Zużycie narzędzi CNC jest jednym z podstawowych problemów w obróbce skrawaniem. Zrozumienie form i przyczyn zużycia narzędzi może pomóc nam przedłużyć żywotność narzędzia i uniknąć nieprawidłowości w obróbce CNC.
1) Różne mechanizmy zużycia narzędzi
Podczas obróbki metalu ciepło i tarcie generowane przez wióry ślizgające się po powierzchni natarcia narzędzia z dużą prędkością sprawiają, że narzędzie pracuje w wymagającym środowisku obróbki. Mechanizm zużycia narzędzi jest głównie następujący:
1) Siła mechaniczna: Nacisk mechaniczny na krawędź skrawającą płytki powoduje pękanie.
2) Ciepło: Na krawędzi skrawającej płytki zmiany temperatury powodują pęknięcia, a ciepło powoduje odkształcenia plastyczne.
3) Reakcja chemiczna: Reakcja chemiczna pomiędzy węglikiem spiekanym a materiałem przedmiotu obrabianego powoduje zużycie.
4) Szlifowanie: W żeliwie wtrącenia SiC powodują ścieranie krawędzi skrawającej płytki.
5) Przyczepność: W przypadku materiałów lepkich, nagromadzenie/nagromadzenie.
2) Dziewięć form zużycia narzędzi i środki zaradcze
1) zużycie boku
Zużycie powierzchni przyłożenia to jeden z powszechnych rodzajów zużycia, który występuje na powierzchni boku płytki (noża).
Przyczyna: Podczas skrawania tarcie o powierzchnię materiału obrabianego powoduje utratę materiału narzędzia na powierzchni bocznej. Zużycie zwykle zaczyna się od krawędzi i postępuje w dół.
Odpowiedź: Zmniejszenie prędkości skrawania przy jednoczesnym zwiększeniu posuwu wydłuży trwałość narzędzia kosztem produktywności.
2) Zużycie krateru
Powód: Kontakt wiórów z powierzchnią natarcia płytki (narzędzia) prowadzi do zużycia kraterowego, które jest reakcją chemiczną.
Środki zaradcze: Zmniejszenie prędkości skrawania i wybór płytek (narzędzi) o prawidłowej geometrii i powłoce wydłuży żywotność narzędzia.
3) Odkształcenie plastyczne
nowatorski upadek
najnowocześniejsza depresja
Odkształcenie plastyczne oznacza, że kształt krawędzi skrawającej nie ulega zmianie, a krawędź skrawająca odkształca się do wewnątrz (wgłębienie krawędzi skrawającej) lub w dół (krawędź zapada się).
Przyczyna: Krawędź skrawająca jest poddawana naprężeniom przy dużych siłach skrawania i wysokich temperaturach, przekraczających granicę plastyczności i temperaturę materiału narzędzia.
Środki zaradcze: Stosowanie materiałów o wyższej twardości termicznej może rozwiązać problem odkształceń plastycznych. Powłoka poprawia odporność płytki (noża) na odkształcenia plastyczne.
4) Złuszczanie się powłoki
Odpryskiwanie powłok zwykle występuje podczas obróbki materiałów o właściwościach wiążących.
Powód: Obciążenia adhezyjne narastają stopniowo, a krawędź tnąca poddawana jest naprężeniom rozciągającym. Powoduje to oddzielenie powłoki, odsłaniając leżącą pod nią warstwę lub podłoże.
Środki zaradcze: Zwiększenie prędkości skrawania i wybór płytki z cieńszą powłoką zmniejszy odpryskiwanie powłoki narzędzia.
5) Pęknięcie
Pęknięcia to wąskie otwory, które pękają, tworząc nowe powierzchnie graniczne. Niektóre pęknięcia znajdują się w powłoce, a niektóre rozprzestrzeniają się w dół do podłoża. Pęknięcia grzebieniowe są w przybliżeniu prostopadłe do linii krawędzi i są zwykle pęknięciami termicznymi.
Przyczyna: Pęknięcia grzebienia powstają w wyniku wahań temperatury.
Środki zaradcze: Aby zapobiec tej sytuacji, można zastosować ostrza z materiału o wysokiej wytrzymałości, a chłodziwo powinno być stosowane w dużych ilościach lub nie.
6) Odpryskiwanie
Odpryski polegają na niewielkim uszkodzeniu linii krawędzi. Różnica między odpryskiwaniem a łamaniem polega na tym, że ostrza można nadal używać po odprysku.
Przyczyna: Istnieje wiele kombinacji stanów zużycia, które mogą prowadzić do wykruszania się krawędzi. Najpopularniejsze są jednak termomechaniczne i klejące.
Środki zaradcze: Można podjąć różne środki zapobiegawcze, aby zminimalizować odpryski, w zależności od stanu zużycia, który je spowodował.
7) Zużycie rowków
Zużycie karbowe charakteryzuje się nadmiernym, miejscowym uszkodzeniem na większych głębokościach skrawania, ale może również wystąpić na dodatkowej krawędzi skrawającej.
Powód: Zależy to od tego, czy w zużyciu rowka dominuje zużycie chemiczne, w porównaniu z nieregularnym wzrostem zużycia adhezyjnego czy zużycia termicznego, rozwój zużycia chemicznego jest regularny, jak pokazano na rysunku. W przypadku klejenia lub zużycia termicznego, utwardzanie przez zgniot i tworzenie się zadziorów są ważnymi czynnikami powodującymi powstawanie karbów.
Środki zaradcze: W przypadku materiałów utwardzanych przez zgniot wybierz mniejszy kąt przystawienia i zmień głębokość skrawania.
8) Przerwa
Pęknięcie oznacza, że większa część krawędzi skrawającej jest złamana i płytki nie można już używać.
Przyczyna: Krawędź skrawająca przenosi większe obciążenie, niż jest w stanie udźwignąć. Może to wynikać z faktu, że zużycie rozwinęło się zbyt szybko, co spowodowało zwiększenie sił skrawania. Nieprawidłowe parametry skrawania lub problemy ze stabilnością ustawienia mogą również prowadzić do przedwczesnego złamania.
Co należy zrobić: Zidentyfikuj pierwsze oznaki tego typu zużycia i zapobiegnij jego postępowi, wybierając prawidłowe parametry skrawania i sprawdzając stabilność ustawienia.
9) Narost na krawędzi (przyczepność)
Narost na krawędzi (BUE) to nagromadzenie materiału na powierzchni natarcia.
Przyczyna: Na wierzchu krawędzi skrawającej mogą tworzyć się wióry, oddzielając krawędź skrawającą od materiału. Zwiększa to siły skrawania, co może prowadzić do całkowitej awarii lub narostu na krawędziach, co często powoduje usunięcie powłoki lub nawet części podłoża.
Środki zaradcze: Zwiększenie prędkości skrawania może zapobiec tworzeniu się narostu na krawędzi. Podczas obróbki bardziej miękkich i lepkich materiałów najlepiej jest używać ostrzejszej krawędzi tnącej.
Czas publikacji: 6 czerwca 2022 r
