İşleme merkezleri için kesici takım, işleme işlemi sırasında kırılmaya, aşınmaya ve ufalanmaya neden olacak bir sarf malzemesidir. Bu olaylar kaçınılmazdır ancak bilimsel olmayan ve standart dışı çalışma ve uygunsuz bakım gibi kontrol edilebilir nedenler de vardır. Sorunu ancak temel nedeni bularak daha iyi çözebiliriz.
01
Alet kırılmasının belirtileri
(1) Kesici kenar hafifçe yontulmuş
İş parçası malzemesinin yapısı, sertliği ve kenar boşluğu eşit olmadığında, talaş açısı çok büyük olduğunda, kesme kenarının gücü düşük olduğunda, proses sistemi titreşim üretecek kadar sağlam olmadığında veya aralıklı kesme yapıldığında ve bileme kalitesi zayıf olduğunda, kesici kenar ufalanmaya eğilimlidir. Yani bıçak bölgesinde minik talaşlar, talaşlar veya soyulmalar var. Bu durumda alet kesme yeteneğinin bir kısmını kaybeder ancak çalışmaya devam edebilir. Kesme devam ettikçe kenar bölgesinin hasarlı kısmı hızla genişleyerek daha büyük hasara yol açabilir.
(2) Kesici kenar veya uç kırılmış
Bu tür hasarlar çoğunlukla kesici kenarda mikro talaş oluşmasına neden olanlardan daha şiddetli kesme koşulları altında meydana gelir veya mikro talaşlanmanın daha da gelişmesidir. Talaş boyutu ve aralığı mikro talaştan daha büyüktür, bu da takımın kesme kabiliyetini tamamen kaybetmesine ve işi sonlandırmak zorunda kalmasına neden olur. Bıçağın ucunun kırılmasına genellikle uç kaybı denir.
(3) Bıçak veya alet kırılmış
Kesme şartlarının aşırı sert olması, kesme miktarının fazla olması, darbe yükünün olması, bıçakta veya takım malzemesinde mikro çatlakların olması, kaynak ve bileme nedeniyle bıçakta artık gerilmelerin olması ve dikkatsizlik gibi etkenlerin olduğu durumlarda çalıştırılırsa bıçak veya alet hasar görebilir. Kırılma üretir. Bu tür bir hasar meydana geldikten sonra alet kullanılmaya devam edilemez ve hurdaya çıkarılır.
(4) Bıçağın yüzeyi soyuluyor
Kesme işlemi sırasında yüzey yapısındaki kusurlar veya potansiyel çatlaklar veya kaynak ve taşlama nedeniyle yüzeyde kalan gerilim nedeniyle semente karbür, seramik, PCBN vb. yüksek TiC içeriğine sahip yüksek kırılganlığa sahip malzemeler için. Takım yüzeyi yeterince stabil olmadığında veya değişken temas gerilimine maruz kaldığında yüzey soyulmasına neden olmak kolaydır. Tırmık yüzeyinde soyulma, yan yüzeyde ise bıçaklanma meydana gelebilir. Peeling malzemesi pul puldur ve peeling alanı geniştir. Kaplamalı aletlerin soyulma olasılığı daha yüksektir. Bıçak hafifçe soyulduktan sonra çalışmaya devam edebilir, ancak ciddi soyulduktan sonra kesme özelliğini kaybedecektir.
(5) Kesici parçaların plastik deformasyonu
Takım çeliği ve yüksek hız çeliği, düşük dayanımları ve düşük sertlikleri nedeniyle kesici parçalarında plastik deformasyona uğrayabilir. Semente karbür yüksek sıcaklık ve üç boyutlu sıkıştırma gerilimi altında çalıştığında yüzeyde plastik akışı da meydana gelir ve bu durum kesici kenarın veya ucun plastik deformasyonuna ve çökmeye neden olmasına bile neden olabilir. Çökme genellikle kesme hacminin büyük olduğu ve sert malzemelerin işlendiği durumlarda meydana gelir. TiC bazlı semente karbürün elastik modülü, WC bazlı semente karbürün elastik modülünden daha küçüktür, dolayısıyla birincinin plastik deformasyona direnme yeteneği hızlandırılır veya hızla başarısız olur. PCD ve PCBN temel olarak plastik deformasyona uğramaz.
(6) Bıçağın termal çatlaması
Alet alternatif mekanik ve termal yüklere maruz kaldığında, kesici parçanın yüzeyi tekrarlanan termal genleşme ve büzülme nedeniyle kaçınılmaz olarak alternatif termal gerilim üretecek ve bu da bıçağın yorulmasına ve çatlamasına neden olacaktır. Örneğin, bir karbür frezeleme takımı yüksek hızda frezeleme yaptığında, kesici dişler sürekli olarak periyodik darbelere ve değişken termal gerilimlere maruz kalır, bu da talaş yüzeyinde tarak şeklinde çatlaklara neden olur. Bazı takımlarda belirgin alternatif yük ve gerilimler olmasa da, yüzey ile iç katmanlar arasındaki tutarsız sıcaklıklar nedeniyle termal gerilim de meydana gelecektir. Ayrıca alet malzemesinde kaçınılmaz kusurlar vardır, dolayısıyla bıçakta da çatlaklar oluşabilir. Bazen alet, çatlak oluştuktan sonra bir süre daha çalışmaya devam edebilir ve bazen çatlak hızla genişleyerek bıçağın kırılmasına veya bıçak yüzeyinin ciddi şekilde soyulmasına neden olur.
02
Alet aşınmasının nedenleri
(1) Aşındırıcı aşınma
İşlenen malzemede genellikle aletin yüzeyinde oyuklar oluşturabilecek son derece yüksek sertliğe sahip küçük parçacıklar bulunur. Bu aşındırıcı aşınmadır. Aşınma aşınması tüm yüzeylerde mevcuttur ve en çok talaş yüzeyinde belirgindir. Ayrıca, çeşitli kesme hızlarında abrasif aşınma meydana gelebilir, ancak düşük hızlı kesmelerde, düşük kesme sıcaklığı nedeniyle, diğer nedenlerden kaynaklanan aşınma belirgin değildir, dolayısıyla abrasiv aşınma ana nedendir. Ayrıca aletin sertliği ne kadar düşük olursa aşındırıcı hasar da o kadar ciddi olur.
(2) Soğuk kaynak aşınması
Kesim sırasında iş parçası, kesim ve ön ve arka bıçak yüzeyleri arasında çok fazla basınç ve güçlü sürtünme olacağından soğuk kaynak meydana gelecektir. Sürtünme çiftleri arasındaki göreceli hareket nedeniyle soğuk kaynak, çatlaklara neden olacak ve tek tarafça alınıp soğuk kaynak aşınmasına neden olacaktır. Soğuk kaynak aşınması genellikle orta kesme hızlarında daha ciddidir. Deneylere göre kırılgan metaller soğuk kaynağa plastik metallere göre daha dayanıklıdır; çok fazlı metaller soğuk kaynağa tek yönlü metallere göre daha az dayanıklıdır; metal bileşikleri, elementel elementlere göre soğuk kaynağa daha az eğilimlidir; Kimyasal elementlerin periyodik tablosundaki B grubu elementler ve demir, soğuk kaynağa daha az eğilimlidir. Yüksek hız çeliği ve semente karbürün düşük hızda kesilmesi sırasında soğuk kaynak daha ciddidir.
(3) Difüzyon aşınması
Yüksek sıcaklıklarda kesme işlemi sırasında ve iş parçası ile takım arasındaki temas sırasında her iki taraftaki kimyasal elementler katı halde birbirine geçerek aletin bileşimini ve yapısını değiştirerek aletin yüzeyini kırılgan hale getirir, ve aletin aşınmasını ağırlaştırır. Difüzyon olgusu her zaman yüksek derinlik gradyanına sahip nesnelerin düşük derinlik gradyanına sahip nesnelere sürekli yayılmasını sağlar.
Örneğin, semente karbürün sıcaklığı 800 derece olduğunda, içindeki kobalt hızla talaşlara ve iş parçalarına yayılacak ve WC, tungsten ve karbona ayrışarak çeliğe yayılacaktır; PCD takımları çelik ve demir malzemeleri keserken, kesme sıcaklığı 800 dereceden yüksek olduğunda Bu sırada PCD'deki karbon atomları, yeni bir alaşım oluşturmak için iş parçası yüzeyine büyük bir difüzyon yoğunluğuyla aktarılacak ve takım yüzeyi grafitleştirilmelidir. Kobalt ve tungsten daha ciddi şekilde yayılırken, titanyum, tantal ve niyobyum güçlü anti-difüzyon özelliklerine sahiptir. Bu nedenle YT karbür daha iyi aşınma direncine sahiptir. Seramik ve PCBN'yi keserken, sıcaklık 1000 derece ~1300 derece kadar yüksek olduğunda difüzyon aşınması önemli değildir. İş parçası, talaş ve takım aynı malzemeden yapıldığından kesme sırasında temas alanında bir termoelektrik potansiyel oluşacaktır. Bu termoelektrik potansiyel difüzyonu teşvik eder ve takım aşınmasını hızlandırır. Termoelektrik potansiyelin etkisi altındaki bu tür difüzyon aşınmasına "termoelektrik aşınma" denir.
(4) Oksidatif aşınma
Sıcaklık yükseldiğinde takım yüzeyi oksitlenerek daha yumuşak oksitler üretilir ve bunlar talaşlar tarafından sürtülür ve oksidatif aşınma olarak adlandırılan aşınmaya neden olur. Örneğin: 700 derece ~800 derecede, havadaki oksijen semente karbürdeki kobalt, karbür, titanyum karbür vb. ile reaksiyona girerek yumuşak bir oksit oluşturur; 1000 derecede PCBN su buharı ile kimyasal reaksiyona girer.
03
Bıçak aşınma modelleri
(1) Tırmık yüzeyi hasarı
Plastik malzemeleri yüksek hızda keserken, kesme kuvvetine yakın olan talaş yüzeyindeki parçalar talaşların etkisi altında hilal şeklini alacak şekilde aşınır, buna krater aşınması da denir. Aşınmanın erken aşamasında takımın eğim açısı artar, bu da kesme koşullarını iyileştirir ve talaşların kıvrılmasına ve kırılmasına olanak sağlar. Ancak kraterler daha da arttığında kesici kenarın gücü büyük ölçüde zayıflar ve bu da sonunda kesici kenarın kırılmasına ve hasar görmesine neden olabilir. Dava. Kırılgan malzemeleri keserken veya plastik malzemeleri daha düşük kesme hızlarında ve daha ince kesme kalınlıklarında keserken, genellikle krater aşınması meydana gelmez.
(2) Takım ucunda aşınma
Takım ucu aşınması, takım ucunun ark yan yüzeyi ve bitişik ikincil yan yüzey üzerindeki aşınmadır. Takımın yan yüzeyindeki aşınmanın devamıdır. Zayıf ısı dağılımı koşulları ve yoğun stres nedeniyle aşınma oranı yan yüzeyinkinden daha hızlıdır. Bazen ikincil yanak yüzeyinde ilerleme miktarına eşit aralıklarla bir dizi küçük oluk oluşur ve buna oluk aşınması denir. Bunlar çoğunlukla işlenmiş yüzeydeki sertleşmiş tabaka ve kesme çizgilerinden kaynaklanır. Oluk aşınması büyük olasılıkla, sertleşme eğilimi yüksek olan kesilmesi zor malzemeleri keserken meydana gelir. Takım ucu aşınması, iş parçasının yüzey pürüzlülüğü ve işleme doğruluğu üzerinde en büyük etkiye sahiptir.
(3) Yan yüzey aşınması
Büyük kesme kalınlıklarında plastik malzemeleri keserken, talaş birikmesi nedeniyle aletin yan yüzeyi iş parçasıyla temas etmeyebilir. Ayrıca yan yüzey genellikle iş parçasıyla temas ederek yan yüzey üzerinde bir aşınma bölgesi oluşturur. Genel olarak, kesici kenarın çalışma uzunluğunun ortasında, yan yüzey aşınması nispeten tekdüzedir, dolayısıyla yan aşınma derecesi, kesici kenarın bu bölümünün yan aşınma bandı genişliği VB ile ölçülebilir.
Çeşitli takım türleri, özellikle kırılgan malzemeleri keserken veya küçük kesme kalınlığına sahip plastik malzemeleri keserken, neredeyse her zaman farklı kesme koşulları altında yan yüzey aşınmasına maruz kaldığından, takım aşınması esas olarak yan yüzey aşınmasıdır ve aşınma bandı VB genişliğinin ölçümü nispeten basittir. VB genellikle takımın aşınma derecesini belirtmek için kullanılır. VB ne kadar büyük olursa, yalnızca kesme kuvveti artmayacak ve kesme titreşimine neden olmakla kalmayacak, aynı zamanda takım ucu yayındaki aşınmayı da etkileyerek işleme doğruluğunu ve işlenmiş yüzey kalitesini etkileyecektir.
04
Alet kırılması nasıl önlenir
(1) İşlenecek malzeme ve parçaların özelliklerine göre, çeşitli kesici takım türlerinin malzemelerini ve kalitelerini rasyonel olarak seçin. Belirli bir sertliğe ve aşınma direncine sahip olmak için takım malzemesinin gerekli tokluğa sahip olması gerekir.
(2) Takım geometrik parametrelerini makul bir şekilde seçin. Ön ve arka açılar, ana ve yardımcı sapma açıları, kenar eğim açıları ve diğer açılar ayarlanarak kesici kenarın ve takım ucunun iyi bir mukavemete sahip olması sağlanır. Kesici kenarda negatif pahın taşlanması, takımın çökmesini önlemek için etkili bir önlemdir.
(3) Kaynak ve bileme kalitesini sağlayın ve zayıf kaynak ve bileme nedeniyle oluşan çeşitli kusurlardan kaçının. Temel işlemlerde kullanılan takımlar, yüzey kalitesini iyileştirmek için taşlanmalı ve çatlak olup olmadığı kontrol edilmelidir.
(4) Aletin hasar görmesini önlemek amacıyla aşırı kesme kuvvetini ve yüksek kesme sıcaklığını önlemek için kesme miktarını makul şekilde seçin.
(5) Proses sisteminin iyi bir sağlamlığa sahip olmasını ve titreşimi azaltmasını sağlamaya çalışın.
(6) Doğru çalıştırma yöntemlerini benimseyin ve aletin ani veya daha az yük taşımasını engellemeye çalışın.
05
Takım talaşlanmasının nedenleri ve karşı önlemler
(1) Kaba işleme sırasında bıçağın kalınlığının çok ince olması veya çok sert ve çok kırılgan bir kalitenin seçilmesi gibi bıçak kalitesi ve özelliklerinin yanlış seçilmesi.
Karşı önlemler: Bıçağın kalınlığını artırın veya bıçağı dikey olarak monte edin ve bükülme mukavemeti ve tokluğu daha yüksek olan bir kalite seçin.
(2) Takım geometrik parametrelerinin yanlış seçilmesi (çok büyük ön ve arka açılar vb. gibi).
Karşı önlemler: Aracı aşağıdaki yönlerden yeniden tasarlayabilirsiniz.
1) Ön ve arka açıları uygun şekilde azaltın;
2) Daha büyük bir negatif kenar açısı kullanın;
3) Ana sapma açısını azaltın;
4) Daha büyük bir negatif pah veya kenar yayı kullanın;
5) Geçiş kesici kenarını taşlayın ve aletin ucunu güçlendirin.
(3) Bıçağın kaynak işlemi yanlıştır ve aşırı kaynak gerilimine veya kaynak çatlaklarına neden olur.
Karşı önlemler:
1) Üç tarafı kapalı olan bıçak yuvası yapısını kullanmaktan kaçının;
2) Lehimi doğru seçin;
3) Isıtma ve kaynaklama için oksi-asetilen alevi kullanmaktan kaçının ve iç gerilimi ortadan kaldırmak için kaynak sonrasında sıcak tutun;
4) Mümkün olduğunca mekanik kenetleme yapılarını kullanın.
(4) Uygun olmayan bileme yöntemi taşlama stresine ve taşlama çatlaklarına neden olur; PCBN freze bıçağını keskinleştirdikten sonra, dişlerin titreşimi çok büyük olacak ve bireysel dişlerin aşırı yüklenmesine neden olacak ve bu da bıçağın kırılmasına neden olacaktır.
Karşı önlemler:
1) Kesintili taşlama veya elmas taşlama tekerleği taşlama kullanın;
2) Daha yumuşak bir taşlama taşı seçin ve taşlama taşını keskin tutmak için onu sık sık düzeltin;
3) Bileme kalitesine dikkat edin ve freze dişlerinin titreşim miktarını sıkı bir şekilde kontrol edin.
(5) Kesim miktarının seçimi makul değildir. Miktar çok büyükse takım tezgahı sıkıcı olacaktır; aralıklı kesme sırasında kesme hızı çok yüksek, besleme miktarı çok büyük, boş kenar boşluğu eşit değil, kesme derinliği çok küçük; yüksek manganezin kesilmesi Çelik gibi sertleşme eğilimi yüksek malzemeler kullanıldığında, besleme miktarı çok azdır, vb.
Karşı önlem: Kesme miktarını yeniden seçin.
(6) Mekanik olarak sıkıştırılan takımın takım kanalının alt yüzeyinin düzgün olmayan alt yüzeyi veya bıçağın çok uzun uzaması gibi yapısal nedenler.
Karşı önlemler:
1) Takım kanalının alt yüzeyini kesin;
2) Kesme sıvısı ağızlığının konumunu makul bir şekilde düzenleyin;
3) Sertleştirilmiş takım tutucu, bıçağın altına bir karbür conta ekler.
(7) Aşırı takım aşınması.
Karşı önlemler: Aleti değiştirin veya kesici kenarı zamanında değiştirin.
(8) Yetersiz kesme sıvısı akışı veya yanlış doldurma yöntemi, bıçağın ani ısınmasına ve çatlamasına neden olabilir.
Karşı önlemler:
1) Kesme sıvısının akışını arttırın;
2) Kesme sıvısı ağızlığının konumunu makul bir şekilde düzenleyin;
3) Soğutma etkisini artırmak için sprey soğutma gibi etkili soğutma yöntemleri kullanın;
4) Bıçak üzerindeki etkiyi azaltın.
(9) Alet aşağıdaki gibi yanlış monte edilmiştir: kesme takımı çok yükseğe veya çok alçak monte edilmiş; parmak frezeleme takımı asimetrik tırmanma frezeleme vb. kullanır.
Karşı önlem: Aracı yeniden yükleyin.
(10) Proses sisteminin sertliği çok zayıf, bu da aşırı kesme titreşimine neden oluyor.
Karşı önlemler:
1) İş parçasının yardımcı desteğini artırın ve iş parçası kelepçesinin sertliğini artırın;
2) Takımın kullanma uzunluğunu azaltın;
3) Aletin boşluk açısını uygun şekilde azaltın;
4) Diğer titreşim emici önlemleri kullanın.
(11) Dikkatsiz kullanım, örneğin: takım iş parçasının ortasını kestiğinde, takım çok keskin hareket eder; alet geri çekilmeden önce durur.
Karşı önlemler: Çalıştırma yöntemine dikkat edin.
06
Kenar talaş yığılmasının nedenleri, özellikleri ve kontrol önlemleri
(1) Oluşum nedenleri
Kesici kenara yakın kısımda, takım ile talaş arasındaki temas alanında, aşağıya doğru büyük basınç nedeniyle talaşın altındaki metal, talaş yüzeyindeki mikroskobik olarak düzgün olmayan tepe ve çukurlara gömülerek gerçek bir yüzey oluşturur. boşluksuz ve yapışmaya neden olmayan metal-metal teması. bıçak ile talaş arasındaki temas alanının bu kısmına bağlanma alanı denir. Bağlanma bölgesinde talaş yüzeyindeki talaşın alt tabakası üzerinde ince bir metal malzeme tabakası birikecektir. Talaşın bu kısmının metal malzemesi ciddi deformasyona uğramıştır ve uygun kesme sıcaklıkları altında güçlendirilmiştir. Talaşlar dışarı akmaya devam ettikçe, sonraki kesme eylemi altında, bu durgun malzeme tabakası talaşların üst tabakasına göre kayacak ve ayrılarak talaş yığılmasının temelini oluşturacaktır. Daha sonra bunun üzerinde ikinci bir birikmiş kesme malzemesi tabakası oluşacak ve bu sürekli birikim tabakası bir yığılma kenarı oluşturacaktır.
(2) Kesme işleminin özellikleri ve etkisi
1) Sertlik, iş parçası malzemesinden 1,5~2,0 kat daha yüksektir. Kesim için tırmık yüzünün yerini alabilir. Kesici kenarı koruma ve talaş yüzeyinin aşınmasını azaltma işlevine sahiptir. Ancak talaşlı kenar düştüğünde, takım ile iş parçası arasındaki temas alanından akan döküntüler takım yan tarafının aşınmasına neden olur;
2) Talaş birikmesinin ardından takımın çalışma eğim açısı önemli ölçüde artar, bu da talaş deformasyonunun ve kesme kuvvetinin azaltılmasında olumlu bir rol oynar;
3) Talaşlı kenar kesici kenarın ötesine çıktığından, gerçek kesme derinliği artar ve iş parçasının boyutsal doğruluğunu etkiler;
4) Birikmiş kenar, iş parçasının yüzeyinde "oluklara" neden olur ve iş parçasının yüzey pürüzlülüğünü etkiler;
5) Birikmiş kenar parçaları, iş parçasının işlenmiş yüzeyinin kalitesini etkileyecek şekilde sert noktalar oluşturacak şekilde iş parçasının yüzeyine yapışacak veya gömülecektir.
Yukarıdaki analizden, talaş yığılmasının kesme işlemine, özellikle de son işlemeye zararlı olduğu görülebilir.
(3) Kontrol tedbirleri
Talaşın altındaki malzemeyi talaş yüzeyine yapıştırmamak veya deforme etmemek suretiyle talaş yığılması oluşması önlenebilir. Bu nedenle aşağıdaki önlemler alınabilir.
1) Tırmık yüzeyinin pürüzlülüğünü azaltın;
2) Takımın eğim açısını artırın;
3) Kesme kalınlığını azaltın;
4) Kolayca talaş yığılması oluşturan kesme hızlarından kaçınmak için düşük hızlı kesme veya yüksek hızlı kesme kullanın;
5) Sertliğini arttırmak ve plastisiteyi azaltmak için iş parçası malzemesinin uygun ısıl işlemine tabi tutulması;
6) Yapışma önleyici özellikleri iyi olan kesme sıvıları kullanın (kükürt ve klor içeren aşırı basınçlı kesme sıvıları gibi).
