Quebra de ferramentas, desgaste, lascas, causas e soluções

T ol Quebrado

O desempenho da quebra de ferramentas

1) A aresta de corte lascou levemente

Quando a estrutura, dureza e margem do material da peça são irregulares, o ângulo de saída é muito grande e a resistência da aresta de corte é baixa, o sistema de processo não é rígido o suficiente para causar vibração ou quando o corte é interrompido e a qualidade da retificação é ruim , a aresta de corte é propensa a lascamento. Ou seja, pequenas avalanches, cortes ou descamação aparecem na área da lâmina. Depois que isso acontecer, a ferramenta perderá parte de sua capacidade de corte, mas poderá continuar funcionando. Quando o corte continua, a parte danificada da área da lâmina pode expandir rapidamente, resultando em danos maiores.

2) Lascamento da aresta de corte ou ponta

Esse tipo de dano geralmente ocorre em condições de corte mais severas do que aquelas que causam lascamento da aresta de corte, ou é um desenvolvimento adicional de lascamento. O tamanho e o alcance do colapso são maiores do que o do micro colapso, de modo que a ferramenta perde completamente a capacidade de corte e tem que parar de funcionar. A ponta quebrada de uma faca é muitas vezes referida como queda de ponta.

3) Lâmina ou ferramenta quebrada

Quando as condições de corte são extremamente ruins, a quantidade de corte é muito grande, há uma carga de impacto, existem microfissuras na lâmina ou no material da ferramenta, devido à tensão residual na lâmina devido à soldagem, afiação e fatores como descuido operação, a lâmina ou a ferramenta podem ser quebradas. Após esse tipo de dano, a ferramenta não pode mais ser utilizada, resultando em sucata.

4) A superfície da lâmina descasca

Para materiais frágeis, como metal duro, cerâmica, PCBN, etc. com alto teor de TiC, existem tensões residuais na superfície devido a defeitos ou trincas potenciais na estrutura da superfície, ou devido a soldagem ou afiação. É fácil descascar quando a superfície da ferramenta não é suficientemente estável ou a superfície da ferramenta está sujeita a tensão de contato alternada. A descamação pode ocorrer na superfície do ancinho, a faca pode ocorrer na superfície do flanco, o material descascado está na forma de flocos e a área de descascamento é grande. A ferramenta de revestimento tem maior probabilidade de descascar. Depois que a lâmina é levemente descascada, ela pode continuar a funcionar e a capacidade de corte será perdida após um descascamento severo.

5) Deformação plástica da peça de corte

Devido à baixa resistência e baixa dureza do aço e do aço rápido, pode ocorrer deformação plástica na peça de corte. Quando o metal duro trabalha sob alta temperatura e tensão de compressão tridirecional, ele também produzirá fluxo plástico na superfície e até mesmo fará com que a aresta de corte ou a ponta da ferramenta sofram deformação plástica e causem colapso. O colapso geralmente ocorre quando a quantidade de corte é grande e materiais duros são processados. 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 a resistência do primeiro à deformação plástica é acelerada ou falha rapidamente. PCD e PCBN basicamente não sofrem deformação plástica.

6) Quebra da lâmina a quente

Quando a ferramenta é submetida a cargas mecânicas e térmicas alternadas, a superfície da peça de corte inevitavelmente produzirá tensão térmica alternada devido à expansão e contração térmica repetidas, o que causará fadiga e rachaduras na lâmina. Por exemplo, quando uma fresa de metal duro realiza fresamento de alta velocidade, os dentes da fresa são constantemente submetidos a impacto periódico e tensão térmica alternada, e trincas em forma de pente são geradas na face de saída. Embora algumas ferramentas não tenham cargas alternadas óbvias e tensões alternadas, o estresse térmico também será gerado devido à inconsistência da superfície e da temperatura interna. Além disso, há inevitavelmente defeitos no material da ferramenta, de modo que a lâmina também pode rachar. Depois que a rachadura é formada, a ferramenta às vezes pode continuar a trabalhar por um período de tempo e, às vezes, o rápido crescimento da rachadura faz com que a lâmina se quebre ou a face da lâmina descasque seriamente.

Como evitar a quebra de ferramentas

1) De acordo com as características dos materiais e peças processadas, selecione razoavelmente vários tipos e classes de materiais de ferramentas. Na premissa de um certo grau de dureza e resistência ao desgaste, o material da ferramenta deve ser garantido para ter a tenacidade necessária.

2) Escolha razoavelmente os parâmetros geométricos da ferramenta. Ajustando os ângulos dianteiro e traseiro, ângulos de deflexão principal e auxiliar, ângulos de inclinação da lâmina, etc., para garantir que a aresta de corte e a ponta tenham boa resistência. A retificação de um chanfro negativo na aresta de corte é uma medida eficaz para evitar o colapso da ferramenta.

3) Garanta a qualidade da soldagem e afiação e evite vários defeitos causados ​​por soldagem e afiação inadequadas. A ferramenta de corte usada no processo de chave deve ser retificada para melhorar a qualidade da superfície e verificar se há trincas.

4) Escolha a quantidade de corte razoavelmente para evitar força de corte excessiva e alta temperatura de corte para evitar danos à ferramenta.

5) Na medida do possível, certifique-se de que o sistema de processo tenha melhor rigidez e reduza a vibração.

6) Adote o método de operação correto, tente fazer com que a ferramenta não suporte ou suporte a carga repentina o mínimo possível.

Desgaste da ferramenta

As causas do desgaste podem ser divididas em:

1) Desgaste abrasivo

Muitas vezes existem partículas minúsculas com dureza extremamente alta no material processado, que podem desenhar ranhuras na superfície da ferramenta, que é o desgaste abrasivo. O desgaste abrasivo existe em todos os lados, e a face inclinada é a mais óbvia. Além disso, o desgaste do cânhamo pode ocorrer em várias velocidades de corte, mas para o corte de baixa velocidade, devido à temperatura de corte mais baixa, o desgaste causado por outros motivos não é óbvio, portanto, o desgaste abrasivo é o principal motivo. Além disso, quanto menor a dureza da ferramenta, mais grave é o desgaste abrasivo.

2) Desgaste de soldagem a frio

Ao cortar, há muita pressão e forte atrito entre a peça de trabalho, o corte e as faces frontal e traseira, de modo que ocorrerá a soldagem a frio. Devido ao movimento relativo entre os pares de fricção, a soldagem a frio produzirá trincas e será retirada por um lado, resultando em desgaste da soldagem a frio. O desgaste de soldagem a frio é geralmente mais sério em velocidades de corte moderadas. De acordo com experimentos, os metais frágeis são mais fortes do que os metais plásticos na resistência à soldagem a frio; metais multifásicos são menores que metais unidirecionais; compostos metálicos têm menor tendência à soldagem a frio do que substâncias simples; e os elementos do grupo B da tabela periódica de elementos químicos têm menor tendência à soldagem a frio com ferro. A soldagem a frio de aço de alta velocidade e metal duro é mais séria durante o corte de baixa velocidade.

3) Desgaste de difusão

No processo de corte em alta temperatura e no contato entre a peça e a ferramenta, os elementos químicos das duas partes se difundem no estado sólido, alterando a composição e estrutura da ferramenta, tornando a superfície da ferramenta frágil, e aumentando o desgaste da ferramenta. O fenômeno de difusão sempre mantém a difusão contínua de objetos com gradientes de alta profundidade para objetos com gradientes de baixa profundidade.

4) Desgaste oxidativo

Quando a temperatura aumenta, a superfície da ferramenta é oxidada para produzir óxidos mais macios e o desgaste formado pelo atrito dos cavacos é chamado de desgaste oxidativo. Por exemplo, a 700℃~800℃, o oxigênio no ar irá oxidar com o cobalto, carboneto e carboneto de titânio no carboneto cimentado para formar um óxido mais macio; a 1000 ℃, o PCBN reagirá quimicamente com o vapor de água.

De acordo com a forma de uso, pode ser dividido em:

1) Dano de face de ancinho

Ao cortar materiais plásticos em velocidades mais altas, as peças na face de saída próximas à força de corte se desgastarão em uma forma crescente côncava sob a ação de cavacos, por isso também é chamado de desgaste de cratera. Na fase inicial do desgaste, o ângulo de saída da ferramenta aumenta, o que melhora as condições de corte e facilita a ondulação e quebra dos cavacos. No entanto, quando a cavidade crescente aumenta ainda mais, a resistência da aresta de corte é muito enfraquecida, o que pode eventualmente causar o colapso e a danificação da aresta de corte. Caso. Ao cortar materiais frágeis ou materiais plásticos com uma velocidade de corte mais baixa e uma espessura de corte mais fina, o desgaste de cratera geralmente não ocorre.

2) Desgaste da ponta da ferramenta

O desgaste da ponta da ferramenta é o desgaste na superfície do flanco do arco da ponta e na superfície do flanco secundário adjacente, e é a continuação do desgaste na superfície do flanco da ferramenta. Devido às más condições de dissipação de calor e à concentração de tensões, a velocidade de desgaste é mais rápida que o flanco. Às vezes, uma série de pequenas ranhuras com uma distância igual ao avanço são formadas no flanco secundário, o que é chamado de desgaste da ranhura. Eles são causados ​​principalmente pela camada endurecida e linhas de corte na superfície usinada. Ao cortar materiais difíceis de cortar com alta tendência ao encruamento, é mais provável que cause desgaste da ranhura. O desgaste da ponta da ferramenta tem o maior impacto na rugosidade da superfície e na precisão de usinagem da peça.

3) Desgaste dos flancos

Ao cortar materiais plásticos com grande espessura de corte, a face de flanco da ferramenta pode não entrar em contato com a peça devido à existência de aresta postiça. Além disso, geralmente a face do flanco entrará em contato com a peça de trabalho, e uma zona de desgaste com um ângulo de folga de 0 é formada na face do flanco. Geralmente, no meio do comprimento de trabalho da aresta de corte, o desgaste de flanco é relativamente uniforme, de modo que o grau de desgaste do flanco pode ser medido pela largura VB da zona de desgaste de flanco da aresta de corte. Uma vez que quase todos os tipos de ferramentas têm desgaste de flanco sob diferentes condições de corte, especialmente ao cortar materiais frágeis ou materiais plásticos com uma espessura de corte menor, o desgaste da ferramenta é principalmente o desgaste de flanco e a zona de desgaste A medição da largura VB é relativamente simples, então VB é geralmente usado para indicar o grau de desgaste da ferramenta. Quanto maior o VB, não só aumentará a força de corte e causará vibração de corte, mas também afetará o desgaste do arco da ponta da ferramenta, afetando assim a precisão da usinagem e a qualidade da superfície usinada.

Aparagem de ferramentas

Causas e Soluções De lascamento de ferramentas

1) As classes e especificações da lâmina são selecionadas incorretamente, como a espessura da lâmina é muito fina ou as classes que são muito duras e quebradiças são selecionadas para usinagem de desbaste.

Soluções:Aumente a espessura da lâmina ou instale a lâmina na vertical e escolha uma classe com maior resistência à flexão e tenacidade.

2) Seleção inadequada dos parâmetros de geometria da ferramenta (como ângulos dianteiros e traseiros muito grandes, etc.).

Soluções:A ferramenta pode ser redesenhada a partir dos seguintes aspectos.

① Reduza os ângulos dianteiro e traseiro adequadamente.

② Use um ângulo de inclinação negativo maior da lâmina.

③ Reduza o ângulo de posição.

④ Use chanfro negativo maior ou arco de ponta.

⑤ Afie a aresta de corte de transição para aprimorar a ponta da ferramenta.

3) O processo de soldagem da lâmina está incorreto, causando tensão de soldagem excessiva ou rachaduras de soldagem.

Soluções:

①Evite usar uma estrutura de ranhura de lâmina com três lados fechados.

② Selecione a solda corretamente.

③Evite usar chama de oxiacetileno para aquecer a soldagem e mantenha-se aquecido após a soldagem para eliminar o estresse interno.

④ Use a estrutura de fixação mecânica o máximo possível.

4) O método de afiação inadequado causará tensão de moagem e rachaduras de moagem; depois de afiar a fresa de PCBN, a vibração dos dentes é muito grande, o que sobrecarregará os dentes individuais e fará com que a faca bata.

Soluções:

①Use esmerilhamento intermitente ou esmerilhamento de disco diamantado.

②Escolha um rebolo mais macio e aplique-o com frequência para manter o rebolo afiado.

③Preste atenção à qualidade da afiação e controle rigorosamente a vibração dos dentes do cortador.

5) A seleção da quantidade de corte não é razoável. Se a quantidade for muito grande, a máquina ficará abafada; quando o corte intermitente, a velocidade de corte é muito alta, a taxa de alimentação é muito grande e a margem em branco é irregular, a profundidade de corte é muito pequena; corte de aço com alto teor de manganês Para materiais com alta tendência de encruamento, a taxa de alimentação é muito pequena, etc.

Contramedida:Selecione novamente a quantidade de corte.

6) Razões estruturais, como a superfície inferior irregular da ranhura da ferramenta de fixação mecânica ou a lâmina excessivamente estendida.

Soluções:

① Apare a superfície inferior da ranhura da faca.

② Organize razoavelmente a posição do bocal do fluido de corte.

③A haste endurecida adiciona uma junta de liga dura sob a lâmina.

7) Desgaste excessivo da ferramenta.

Soluções:Troque a ferramenta ou 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 lâmina fique quente e trincada.

Soluções:

① Aumente o fluxo do fluido de corte.

② Organize a posição do bocal do fluido de corte de forma razoável.

③ Use métodos de resfriamento eficazes, como resfriamento por spray, para melhorar o efeito de resfriamento.

④ Use o corte * para reduzir o impacto na lâmina.

9) A ferramenta está instalada incorretamente, como por exemplo:a ferramenta de corte está instalada muito alta ou muito baixa; a fresa de facear usa fresamento concordante assimétrico, etc.

Contramedida:Reinstale a ferramenta.

10) A rigidez do sistema de processo é muito baixa, resultando em vibração de corte excessiva.

Soluções:

① Aumente o suporte auxiliar da peça de trabalho para melhorar a rigidez da fixação da peça.

② Reduza o comprimento do balanço da ferramenta.

③ Reduza adequadamente o ângulo de incidência da ferramenta.

④ Use outras medidas anti-vibração.

11) Operação descuidada, como:Quando a ferramenta corta pelo meio da peça, a ação é muito violenta; a ferramenta não foi retraída e para imediatamente.

Contramedida:Preste atenção ao método de operação.