida. A deforma??o plástica de PCD e PCBN n?o ocorrerá.

6) Rachadura quente da lamina

Quando a ferramenta é submetida a cargas mecanicas e térmicas alternadas, a superfície da pe?a de corte inevitavelmente produzirá tens?o térmica alternada devido à expans?o e contra??o térmica repetidas, o que fará com que a lamina rache devido à fadiga. Por exemplo, quando a fresa de metal duro está em fresamento de alta velocidade, os dentes est?o constantemente sujeitos a impacto periódico e tens?o térmica alternada, e as trincas do pente aparecem na face frontal. Embora algumas ferramentas n?o tenham carga alternada óbvia e tens?o alternada, devido à inconsistência da temperatura da superfície e da camada interna, a tens?o térmica também será gerada. Além disso, existem defeitos inevitáveis na parte interna dos materiais da ferramenta, de modo que a lamina também pode produzir rachaduras. às vezes, a ferramenta pode continuar a trabalhar por um tempo após a forma??o da rachadura, às vezes o rápido crescimento da rachadura faz com que a lamina se quebre ou a superfície da lamina esteja seriamente descascada.

Uso de ferramenta

de acordo com os motivos de desgaste, pode ser dividido em:

1) Desgaste abrasivo

Existem algumas partículas muito duras nos materiais processados, que podem desenhar ranhuras na superfície da ferramenta, o que é um dano de retifica??o abrasiva. O desgaste abrasivo existe em todos os lados, sendo a superfície frontal a mais óbvia. Mas para corte de baixa velocidade, o desgaste do canhamo n?o é óbvio por causa da baixa temperatura de corte, ent?o o desgaste abrasivo é o principal motivo. Quanto menor a dureza da outra ferramenta, mais sérios ser?o os danos ao canhamo abrasivo.

2) Desgaste de soldagem a frio

Durante o corte, há uma grande press?o e forte atrito entre a pe?a de trabalho, o corte e a superfície do cortador frontal e traseiro, de modo que ocorrerá a soldagem a frio. Por causa do movimento relativo entre os pares de fric??o, a soldagem a frio produzirá fratura e será retirada por um lado, o que causará o desgaste da soldagem a frio. O desgaste da soldagem a frio geralmente é grave em velocidades de corte médias. Os resultados mostram que o metal frágil tem melhor resistência à soldagem a frio do que o metal plástico; O metal multifásico é menor que o metal unidirecional; A tendência do composto metálico é menor do que a da soldagem a frio simples; A tendência de soldagem a frio do grupo B e ferro na tabela periódica de elementos químicos é pequena. A soldagem a frio de a?o rápido e metal duro é séria ao cortar em baixa velocidade.

3) Desgaste por difus?o

No processo de corte e contato entre pe?a e ferramenta em alta temperatura, os elementos químicos de ambas as faces se espalham em estado sólido, o que altera a estrutura de composi??o da ferramenta, torna a superfície da ferramenta vulnerável e intensifica o desgaste da ferramenta. O fen?meno de difus?o sempre mantém o objeto com alto gradiente de profundidade se espalhando continuamente para o objeto com baixo gradiente de profundidade. Por exemplo, o cobalto em metal duro se espalhará rapidamente para cavacos e pe?as de trabalho a 800 ℃, e o WC é decomposto em tungstênio e carbono em a?o; Quando a temperatura de corte da ferramenta PCD for superior a 800 ℃, os átomos de carbono no PCD ser?o transferidos para a superfície da pe?a de trabalho com uma grande for?a de difus?o e a superfície da ferramenta será grafitizada. A difus?o de cobalto e tungstênio é grave, e a resistência à difus?o de titanio, tantalo e nióbio é forte. Portanto, o metal duro YT tem boa resistência ao desgaste. Quando a temperatura da ceramica e do PCBN é t?o alta quanto 1000 ℃ -1300 ℃, o desgaste por difus?o n?o é significativo. Devido ao mesmo material, a pe?a de trabalho, cavaco e ferramenta ir?o gerar potencial térmico na área de contato durante o corte. Este potencial termoelétrico pode promover a difus?o e acelerar o desgaste da ferramenta. Esse tipo de desgaste por difus?o sob a a??o do potencial termoelétrico é chamado de “desgaste termoelétrico”.

4) Desgaste por oxida??o

Quando a temperatura aumenta, a oxida??o da superfície da ferramenta produz óxido macio, que é causado pelo atrito do cavaco, que é chamado de desgaste por oxida??o. Por exemplo, oxigênio no gás a 700 ℃ ~ 800 ℃ reage com cobalto, carboneto e carboneto de titanio em carboneto cimentado para formar óxidos macios; A rea??o química do PCBN com vapor de água a 1000 ℃

de acordo com a forma de desgaste, pode ser dividido em:

Danos na face frontal

Ao cortar materiais plásticos em alta velocidade, a superfície de corte frontal próxima à for?a de corte se desgastará em dentadura crescente sob a a??o do corte de cavacos, por isso também é chamado de desgaste de sulco crescente. No estágio inicial de desgaste, o angulo frontal da ferramenta aumenta, o que melhora as condi??es de corte e favorece a ondula??o e a fratura do cavaco. No entanto, quando a ranhura crescente é aumentada, a resistência da aresta de corte é muito enfraquecida, o que pode eventualmente causar a quebra e danos da aresta de corte. Ao cortar materiais frágeis ou materiais plásticos com velocidade de corte mais baixa e espessura de corte mais fina, o desgaste crescente n?o ocorrerá.

Desgaste da ponta da lamina

O desgaste da ponta é o desgaste na superfície traseira do arco da ponta e no lado traseiro adjacente da ferramenta. é a continua??o do desgaste na superfície da lamina traseira da ferramenta. Devido às más condi??es de dissipa??o de calor e concentra??o de tens?o, a velocidade de desgaste é mais rápida do que a superfície da lamina traseira. às vezes, uma série de ranhuras com espa?amento igual à quantidade de alimenta??o será formada na parte de trás da superfície do cortador de par, o que é chamado de desgaste da ranhura. Eles s?o causados principalmente pela camada endurecida e padr?o de corte da superfície usinada. Ao cortar materiais de corte duros com grande tendência de endurecimento, o desgaste da ranhura é o mais provável. O desgaste da ponta da ferramenta tem a maior influência na rugosidade da superfície e na precis?o de usinagem da pe?a.

Desgaste da superfície do cortador traseiro

Ao cortar materiais plásticos com grande espessura de corte, a face traseira da ferramenta pode n?o entrar em contato com a pe?a devido à presen?a de peda?os de cavacos. Além disso, a face traseira geralmente entra em contato com a pe?a de trabalho e uma correia de desgaste com um angulo traseiro de 0 é formada na superfície traseira. Geralmente, no meio do comprimento de trabalho da aresta de corte, o desgaste da face posterior é uniforme, de modo que o grau de desgaste da face posterior pode ser medido por VB da largura da correia de desgaste da aresta de corte posterior. Como o desgaste de vários tipos de ferramentas quase ocorre em diferentes condi??es de corte, especialmente ao cortar materiais frágeis ou materiais plásticos com pequena espessura de corte, o desgaste da ferramenta é principalmente o desgaste da superfície traseira e a medi??o da largura VB de a correia de desgaste é relativamente simples, ent?o VB geralmente é usado para representar o grau de desgaste da ferramenta. O maior VB, além de aumentar a for?a de corte, causa vibra??o de corte, afeta também o desgaste do arco da ponta da ferramenta, afetando assim a precis?o da usinagem e a qualidade da superfície.

métodos para evitar que a ferramenta seja danificada

1) De acordo com as características dos materiais e pe?as processadas, os vários tipos e marcas dos materiais da ferramenta s?o selecionados de forma razoável. Sob a premissa de certa dureza e resistência ao desgaste, a tenacidade necessária do material da ferramenta deve ser assegurada;

2) Os parametros geométricos da ferramenta s?o selecionados razoavelmente. Ajustando os angulos dianteiro e traseiro, os angulos de deflex?o principal e secundário, o angulo de inclina??o da lamina e outros angulos;

Certifique-se de que a aresta de corte e a aresta de corte tenham boa resistência. A retifica??o do chanfro negativo na aresta de corte é uma medida eficaz para evitar que a ferramenta caia;

3) Garanta a qualidade de soldagem e retifica??o e evite defeitos causados por soldagem ruim e retifica??o de bordas. A ferramenta utilizada no processo de chave deve ser retificada para melhorar a qualidade da superfície e verificar se há trincas;

4) A quantidade de corte deve ser selecionada de forma razoável para evitar for?a de corte excessiva e temperatura de corte muito alta, de modo a evitar que a ferramenta seja danificada;

5) O sistema de processo é o mais rígido possível e a vibra??o pode ser reduzida;

6) Use o método de opera??o correto para evitar ou reduzir a carga repentina da ferramenta.

A causa e contramedida da quebra da ferramenta

1) A marca e a especifica??o da lamina n?o foram selecionadas corretamente, como a espessura da lamina é muito fina ou a marca é muito dura e quebradi?a durante o processamento áspero.

Contramedidas:

A marca com alta resistência à flex?o e tenacidade é selecionada para aumentar a espessura da lamina ou instalar a lamina verticalmente.

2) Os parametros de geometria da ferramenta n?o est?o selecionados corretamente (como angulos dianteiros e traseiros muito grandes).

Contramedidas:

A ferramenta pode ser redesenhada a partir dos seguintes aspectos.

① Reduza os cantos dianteiro e traseiro adequadamente.

② O angulo negativo maior da lamina é adotado.

③ Diminua o angulo de deflex?o principal.

④ Adote um chanfro negativo maior ou arco de borda.

⑤ Repare e retifique a aresta de corte de transi??o para melhorar a aresta de corte.

3) O processo de soldagem da lamina está incorreto, o que causa tens?o de soldagem excessiva ou rachadura de soldagem.

Contramedidas:

① Evite o uso de estrutura de ranhura de lamina fechada de três lados.

② A solda está selecionada corretamente.

③ Evite aquecer a soldagem com chama de oxiacetileno e mantenha-a aquecida após a soldagem para eliminar o estresse interno.

④ Use a estrutura de fixa??o mecanica o máximo possível

4) O estresse de moagem e rachadura s?o causados pelo método de moagem impróprio; A vibra??o dos dentes após a retifica??o da fresa de PCBN é muito grande, o que torna a carga dos dentes individuais muito pesada e também faz com que a ferramenta bata.

Contramedidas:

① A retifica??o é realizada por retifica??o intermitente ou rebolo diamantado.

② O rebolo macio é selecionado e o rebolo é mantido afiado.

③ Preste aten??o à qualidade da retifica??o e controle rigorosamente a vibra??o e o giro dos dentes do cortador.

5) Sele??o de quantidade de corte irracional, como muito, a máquina-ferramenta é chata; Ao cortar intermitentemente, a velocidade de corte é muito alta, o avan?o é muito grande e a tolerancia em branco n?o é uniforme, a profundidade de corte é muito pequena; Ao cortar materiais com alta tendência de dureza, como a?o com alto teor de manganês, a taxa de alimenta??o é muito pequena.

Contramedidas:

Selecione novamente a quantidade de corte.

6) As raz?es da superfície inferior irregular da ranhura de corte ou a longa extens?o da lamina s?o as raz?es da ferramenta de fixa??o mecanica.

Contramedidas:

① Apare a parte inferior da ranhura da faca.

② A posi??o do bocal do fluido de corte deve ser disposta de forma razoável.

③ A haste de corte endurecida adiciona junta de metal duro sob a lamina.

7) Desgaste excessivo da ferramenta.

Contramedidas:

Altere a aresta de corte ou altere a aresta de corte a tempo.

8) O fluxo de fluido de corte é insuficiente ou o método de enchimento está incorreto, o que faz com que a lamina estoure e rache.

Contramedidas:

① Aumente o fluxo do fluido de corte.

② A posi??o do bocal do fluido de corte deve ser disposta de forma razoável.

3. Métodos de resfriamento eficazes, como resfriamento por spray, s?o usados para melhorar o efeito de resfriamento.

④ O corte * é usado para reduzir o impacto na lamina.

9) A ferramenta n?o está instalada corretamente, tais como: a ferramenta de corte está muito alta ou muito baixa; A fresa de topo adota fresamento assimétrico.

Contramedidas:

Recoloque a ferramenta.

10) A rigidez do sistema de processo é muito baixa, o que causa muita vibra??o de corte.

Contramedidas:

① Aumente o suporte auxiliar da pe?a de trabalho e melhore a rigidez de fixa??o da pe?a de trabalho.

② Reduza o comprimento do balan?o da ferramenta.

③ Reduza o angulo traseiro da ferramenta adequadamente.

④ Outras medidas de supress?o de vibra??o devem ser adotadas.

11) Opera??o inadequada, como: ferramenta cortada pelo meio da pe?a, a??o muito forte; Pare antes de devolver a faca.

Contramedidas:

Preste aten??o ao método de opera??o.

4、 Chip tumor

1) Causas de forma??o

Na parte próxima à aresta de corte, a área de contato do cavaco do cortador é muito alta, de modo que o metal inferior do cavaco fica embutido no micro vale de pico irregular na superfície do cortador frontal, formando um contato metálico real sem folga e, portanto, ocorre o fen?meno da liga??o. Esta parte da área de contato do cavaco da faca é chamada de área de liga??o. Na área de colagem, uma fina camada de material metálico será depositada na superfície frontal de corte na parte inferior do cavaco. Os materiais metálicos desta parte do cavaco sofreram deforma??es severas e foram refor?ados na temperatura de corte apropriada. Com o fluxo contínuo de chips, o material estagnado desliza para fora da camada superior do chip, que é a base do tumor do chip. Ent?o, uma segunda camada de material de corte estagnado será formada sobre ele, o que formará depósitos de detritos.

2) Características e influência no corte

① A dureza é 1,5-2,0 vezes maior que a do material da pe?a, que pode substituir a superfície frontal da ferramenta para corte. Pode proteger a aresta de corte e reduzir o desgaste da superfície da ferramenta frontal. No entanto, os detritos que fluem através da área de contato da pe?a da ferramenta causar?o o desgaste da face traseira da ferramenta.

② O angulo de trabalho da ferramenta aumenta após a forma??o do cavaco, que desempenha um papel ativo na redu??o da deforma??o do cavaco e da for?a de corte.

③ Como os peda?os de cavaco se projetam para fora da aresta de corte, a profundidade de corte real aumenta, o que afeta a precis?o da dimens?o da pe?a de trabalho.

④ O depósito de cavacos causará o fen?meno de “ara??o” na superfície da pe?a de trabalho, o que afetará a rugosidade da superfície da pe?a de trabalho. ⑤ Os detritos do tumor do chip ir?o aderir ou incorporar na superfície da pe?a de trabalho, o que causará pontos duros, o que afetará a qualidade da superfície usinada.

A partir da análise acima, pode-se observar que o tumor acumulador de cavacos é desfavorável ao corte e acabamento.

3) Medidas de controle

As seguintes medidas podem ser tomadas para evitar o tumor do chip sem liga??o ou fortalecimento de deforma??o entre o material inferior e a superfície de corte frontal.

① Reduza a rugosidade da superfície do cortador frontal.

② Aumente o angulo frontal da ferramenta.

③ Reduza a espessura do corte.

④ Corte de baixa velocidade ou corte de alta velocidade é adotado para evitar a velocidade de corte que é fácil de formar cavacos.

⑤ A dureza e a plasticidade dos materiais da pe?a s?o melhoradas pelo tratamento térmico adequado.

⑥ O fluido de corte com boa propriedade anti-aderência (como fluido de corte de extrema press?o com enxofre e cloro) é adotado.