هل أداة CNC مكسورة أم مهترئة أو متكسرة؟ وحلها (التصنيع باستخدام الحاسب الآلي)
هل أداة CNC مكسورة أم مهترئة أو متكسرة؟ وحلها (التصنيع باستخدام الحاسب الآلي）
1 ، كسر الأداة
1. أداء كسر الأداة
1) التقطيع الجزئي لحافة القطع
عندما لا يكون الهيكل المادي وصلابة وبدل قطعة العمل موحدة ، وتكون زاوية أشعل النار كبيرة جدا ، وتكون قوة حافة القطع منخفضة ، أو صلابة نظام المعالجة غير كافية ، أو يحدث اهتزاز ، أو يتم إجراء قطع متقطع ، وجودة الطحن رديئة ، تكون حافة القطع عرضة للانهيار الجزئي ، أي أن الانهيار الجزئي أو الشق أو التقشير يحدث في منطقة الحافة. عندما يحدث هذا ، ستفقد الأداة جزءا من قدرتها على القطع ، لكنها يمكن أن تستمر في العمل. في عملية القطع المستمر ، قد يتوسع الجزء التالف من منطقة الحافة بسرعة ، مما يؤدي إلى ضرر أكبر.
2) تقطيع حافة القطع أو الحافة
غالبا ما يحدث هذا النوع من الضرر في ظل ظروف قطع أكثر قسوة من التقطيع الدقيق ، أو هو مزيد من التطوير للتقطيع الدقيق. حجم ونطاق التقطيع أكبر من حجم التقطيع الدقيق ، مما يجعل الأداة تفقد قدرتها على القطع تماما وتضطر إلى التوقف عن العمل. غالبا ما يطلق على تقطيع طرف الشفرة إسقاط الطرف.
3) شفرة مكسورة أو قاطع
عندما تكون ظروف القطع سيئة للغاية ، تكون معلمات القطع كبيرة جدا ، وهناك أحمال تأثير ، وهناك تشققات صغيرة في الشفرة أو مادة الأداة ، وهناك ضغوط متبقية في الشفرة بسبب اللحام والطحن ، جنبا إلى جنب مع التشغيل غير المبالي وعوامل أخرى ، قد تنكسر الشفرة أو الأداة. بعد حدوث هذا النوع من الضرر ، لا يمكن استخدام أداة القطع بعد الآن ، مما يؤدي إلى التخريد.
4) تقشير السطح للشفرة
بالنسبة للمواد الهشة ، مثل كربيد الأسمنت والسيراميك و PCBN ذات المحتوى العالي من التشنجات اللاإرادية ، هناك عيوب أو تشققات محتملة في هيكل الطبقة السطحية ، أو إجهاد متبقي في الطبقة السطحية بسبب اللحام والطحن ، لذلك من السهل إنتاج تشظية السطح عندما تكون عملية القطع غير مستقرة أو يتحمل سطح الأداة إجهاد التلامس المتناوب. قد يحدث تشظي على وجه أشعل النار وعلى الوجه الخلفي. مادة التشظي قشرية ومساحة التشظي كبيرة. إمكانية تشظي أداة الطلاء عالية. يمكن أن تستمر الشفرة في العمل بعد التقشير الطفيف ، وستفقد القدرة على القطع بعد التقشير الشديد.
5) تشوه البلاستيك لجزء القطع
بسبب القوة المنخفضة والصلابة المنخفضة ، قد يحدث تشوه بلاستيكي في أجزاء القطع من فولاذ الأداة والفولاذ عالي السرعة. عندما يعمل كربيد الأسمنت تحت درجة حرارة عالية وإجهاد ضغط ثلاثي الأبعاد ، سيحدث تدفق البلاستيك على سطح كربيد الأسمنت ، وحتى تشوه بلاستيكي سيحدث على حافة القطع أو طرف الأداة ، مما يؤدي إلى انهيار السطح. يحدث الانهيار عادة في حالة كمية القطع الكبيرة ومعالجة المواد الصلبة. معامل المرونة لكربيد الأسمنت القائم على TiC أصغر من كربيد الأسمنت القائم على المرحاض ، وبالتالي فإن الأول لديه مقاومة تشوه بلاستيكية أسرع أو فشل سريع. لا يوجد تشوه بلاستيكي في PCD و PCBN.
6) التكسير الساخن للشفرات
عندما تتعرض أداة القطع لحمل ميكانيكي متناوب وحمل حراري ، فإن سطح جزء القطع سينتج حتما ضغطا حراريا متناوبا بسبب التمدد الحراري والانكماش المتكرر ، مما يؤدي إلى تشقق الشفرة بسبب التعب. على سبيل المثال ، عند استخدام قاطع طحن الكربيد للطحن عالي السرعة ، تتعرض أسنان القاطع باستمرار للتأثير الدوري والإجهاد الحراري المتناوب ، مما يؤدي إلى مشط مثل الشقوق على وجه أشعل النار. على الرغم من أن بعض أدوات القطع لا تحتوي على حمل متناوب واضح وإجهاد متناوب ، نظرا لأن درجة حرارة الطبقة السطحية والطبقة الداخلية غير متسقة ، سيحدث أيضا إجهاد حراري. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عيوب لا مفر منها في مادة أدوات القطع ، لذلك قد تحتوي الشفرة أيضا على تشققات. في بعض الأحيان يمكن أن تستمر الأداة في العمل لفترة من الوقت بعد تكوين الكراك ، وأحيانا يؤدي الانتشار السريع للصدع إلى كسر الشفرة أو التقشير الخطير لوجه الأداة.
2 ، ارتداء الأداة
1. وفقا لأسباب التآكل ، يمكن تقسيمها إلى: 1
1) ارتداء جلخ
غالبا ما تكون هناك بعض الجسيمات الدقيقة عالية الصلابة في المواد المعالجة ، والتي يمكن أن ترسم أخاديد على سطح الأداة ، وهو تآكل كاشط. يوجد تآكل كاشطة على جميع الأسطح ، خاصة على وجه أشعل النار. علاوة على ذلك ، يمكن أن يحدث تآكل القنب في جميع أنواع سرعات القطع ، ولكن بالنسبة للقطع بسرعة منخفضة ، نظرا لانخفاض درجة حرارة القطع ، فإن التآكل الناجم عن أسباب أخرى ليس واضحا ، لذا فإن التآكل الكاشطة هو السبب الرئيسي. بالإضافة إلى ذلك ، كلما انخفضت صلابة الأداة ، زادت خطورة التنقر الكاشطة.
2) ارتداء اللحام البارد
عند القطع ، يكون هناك ضغط كبير واحتكاك قوي بين قطعة العمل والقطع ووجوه الأداة الأمامية والخلفية ، لذلك سيحدث اللحام البارد. بسبب الحركة النسبية بين أزواج الاحتكاك ، سوف ينكسر اللحام البارد ويتم إزالته من جانب واحد ، مما يؤدي إلى تآكل اللحام البارد. يكون تآكل اللحام البارد خطيرا بشكل عام عند سرعة القطع المتوسطة. وفقا للنتائج التجريبية ، تتمتع المعادن الهشة بمقاومة أقوى للحام البارد من المعادن البلاستيكية. تتمتع المعادن متعددة الأطوار بمقاومة أقل للحام البارد من المعادن أحادية الاتجاه ؛ المركبات المعدنية لديها مقاومة أقل للحام البارد من المواد البسيطة ؛ وعناصر المجموعة ب في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية لديها مقاومة أقل للحام البارد من الحديد. اللحام البارد للصلب عالي السرعة وكربيد الأسمنت خطير في القطع منخفض السرعة.
3) ارتداء الانتشار
في عملية القطع عند درجة حرارة عالية والتلامس بين قطعة العمل والأداة ، تنتشر العناصر الكيميائية لكلا الجانبين بعضها البعض في الحالة الصلبة ، مما يؤدي إلى تغيير تكوين وهيكل الأداة ، مما يجعل الطبقة السطحية للأداة ضعيفة وتؤدي إلى تفاقم تآكل الأداة. يحافظ الانتشار دائما على الكائن ذو التدرج العالي العمق الذي ينتشر باستمرار على الكائن ذي التدرج المنخفض العمق. على سبيل المثال ، ينتشر الكوبالت الموجود في كربيد الأسمنت بسرعة في رقائق وقطع عمل عند 800 درجة مئوية ، ويتحلل المرحاض إلى التنغستن والكربون وينتشر في الفولاذ. عندما تقوم أداة PCD بقطع المواد الفولاذية والحديد ، عندما تكون درجة حرارة القطع أعلى من 800 درجة مئوية ، ستنتقل ذرات الكربون في PCD إلى سطح قطعة العمل بقوة انتشار كبيرة لتشكيل سبيكة جديدة ، وسيتم رسم سطح الأداة. انتشار الكوبالت والتنغستن أمر خطير ، والقدرة المضادة للانتشار للتيتانيوم والتنتالوم والنيوبيوم قوية. لذا فإن كربيد الأسمنت YT لديه مقاومة تآكل أفضل. عند قطع السيراميك و PCBN ، عندما تصل درجة الحرارة إلى 1000 درجة مئوية - 1300 درجة مئوية ، فإن تآكل الانتشار ليس كبيرا. نظرا لنفس المادة ، فإن قطعة العمل والرقاقة والأداة ستنتج إمكانات كهروحرارية في منطقة التلامس أثناء القطع ، والتي يمكن أن تعزز الانتشار وتسريع تآكل الأداة. يسمى هذا النوع من تآكل الانتشار تحت تأثير القوة الكهروحرارية "التآكل الكهروحراري".
4) تآكل الأكسدة
عندما ترتفع درجة الحرارة ، يتأكسد سطح الأداة لإنتاج أكسيد ناعم ، ويسمى التآكل الناجم عن احتكاك الرقاقة بتآكل الأكسدة. على سبيل المثال ، يتفاعل الأكسجين الموجود في الغاز مع الكوبالت والكربيد وكربيد التيتانيوم في كربيد الأسمنت عند 700 درجة مئوية ~ 800 درجة مئوية لتشكيل أكاسيد ناعمة ؛ يتفاعل PCBN مع بخار الماء عند 1000 درجة مئوية.
2. وفقا لشكل التآكل ، يمكن تقسيمها إلى:
1) أشعل النار فقدان الوجه
عند قطع المواد البلاستيكية بسرعة عالية ، سيتم ارتداء الجزء القريب من قوة القطع على وجه أشعل النار في هلال مقعر تحت تأثير الرقائق ، لذلك يطلق عليه أيضا ارتداء الهلال. في المرحلة الأولى من التآكل ، كلما زادت زاوية أشعل النار للأداة ، كانت حالة القطع أفضل وكلما كان تجعيد الرقاقة وكسرها أفضل. ومع ذلك ، عندما تزداد الحفرة بشكل أكبر ، ستضعف قوة حافة القطع بشكل كبير ، مما قد يؤدي في النهاية إلى كسر حافة القطع. عند قطع المواد الهشة أو المواد البلاستيكية بسرعة قطع منخفضة وسمك قطع رقيق ، لن يحدث تآكل الحفرة.
2) ارتداء طرف الأداة
تآكل طرف الأداة هو التآكل على جانب قوس طرف الأداة والجناح الثانوي المجاور ، وهو استمرار تآكل جناح الأداة. نظرا لسوء حالة تبديد الحرارة وتركيز الإجهاد ، يكون معدل التآكل أسرع من معدل الجناح. في بعض الأحيان يتم تشكيل سلسلة من الأخاديد الصغيرة بمسافة مساوية لمعدل التغذية على الجناح ، وهو ما يسمى تآكل الأخدود. وهي ناتجة بشكل أساسي عن الطبقة الصلبة وخطوط القطع على السطح المشكل. من السهل التسبب في تآكل الأخدود عند قطع مواد القطع الصلبة ذات الاتجاه العالي لتصلب العمل. تآكل طرف الأداة له التأثير الأكبر على خشونة السطح ودقة المعالجة لقطعة العمل.
3) ارتداء الخاصرة
عند قطع المواد البلاستيكية بسماكة القطع الكبيرة ، قد لا يتلامس جانب الأداة مع قطعة العمل بسبب وجود تراكم الرقائق. بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما يتلامس الجناح مع قطعة العمل ، ويتم تشكيل شريط تآكل بزاوية 0 أشعل النار على الجانب. بشكل عام ، في منتصف طول العمل لحافة القطع ، يكون تآكل الجناح موحدا نسبيا ، لذلك يمكن قياس درجة تآكل الجناح بعرض VB لشريط تآكل الجناح لحافة القطع.
نظرا لأن جميع أنواع أدوات القطع سيكون لها تآكل جانبي في ظل ظروف قطع مختلفة ، خاصة عند قطع المواد الهشة أو المواد البلاستيكية بسماكة قطع صغيرة ، فإن تآكل الأداة يكون بشكل أساسي تآكل الخاصرة ، وقياس عرض نطاق التآكل VB بسيط نسبيا ، لذلك عادة ما يستخدم VB للتعبير عن درجة تآكل الأداة. كلما زاد حجم VB ، زادت قوة القطع ، مما لن يتسبب فقط في اهتزاز القطع ، ولكنه سيؤثر أيضا على تآكل قوس طرف الأداة ، مما يؤثر على دقة المعالجة وجودة السطح.
2. طرق لمنع كسر الأداة
1) وفقا لخصائص المواد والأجزاء المراد معالجتها ، يجب اختيار أنواع ودرجات مواد الأدوات بشكل معقول. على أساس صلابة معينة ومقاومة التآكل ، يجب أن تتمتع مادة الأداة بالصلابة اللازمة ؛
2) اختيار معقول لمعلمات هندسة الأداة. عن طريق ضبط الزوايا الأمامية والخلفية ، وزوايا الانحراف الرئيسية والمساعدة ، وزاوية ميل الشفرة والزوايا الأخرى ؛
تأكد من أن حافة القطع والحافة تتمتع بقوة جيدة. يعد طحن الشطب السلبي على حافة القطع إجراء فعالا لمنع انهيار الأداة ؛
3) ضمان جودة اللحام والطحن ، وتجنب جميع أنواع العيوب الناجمة عن سوء اللحام والطحن. يجب طحن أدوات القطع المستخدمة في العمليات الرئيسية لتحسين جودة السطح والتحقق من وجود تشققات ؛
4) يمكن أن يؤدي الاختيار المعقول لمعلمات القطع إلى تجنب قوة القطع المفرطة ودرجة حرارة القطع العالية لمنع كسر الأداة ؛
5) ضمان صلابة نظام العملية وتقليل الاهتزاز قدر الإمكان ؛
6) خذ طريقة التشغيل الصحيحة ، حاول أن تجعل الأداة لا تتحمل أو تتحمل الحمل المفاجئ.
3 ، أسباب انهيار حافة الأداة والتدابير المضادة
1) الاختيار غير الصحيح لدرجة الشفرة والمواصفات ، مثل سمك الشفرة الرقيقة جدا أو درجة الشفرة شديدة الصلابة والهشة في الآلات الخشنة.
التدابير المضادة: قم بزيادة سمك الشفرة أو تثبيت الشفرة عموديا ، وحدد العلامة التجارية ذات قوة الانحناء والمتانة الأعلى.
2) الاختيار غير الصحيح للمعلمات الهندسية للأداة (مثل زاوية أشعل النار المفرطة ، وما إلى ذلك).
التدابير المضادة: إعادة تصميم أداة القطع من الجوانب التالية. تقليل الزوايا الأمامية والخلفية بشكل مناسب. تم اعتماد زاوية شفرة سلبية كبيرة. تقليل زاوية الانحراف الرئيسية. تم اعتماد الشطب السلبي الكبير أو قوس القطع. شحذ حافة القطع الانتقالية لتحسين طرف الأداة.
3) عملية لحام الشفرة غير صحيحة ، مما يؤدي إلى إجهاد اللحام المفرط أو تشققات اللحام.
التدابير المضادة: تجنب هيكل أخدود الشفرة مع إغلاق ثلاثة جوانب. الاختيار الصحيح للحام. تجنب استخدام لهب الأوكسي أسيتيلين لتسخين اللحام ، والحفاظ على الحرارة بعد اللحام للتخلص من الإجهاد الداخلي. حاول استخدام هيكل التثبيت الميكانيكي قدر الإمكان
4) طريقة الطحن غير الصحيحة ستؤدي إلى إجهاد الطحن والطحن الكراك ؛ سيؤدي اللمعان المفرط لقاطع الطحن PCBN بعد الطحن إلى زيادة الحمل لأسنان القاطع الفردية ، مما سيؤدي أيضا إلى ضرب الأداة.
التدابير المضادة: طحن متقطع أو طحن عجلة الماس. اختر عجلة الطحن الأكثر نعومة ، وغالبا ما قم بقصها للحفاظ على العجلة حادة. انتبه إلى جودة الطحن وتحكم بدقة في لمعان أسنان قاطع الطحن.
5) اختيار معلمات القطع غير معقول ، مثل الكثير ، ستكون أداة الماكينة خانقة ؛ عند القطع المتقطع ، تكون سرعة القطع عالية جدا ، ومعدل التغذية كبير جدا ، وعمق القطع صغير جدا عندما لا يكون بدل الفراغ موحدا ؛ عند قطع فولاذ المنغنيز العالي والمواد الأخرى ذات الاتجاه العالي لتصلب العمل ، يكون معدل التغذية صغيرا جدا ، إلخ.
التدابير المضادة: إعادة تحديد معلمات القطع.
6) هناك بعض الأسباب الهيكلية لقاطع التثبيت الميكانيكي ، مثل أن السطح السفلي للأخدود ليس مسطحا أو أن الشفرة تمتد لفترة طويلة.
التدابير المضادة: تقليم الجزء السفلي من الأخدود. يجب ترتيب موضع فوهة سائل القطع بشكل معقول. يتم تزويد قضيب الأدوات المقوى بحشية من السبائك الصلبة أسفل الشفرة.
7) التآكل المفرط للأداة.
التدابير المضادة: تغيير الأداة أو القطع في الوقت المناسب.
8) تدفق سائل القطع غير كاف أو طريقة التعبئة غير صحيحة ، مما يتسبب في تشقق الشفرة بسبب التسخين المفاجئ.
التدابير المضادة: زيادة تدفق سائل القطع. يجب ترتيب موضع فوهة سائل القطع بشكل معقول. تستخدم طرق التبريد الفعالة مثل التبريد بالرش لتحسين تأثير التبريد. استخدم * القطع لتقليل التأثير على الشفرة.
9) تثبيت الأداة غير صحيح ، مثل: تركيب أداة القطع مرتفع جدا أو منخفض جدا ؛ يعتمد قاطع الطحن النهائي على الطحن غير المتماثل.
الإجراء المضاد: أعد تثبيت الأداة.
10) صلابة نظام العملية ضعيفة للغاية ، مما يؤدي إلى اهتزاز القطع المفرط.
التدابير المضادة: زيادة الدعم الإضافي لقطعة العمل وتحسين صلابة التثبيت لقطعة العمل. تقليل طول الأداة المتدلي. تقليل زاوية أشعل النار للأداة بشكل مناسب. تم اعتماد تدابير أخرى للتخلص من الاهتزاز.
11) عملية الإهمال ، مثل: أداة القطع من منتصف قطعة العمل ، العمل شرس للغاية ؛ لم تقم بعد بدعم الأداة ، توقف هذا الخط.
التدابير المضادة: انتبه إلى طريقة التشغيل.
4 ، كتلة رقاقة
1) سبب التكوين
في جزء من منطقة ملامسة رقاقة الأداة بالقرب من حافة القطع ، بسبب الضغط الهبوطي الكبير ، يتم تضمين المعدن الأساسي للرقاقة في القمم والوديان الدقيقة غير المستوية على وجه أشعل النار ، مما يشكل اتصالا حقيقيا بالمعدن دون فجوة ، مما يؤدي إلى ظاهرة الترابط. يسمى هذا الجزء من منطقة تلامس رقاقة الأداة بمنطقة الترابط.
في منطقة الترابط ، ستكون هناك طبقة رقيقة من المواد المعدنية في الطبقة السفلية من الرقاقة ، والتي ستبقى على وجه أشعل النار. ستخضع المادة المعدنية لهذا الجزء من الرقاقة لتشوه شديد وتقوى تحت درجة حرارة القطع المناسبة. مع التدفق المستمر للرقاقة ، الذي يدفعه تدفق القطع اللاحق ، ستنزلق هذه الطبقة من المواد الراكدة بعيدا عن الطبقة العليا من الرقاقة وتصبح أساس تراكم الرقاقة. بعد ذلك ، سيتم تشكيل طبقة ثانية من مادة القطع الراكدة في الجزء العلوي منها ، والتي ستتراكم باستمرار وتشكل كتلة رقاقة.
2) الخصائص والتأثير على القطع
الصلابة أعلى بمقدار 1.5 ~ 2.0 مرة من مادة قطعة العمل ، والتي يمكن أن تحل محل وجه أشعل النار للقطع. لديها وظيفة حماية حافة القطع وتقليل تآكل وجه أشعل النار. ومع ذلك ، فإن الحطام المتدفق عبر منطقة التلامس مع قطعة عمل الأداة سيؤدي إلى تآكل جناح الأداة.
تزداد زاوية أشعل النار للأداة بشكل واضح بعد تراكم الرقاقة ، مما يلعب دورا إيجابيا في تقليل تشوه الرقاقة وقوة القطع.
نظرا لأن نتوء الرقاقة يبرز من حافة القطع ، يزداد عمق القطع الفعلي وتتأثر دقة أبعاد قطعة العمل.
سيؤدي تراكم الرقائق إلى ظهور ظاهرة "ثلم" على سطح قطعة العمل ويؤثر على خشونة سطح قطعة العمل. سوف يلتصق حطام الرقاقة المدمجة أو يتم تضمينه في سطح قطعة العمل ، مما يتسبب في حدوث نقاط صلبة ، مما سيؤثر على جودة السطح المشكل لقطعة العمل.
من التحليل أعلاه ، يمكن ملاحظة أن تراكم الرقائق غير موات للقطع ، خاصة للتشطيب.
3) تدابير الرقابة
من أجل تجنب تراكم الرقائق ، يمكن اتخاذ التدابير التالية.
تقليل خشونة وجه أشعل النار.
زيادة زاوية أشعل النار للأداة.
تقليل سمك القطع.
تم اعتماد القطع منخفض السرعة أو القطع عالي السرعة لتجنب سرعة القطع التي يسهل تشكيل تراكم الرقائق.
يتم إجراء المعالجة الحرارية المناسبة لتحسين صلابة وتقليل مرونة قطعة العمل.
يجب استخدام سائل القطع ذو الخاصية الجيدة المضادة للالتصاق (مثل سائل القطع بالضغط الشديد الذي يحتوي على الكبريت والكلور).
1 ، كسر الأداة
1. أداء كسر الأداة
1) التقطيع الجزئي لحافة القطع
عندما لا يكون الهيكل المادي وصلابة وبدل قطعة العمل موحدة ، وتكون زاوية أشعل النار كبيرة جدا ، وتكون قوة حافة القطع منخفضة ، أو صلابة نظام المعالجة غير كافية ، أو يحدث اهتزاز ، أو يتم إجراء قطع متقطع ، وجودة الطحن رديئة ، تكون حافة القطع عرضة للانهيار الجزئي ، أي أن الانهيار الجزئي أو الشق أو التقشير يحدث في منطقة الحافة. عندما يحدث هذا ، ستفقد الأداة جزءا من قدرتها على القطع ، لكنها يمكن أن تستمر في العمل. في عملية القطع المستمر ، قد يتوسع الجزء التالف من منطقة الحافة بسرعة ، مما يؤدي إلى ضرر أكبر.
2) تقطيع حافة القطع أو الحافة
غالبا ما يحدث هذا النوع من الضرر في ظل ظروف قطع أكثر قسوة من التقطيع الدقيق ، أو هو مزيد من التطوير للتقطيع الدقيق. حجم ونطاق التقطيع أكبر من حجم التقطيع الدقيق ، مما يجعل الأداة تفقد قدرتها على القطع تماما وتضطر إلى التوقف عن العمل. غالبا ما يطلق على تقطيع طرف الشفرة إسقاط الطرف.
3) شفرة مكسورة أو قاطع
عندما تكون ظروف القطع سيئة للغاية ، تكون معلمات القطع كبيرة جدا ، وهناك أحمال تأثير ، وهناك تشققات صغيرة في الشفرة أو مادة الأداة ، وهناك ضغوط متبقية في الشفرة بسبب اللحام والطحن ، جنبا إلى جنب مع التشغيل غير المبالي وعوامل أخرى ، قد تنكسر الشفرة أو الأداة. بعد حدوث هذا النوع من الضرر ، لا يمكن استخدام أداة القطع بعد الآن ، مما يؤدي إلى التخريد.
4) تقشير السطح للشفرة
بالنسبة للمواد الهشة ، مثل كربيد الأسمنت والسيراميك و PCBN ذات المحتوى العالي من التشنجات اللاإرادية ، هناك عيوب أو تشققات محتملة في هيكل الطبقة السطحية ، أو إجهاد متبقي في الطبقة السطحية بسبب اللحام والطحن ، لذلك من السهل إنتاج تشظية السطح عندما تكون عملية القطع غير مستقرة أو يتحمل سطح الأداة إجهاد التلامس المتناوب. قد يحدث تشظي على وجه أشعل النار وعلى الوجه الخلفي. مادة التشظي قشرية ومساحة التشظي كبيرة. إمكانية تشظي أداة الطلاء عالية. يمكن أن تستمر الشفرة في العمل بعد التقشير الطفيف ، وستفقد القدرة على القطع بعد التقشير الشديد.
5) تشوه البلاستيك لجزء القطع
بسبب القوة المنخفضة والصلابة المنخفضة ، قد يحدث تشوه بلاستيكي في أجزاء القطع من فولاذ الأداة والفولاذ عالي السرعة. عندما يعمل كربيد الأسمنت تحت درجة حرارة عالية وإجهاد ضغط ثلاثي الأبعاد ، سيحدث تدفق البلاستيك على سطح كربيد الأسمنت ، وحتى تشوه بلاستيكي سيحدث على حافة القطع أو طرف الأداة ، مما يؤدي إلى انهيار السطح. يحدث الانهيار عادة في حالة كمية القطع الكبيرة ومعالجة المواد الصلبة. معامل المرونة لكربيد الأسمنت القائم على TiC أصغر من كربيد الأسمنت القائم على المرحاض ، وبالتالي فإن الأول لديه مقاومة تشوه بلاستيكية أسرع أو فشل سريع. لا يوجد تشوه بلاستيكي في PCD و PCBN.
6) التكسير الساخن للشفرات
عندما تتعرض أداة القطع لحمل ميكانيكي متناوب وحمل حراري ، فإن سطح جزء القطع سينتج حتما ضغطا حراريا متناوبا بسبب التمدد الحراري والانكماش المتكرر ، مما يؤدي إلى تشقق الشفرة بسبب التعب. على سبيل المثال ، عند استخدام قاطع طحن الكربيد للطحن عالي السرعة ، تتعرض أسنان القاطع باستمرار للتأثير الدوري والإجهاد الحراري المتناوب ، مما يؤدي إلى مشط مثل الشقوق على وجه أشعل النار. على الرغم من أن بعض أدوات القطع لا تحتوي على حمل متناوب واضح وإجهاد متناوب ، نظرا لأن درجة حرارة الطبقة السطحية والطبقة الداخلية غير متسقة ، سيحدث أيضا إجهاد حراري. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عيوب لا مفر منها في مادة أدوات القطع ، لذلك قد تحتوي الشفرة أيضا على تشققات. في بعض الأحيان يمكن أن تستمر الأداة في العمل لفترة من الوقت بعد تكوين الكراك ، وأحيانا يؤدي الانتشار السريع للصدع إلى كسر الشفرة أو التقشير الخطير لوجه الأداة.
2 ، ارتداء الأداة
1. وفقا لأسباب التآكل ، يمكن تقسيمها إلى: 1
1) ارتداء جلخ
غالبا ما تكون هناك بعض الجسيمات الدقيقة عالية الصلابة في المواد المعالجة ، والتي يمكن أن ترسم أخاديد على سطح الأداة ، وهو تآكل كاشط. يوجد تآكل كاشطة على جميع الأسطح ، خاصة على وجه أشعل النار. علاوة على ذلك ، يمكن أن يحدث تآكل القنب في جميع أنواع سرعات القطع ، ولكن بالنسبة للقطع بسرعة منخفضة ، نظرا لانخفاض درجة حرارة القطع ، فإن التآكل الناجم عن أسباب أخرى ليس واضحا ، لذا فإن التآكل الكاشطة هو السبب الرئيسي. بالإضافة إلى ذلك ، كلما انخفضت صلابة الأداة ، زادت خطورة التنقر الكاشطة.
2) ارتداء اللحام البارد
عند القطع ، يكون هناك ضغط كبير واحتكاك قوي بين قطعة العمل والقطع ووجوه الأداة الأمامية والخلفية ، لذلك سيحدث اللحام البارد. بسبب الحركة النسبية بين أزواج الاحتكاك ، سوف ينكسر اللحام البارد ويتم إزالته من جانب واحد ، مما يؤدي إلى تآكل اللحام البارد. يكون تآكل اللحام البارد خطيرا بشكل عام عند سرعة القطع المتوسطة. وفقا للنتائج التجريبية ، تتمتع المعادن الهشة بمقاومة أقوى للحام البارد من المعادن البلاستيكية. تتمتع المعادن متعددة الأطوار بمقاومة أقل للحام البارد من المعادن أحادية الاتجاه ؛ المركبات المعدنية لديها مقاومة أقل للحام البارد من المواد البسيطة ؛ وعناصر المجموعة ب في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية لديها مقاومة أقل للحام البارد من الحديد. اللحام البارد للصلب عالي السرعة وكربيد الأسمنت خطير في القطع منخفض السرعة.
3) ارتداء الانتشار
في عملية القطع عند درجة حرارة عالية والتلامس بين قطعة العمل والأداة ، تنتشر العناصر الكيميائية لكلا الجانبين بعضها البعض في الحالة الصلبة ، مما يؤدي إلى تغيير تكوين وهيكل الأداة ، مما يجعل الطبقة السطحية للأداة ضعيفة وتؤدي إلى تفاقم تآكل الأداة. يحافظ الانتشار دائما على الكائن ذو التدرج العالي العمق الذي ينتشر باستمرار على الكائن ذي التدرج المنخفض العمق. على سبيل المثال ، ينتشر الكوبالت الموجود في كربيد الأسمنت بسرعة في رقائق وقطع عمل عند 800 درجة مئوية ، ويتحلل المرحاض إلى التنغستن والكربون وينتشر في الفولاذ. عندما تقوم أداة PCD بقطع المواد الفولاذية والحديد ، عندما تكون درجة حرارة القطع أعلى من 800 درجة مئوية ، ستنتقل ذرات الكربون في PCD إلى سطح قطعة العمل بقوة انتشار كبيرة لتشكيل سبيكة جديدة ، وسيتم رسم سطح الأداة. انتشار الكوبالت والتنغستن أمر خطير ، والقدرة المضادة للانتشار للتيتانيوم والتنتالوم والنيوبيوم قوية. لذا فإن كربيد الأسمنت YT لديه مقاومة تآكل أفضل. عند قطع السيراميك و PCBN ، عندما تصل درجة الحرارة إلى 1000 درجة مئوية - 1300 درجة مئوية ، فإن تآكل الانتشار ليس كبيرا. نظرا لنفس المادة ، فإن قطعة العمل والرقاقة والأداة ستنتج إمكانات كهروحرارية في منطقة التلامس أثناء القطع ، والتي يمكن أن تعزز الانتشار وتسريع تآكل الأداة. يسمى هذا النوع من تآكل الانتشار تحت تأثير القوة الكهروحرارية "التآكل الكهروحراري".
4) تآكل الأكسدة
عندما ترتفع درجة الحرارة ، يتأكسد سطح الأداة لإنتاج أكسيد ناعم ، ويسمى التآكل الناجم عن احتكاك الرقاقة بتآكل الأكسدة. على سبيل المثال ، يتفاعل الأكسجين الموجود في الغاز مع الكوبالت والكربيد وكربيد التيتانيوم في كربيد الأسمنت عند 700 درجة مئوية ~ 800 درجة مئوية لتشكيل أكاسيد ناعمة ؛ يتفاعل PCBN مع بخار الماء عند 1000 درجة مئوية.
2. وفقا لشكل التآكل ، يمكن تقسيمها إلى:
1) أشعل النار فقدان الوجه
عند قطع المواد البلاستيكية بسرعة عالية ، سيتم ارتداء الجزء القريب من قوة القطع على وجه أشعل النار في هلال مقعر تحت تأثير الرقائق ، لذلك يطلق عليه أيضا ارتداء الهلال. في المرحلة الأولى من التآكل ، كلما زادت زاوية أشعل النار للأداة ، كانت حالة القطع أفضل وكلما كان تجعيد الرقاقة وكسرها أفضل. ومع ذلك ، عندما تزداد الحفرة بشكل أكبر ، ستضعف قوة حافة القطع بشكل كبير ، مما قد يؤدي في النهاية إلى كسر حافة القطع. عند قطع المواد الهشة أو المواد البلاستيكية بسرعة قطع منخفضة وسمك قطع رقيق ، لن يحدث تآكل الحفرة.
2) ارتداء طرف الأداة
تآكل طرف الأداة هو التآكل على جانب قوس طرف الأداة والجناح الثانوي المجاور ، وهو استمرار تآكل جناح الأداة. نظرا لسوء حالة تبديد الحرارة وتركيز الإجهاد ، يكون معدل التآكل أسرع من معدل الجناح. في بعض الأحيان يتم تشكيل سلسلة من الأخاديد الصغيرة بمسافة مساوية لمعدل التغذية على الجناح ، وهو ما يسمى تآكل الأخدود. وهي ناتجة بشكل أساسي عن الطبقة الصلبة وخطوط القطع على السطح المشكل. من السهل التسبب في تآكل الأخدود عند قطع مواد القطع الصلبة ذات الاتجاه العالي لتصلب العمل. تآكل طرف الأداة له التأثير الأكبر على خشونة السطح ودقة المعالجة لقطعة العمل.
3) ارتداء الخاصرة
عند قطع المواد البلاستيكية بسماكة القطع الكبيرة ، قد لا يتلامس جانب الأداة مع قطعة العمل بسبب وجود تراكم الرقائق. بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما يتلامس الجناح مع قطعة العمل ، ويتم تشكيل شريط تآكل بزاوية 0 أشعل النار على الجانب. بشكل عام ، في منتصف طول العمل لحافة القطع ، يكون تآكل الجناح موحدا نسبيا ، لذلك يمكن قياس درجة تآكل الجناح بعرض VB لشريط تآكل الجناح لحافة القطع.
نظرا لأن جميع أنواع أدوات القطع سيكون لها تآكل جانبي في ظل ظروف قطع مختلفة ، خاصة عند قطع المواد الهشة أو المواد البلاستيكية بسماكة قطع صغيرة ، فإن تآكل الأداة يكون بشكل أساسي تآكل الخاصرة ، وقياس عرض نطاق التآكل VB بسيط نسبيا ، لذلك عادة ما يستخدم VB للتعبير عن درجة تآكل الأداة. كلما زاد حجم VB ، زادت قوة القطع ، مما لن يتسبب فقط في اهتزاز القطع ، ولكنه سيؤثر أيضا على تآكل قوس طرف الأداة ، مما يؤثر على دقة المعالجة وجودة السطح.
2. طرق لمنع كسر الأداة
1) وفقا لخصائص المواد والأجزاء المراد معالجتها ، يجب اختيار أنواع ودرجات مواد الأدوات بشكل معقول. على أساس صلابة معينة ومقاومة التآكل ، يجب أن تتمتع مادة الأداة بالصلابة اللازمة ؛
2) اختيار معقول لمعلمات هندسة الأداة. عن طريق ضبط الزوايا الأمامية والخلفية ، وزوايا الانحراف الرئيسية والمساعدة ، وزاوية ميل الشفرة والزوايا الأخرى ؛
تأكد من أن حافة القطع والحافة تتمتع بقوة جيدة. يعد طحن الشطب السلبي على حافة القطع إجراء فعالا لمنع انهيار الأداة ؛
3) ضمان جودة اللحام والطحن ، وتجنب جميع أنواع العيوب الناجمة عن سوء اللحام والطحن. يجب طحن أدوات القطع المستخدمة في العمليات الرئيسية لتحسين جودة السطح والتحقق من وجود تشققات ؛
4) يمكن أن يؤدي الاختيار المعقول لمعلمات القطع إلى تجنب قوة القطع المفرطة ودرجة حرارة القطع العالية لمنع كسر الأداة ؛
5) ضمان صلابة نظام العملية وتقليل الاهتزاز قدر الإمكان ؛
6) خذ طريقة التشغيل الصحيحة ، حاول أن تجعل الأداة لا تتحمل أو تتحمل الحمل المفاجئ.
3 ، أسباب انهيار حافة الأداة والتدابير المضادة
1) الاختيار غير الصحيح لدرجة الشفرة والمواصفات ، مثل سمك الشفرة الرقيقة جدا أو درجة الشفرة شديدة الصلابة والهشة في الآلات الخشنة.
التدابير المضادة: قم بزيادة سمك الشفرة أو تثبيت الشفرة عموديا ، وحدد العلامة التجارية ذات قوة الانحناء والمتانة الأعلى.
2) الاختيار غير الصحيح للمعلمات الهندسية للأداة (مثل زاوية أشعل النار المفرطة ، وما إلى ذلك).
التدابير المضادة: إعادة تصميم أداة القطع من الجوانب التالية. تقليل الزوايا الأمامية والخلفية بشكل مناسب. تم اعتماد زاوية شفرة سلبية كبيرة. تقليل زاوية الانحراف الرئيسية. تم اعتماد الشطب السلبي الكبير أو قوس القطع. شحذ حافة القطع الانتقالية لتحسين طرف الأداة.
3) عملية لحام الشفرة غير صحيحة ، مما يؤدي إلى إجهاد اللحام المفرط أو تشققات اللحام.
التدابير المضادة: تجنب هيكل أخدود الشفرة مع إغلاق ثلاثة جوانب. الاختيار الصحيح للحام. تجنب استخدام لهب الأوكسي أسيتيلين لتسخين اللحام ، والحفاظ على الحرارة بعد اللحام للتخلص من الإجهاد الداخلي. حاول استخدام هيكل التثبيت الميكانيكي قدر الإمكان
4) طريقة الطحن غير الصحيحة ستؤدي إلى إجهاد الطحن والطحن الكراك ؛ سيؤدي اللمعان المفرط لقاطع الطحن PCBN بعد الطحن إلى زيادة الحمل لأسنان القاطع الفردية ، مما سيؤدي أيضا إلى ضرب الأداة.
التدابير المضادة: طحن متقطع أو طحن عجلة الماس. اختر عجلة الطحن الأكثر نعومة ، وغالبا ما قم بقصها للحفاظ على العجلة حادة. انتبه إلى جودة الطحن وتحكم بدقة في لمعان أسنان قاطع الطحن.
5) اختيار معلمات القطع غير معقول ، مثل الكثير ، ستكون أداة الماكينة خانقة ؛ عند القطع المتقطع ، تكون سرعة القطع عالية جدا ، ومعدل التغذية كبير جدا ، وعمق القطع صغير جدا عندما لا يكون بدل الفراغ موحدا ؛ عند قطع فولاذ المنغنيز العالي والمواد الأخرى ذات الاتجاه العالي لتصلب العمل ، يكون معدل التغذية صغيرا جدا ، إلخ.
التدابير المضادة: إعادة تحديد معلمات القطع.
6) هناك بعض الأسباب الهيكلية لقاطع التثبيت الميكانيكي ، مثل أن السطح السفلي للأخدود ليس مسطحا أو أن الشفرة تمتد لفترة طويلة.
التدابير المضادة: تقليم الجزء السفلي من الأخدود. يجب ترتيب موضع فوهة سائل القطع بشكل معقول. يتم تزويد قضيب الأدوات المقوى بحشية من السبائك الصلبة أسفل الشفرة.
7) التآكل المفرط للأداة.
التدابير المضادة: تغيير الأداة أو القطع في الوقت المناسب.
8) تدفق سائل القطع غير كاف أو طريقة التعبئة غير صحيحة ، مما يتسبب في تشقق الشفرة بسبب التسخين المفاجئ.
التدابير المضادة: زيادة تدفق سائل القطع. يجب ترتيب موضع فوهة سائل القطع بشكل معقول. تستخدم طرق التبريد الفعالة مثل التبريد بالرش لتحسين تأثير التبريد. استخدم * القطع لتقليل التأثير على الشفرة.
9) تثبيت الأداة غير صحيح ، مثل: تركيب أداة القطع مرتفع جدا أو منخفض جدا ؛ يعتمد قاطع الطحن النهائي على الطحن غير المتماثل.
الإجراء المضاد: أعد تثبيت الأداة.
10) صلابة نظام العملية ضعيفة للغاية ، مما يؤدي إلى اهتزاز القطع المفرط.
التدابير المضادة: زيادة الدعم الإضافي لقطعة العمل وتحسين صلابة التثبيت لقطعة العمل. تقليل طول الأداة المتدلي. تقليل زاوية أشعل النار للأداة بشكل مناسب. تم اعتماد تدابير أخرى للتخلص من الاهتزاز.
11) عملية الإهمال ، مثل: أداة القطع من منتصف قطعة العمل ، العمل شرس للغاية ؛ لم تقم بعد بدعم الأداة ، توقف هذا الخط.
التدابير المضادة: انتبه إلى طريقة التشغيل.
4 ، كتلة رقاقة
1) سبب التكوين
في جزء من منطقة ملامسة رقاقة الأداة بالقرب من حافة القطع ، بسبب الضغط الهبوطي الكبير ، يتم تضمين المعدن الأساسي للرقاقة في القمم والوديان الدقيقة غير المستوية على وجه أشعل النار ، مما يشكل اتصالا حقيقيا بالمعدن دون فجوة ، مما يؤدي إلى ظاهرة الترابط. يسمى هذا الجزء من منطقة تلامس رقاقة الأداة بمنطقة الترابط.
في منطقة الترابط ، ستكون هناك طبقة رقيقة من المواد المعدنية في الطبقة السفلية من الرقاقة ، والتي ستبقى على وجه أشعل النار. ستخضع المادة المعدنية لهذا الجزء من الرقاقة لتشوه شديد وتقوى تحت درجة حرارة القطع المناسبة. مع التدفق المستمر للرقاقة ، الذي يدفعه تدفق القطع اللاحق ، ستنزلق هذه الطبقة من المواد الراكدة بعيدا عن الطبقة العليا من الرقاقة وتصبح أساس تراكم الرقاقة. بعد ذلك ، سيتم تشكيل طبقة ثانية من مادة القطع الراكدة في الجزء العلوي منها ، والتي ستتراكم باستمرار وتشكل كتلة رقاقة.
2) الخصائص والتأثير على القطع
الصلابة أعلى بمقدار 1.5 ~ 2.0 مرة من مادة قطعة العمل ، والتي يمكن أن تحل محل وجه أشعل النار للقطع. لديها وظيفة حماية حافة القطع وتقليل تآكل وجه أشعل النار. ومع ذلك ، فإن الحطام المتدفق عبر منطقة التلامس مع قطعة عمل الأداة سيؤدي إلى تآكل جناح الأداة.
تزداد زاوية أشعل النار للأداة بشكل واضح بعد تراكم الرقاقة ، مما يلعب دورا إيجابيا في تقليل تشوه الرقاقة وقوة القطع.
نظرا لأن نتوء الرقاقة يبرز من حافة القطع ، يزداد عمق القطع الفعلي وتتأثر دقة أبعاد قطعة العمل.
سيؤدي تراكم الرقائق إلى ظهور ظاهرة "ثلم" على سطح قطعة العمل ويؤثر على خشونة سطح قطعة العمل. سوف يلتصق حطام الرقاقة المدمجة أو يتم تضمينه في سطح قطعة العمل ، مما يتسبب في حدوث نقاط صلبة ، مما سيؤثر على جودة السطح المشكل لقطعة العمل.
من التحليل أعلاه ، يمكن ملاحظة أن تراكم الرقائق غير موات للقطع ، خاصة للتشطيب.
3) تدابير الرقابة
من أجل تجنب تراكم الرقائق ، يمكن اتخاذ التدابير التالية.
تقليل خشونة وجه أشعل النار.
زيادة زاوية أشعل النار للأداة.
تقليل سمك القطع.
تم اعتماد القطع منخفض السرعة أو القطع عالي السرعة لتجنب سرعة القطع التي يسهل تشكيل تراكم الرقائق.
يتم إجراء المعالجة الحرارية المناسبة لتحسين صلابة وتقليل مرونة قطعة العمل.
يجب استخدام سائل القطع ذو الخاصية الجيدة المضادة للالتصاق (مثل سائل القطع بالضغط الشديد الذي يحتوي على الكبريت والكلور).
