В областта на машинната обработка разбирането на процеса на образуване на стружки при използване на плоски твърдосплавни режещи инструменти е от решаващо значение както за производителите, така и за крайните потребители. Като доставчик на плоски твърдосплавни режещи инструменти, съм бил свидетел от първа ръка на значението на този процес за постигане на висококачествени резултати при обработка.
Основите на плоските твърдосплавни режещи инструменти
Плоските твърдосплавни режещи инструменти се използват широко в различни операции на обработка поради тяхната отлична твърдост, устойчивост на износване и устойчивост на топлина. Карбидът, обикновено комбинация от волфрамов карбид и свързващ метал като кобалт, осигурява необходимата здравина и издръжливост, за да издържи на високите условия на напрежение, срещани по време на рязане. Плоските фрези, които са често срещан тип плоски твърдосплавни режещи инструменти, се използват за фрезоване на плоски повърхности, процепи и джобове в материали като метали, пластмаси и композити.
Процесът на образуване на чипове
Процесът на образуване на стружки може да бъде разделен на три основни етапа: еластична деформация, пластична деформация и отделяне на стружки.
Еластична деформация
Когато плоският твърдосплавен режещ инструмент влезе в контакт с детайла, началният етап е еластична деформация. Материалът на детайла е подложен на сила от режещия ръб на инструмента и той реагира, като се деформира еластично. Това означава, че материалът ще се върне в първоначалната си форма, след като силата бъде премахната. По време на този етап атомните връзки в материала се разтягат, но не се разкъсват. Големината на еластичната деформация зависи от свойствата на материала на детайла, като неговия модул на еластичност и силата на рязане, прилагана от инструмента.
Пластична деформация
С увеличаването на силата на рязане материалът достига своята граница на провлачване и започва пластична деформация. При пластичната деформация атомните връзки в материала се разкъсват и материалът претърпява постоянна деформация. Напрежението на срязване в равнината на срязване, която е равнината, по която материалът се срязва, надвишава якостта на срязване на материала. Пластичната деформация е сложен процес, който включва движението на дислокации в кристалната структура на материала. Плоският карбиден режещ инструмент непрекъснато избутва и срязва материала, карайки го да тече по посока на режещия ръб.
Разделяне на чипове
След като пластичната деформация достигне определена степен, материалът най-накрая се отделя от детайла, за да образува чип. Разделянето възниква, когато напрежението на срязване в равнината на срязване е достатъчно високо, за да причини счупване на материала. Формата и размерът на чипа зависят от няколко фактора, включително условията на рязане (като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане), свойствата на материала на детайла и геометрията на режещия инструмент.
Има различни видове стружки, които могат да се образуват по време на процеса на рязане:
- Непрекъснати чипове: Тези стружки се образуват при обработката на пластични материали като алуминий и мека стомана при определени условия на рязане. Непрекъснатите стружки са дълги и неначупени и се характеризират с гладка повърхност. Те обикновено са желателни, тъй като показват стабилен процес на рязане. Въпреки това непрекъснатите стружки понякога могат да причинят проблеми, като например заплитане на стружки около режещия инструмент, което може да повлияе на повърхностното покритие на детайла и дори да повреди инструмента.
- Сегментирани чипове: Сегментирани стружки се образуват, когато скоростта на рязане е относително ниска или скоростта на подаване е висока. Тези чипове са съставени от отделни сегменти и обикновено се формират в материали със средна пластичност. Сегментирането възниква поради периодичното напукване и счупване на материала по време на процеса на образуване на стружки.
- Прекъснати чипове: Прекъснати стружки се образуват при обработка на крехки материали като чугун. Тези стружки са малки и с неправилна форма и са резултат от внезапното счупване на крехкия материал по време на процеса на рязане.
Фактори, влияещи върху образуването на чипове
Няколко фактора могат значително да повлияят на процеса на образуване на стружки при използване на плоски твърдосплавни режещи инструменти:
Материал на детайла
Свойствата на материала на детайла, като неговата твърдост, пластичност и микроструктура, играят жизненоважна роля при образуването на стружки. Ковките материали са склонни да образуват непрекъснати стърготини, докато крехките материали образуват прекъснати стружки. Например, когато се обработва високоякостна легирана стомана, високата твърдост на материала може да изисква по-високи сили на рязане, което може да повлияе на образуването на стружки и може да доведе до образуването на сегментирани стружки.
Условия на рязане
- Скорост на рязане: Увеличаването на скоростта на рязане обикновено води до намаляване на дебелината на стружките и увеличаване на скоростта на потока на стружките. При високи скорости на рязане топлината, генерирана по време на процеса на рязане, също може да повлияе на образуването на стружки. За някои материали високите скорости на рязане могат да доведат до омекване на материала поради топлината, което води до по-продължително образуване на стружки.
- Скорост на подаване: По-високата скорост на подаване увеличава дебелината на чипа. Ако скоростта на подаване е твърде висока, това може да доведе до образуването на по-големи и по-неравномерни стружки, което може да причини проблеми като лошо покритие на повърхността и повишено износване на инструмента.
- Дълбочина на рязане: Дълбочината на рязане влияе върху количеството материал, което се отстранява на минаване. По-голямата дълбочина на рязане обикновено води до по-голям обем на стружките. Въпреки това, увеличаването на дълбочината на рязане също увеличава силата на рязане, което може да повлияе на процеса на образуване на стружки.
Геометрия на инструмента
Геометрията на плоския твърдосплавен режещ инструмент, включително наклонения ъгъл, свободния ъгъл и радиуса на режещия ръб, има значително влияние върху образуването на стружки. Наклоненият ъгъл влияе върху ъгъла на срязване и силата на рязане. Положителният наклонен ъгъл намалява силата на рязане и насърчава потока на стружката, докато отрицателният наклонен ъгъл увеличава силата на рязане, но осигурява повече здравина на режещия ръб. Ъгълът на хлабина предотвратява триенето на инструмента в детайла, което може да повлияе на образуването на стружки и повърхността на детайла. Радиусът на режещия ръб също влияе върху образуването на стружки, особено в случай на микрообработка, където по-малък радиус на режещия ръб може да доведе до по-прецизно образуване на стружки.
Приложения за разбиране на образуването на чипове
Разбирането на процеса на образуване на стружки при използване на плоски карбидни режещи инструменти има няколко практически приложения:
- Дизайн на инструменти: Като разбират как се образуват стружките, дизайнерите на инструменти могат да оптимизират геометрията на плоските твърдосплавни режещи инструменти, за да подобрят извеждането на стружките, да намалят силите на рязане и да увеличат живота на инструмента. Например, проектирането на инструмент със специален стружкочупач може да помогне за контролиране на формата и размера на стружките, предотвратявайки заплитането на стружките и подобрявайки цялостната производителност на рязане.
- Оптимизиране на процеса на обработка: Производителите могат да използват знанията за образуването на стружки, за да изберат подходящите условия на рязане за различни материали на детайла. Чрез регулиране на скоростта на рязане, скоростта на подаване и дълбочината на рязане те могат да постигнат по-добро покритие на повърхността, по-висока производителност и по-малко износване на инструмента. Например, когато се обработва труден за обработка материал, като титаниева сплав, правилният избор на условия на рязане въз основа на характеристиките на образуване на стружки може значително да подобри ефективността на обработката.
Нашите плоски карбидни режещи инструменти
Като доставчик на плоски твърдосплавни режещи инструменти, ние предлагаме широка гама от продукти, за да отговорим на разнообразните нужди на нашите клиенти. НашитеКарбидни крайни фрезиса изработени от висококачествени карбидни материали и са проектирани с усъвършенствани геометрии, за да осигурят отлична производителност на рязане. Ние също така предоставямеДруго накрайник за парапетиКомплект битове за каса на вратаза конкретни приложения.
Нашият екип от експерти непрекъснато проучва и разработва нови продукти за подобряване на процеса на образуване на стружки и цялостната производителност на обработка. Разбираме, че различните клиенти имат различни изисквания и се ангажираме да предоставяме персонализирани решения. Независимо дали сте малка работилница или широкомащабно производствено предприятие, ние можем да ви предложим правилните плоски твърдосплавни режещи инструменти за вашите нужди от обработка.
Свържете се с нас за поръчки
Ако се интересувате от нашите плоски твърдосплавни режещи инструменти или имате някакви въпроси относно процеса на образуване на стружки, моля не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме повече от щастливи да обсъдим вашите изисквания и да ви предоставим подробна информация за нашите продукти. Нашият професионален екип по продажбите ще ви преведе през процеса на доставка и ще гарантира, че получавате най-добрата стойност за вашата инвестиция.
Референции
- Шоу, МС (2005). Принципи на рязане на метал. Oxford University Press.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Производствено инженерство и технология. Пиърсън Прентис Хол.
