Die Leistung des Werkzeugbruchs

1) Hochmoderner Mikrokollaps

Wenn die Materialstruktur, die H?rte und das Aufma? des Werkstücks nicht einheitlich sind, der Frontwinkel zu gro? ist, die Schneidkantenst?rke gering ist, die Steifigkeit des Bearbeitungssystems nicht ausreicht, um Vibrationen zu erzeugen, oder intermittierendes Schneiden ausgeführt wird. Wenn die Schleifqualit?t der Schneidkante nicht gut ist, neigt die Schneidkante zum Mikrokollaps, das hei?t, der Kantenbereich erscheint klein kollabiert, gekerbt oder abgesch?lt. In diesem Fall verliert das Werkzeug einen Teil seiner Schneidleistung, arbeitet aber weiter. Beim kontinuierlichen Schneiden kann sich der besch?digte Teil des Klingenbereichs schnell ausdehnen, was zu gr??eren Sch?den führt.

2) Abplatzen der Schneide oder Spitze

Diese Art von Besch?digung wird oft unter Schneidbedingungen erzeugt, die schlimmer sind als der Mikrokollaps der Schneidkante oder die Weiterentwicklung des Mikrokollaps. Die Gr??e und Reichweite des gebrochenen Werkzeugs sind gr??er als die des Mikrokollaps, wodurch das Werkzeug die Schneidf?higkeit vollst?ndig verliert und aufh?ren muss zu arbeiten. Der Fall eines Messerspitzenbruchs wird oft als Spitzenabfall bezeichnet.

3) Gebrochene Klinge oder Werkzeug

Wenn die Schnittbedingungen extrem schlecht sind, die Schnittmenge zu gro? ist, es zu einer Sto?belastung kommt und Mikrorisse im Klingen- oder Werkzeugmaterial auftreten. Beim Schwei?en und Schleifen bestehen Restspannungen in der Klinge, und der Betrieb ist nicht vorsichtig, die Klinge oder das Werkzeug k?nnen brechen. Nach einer solchen Besch?digung kann das Werkzeug nicht mehr weiter verwendet werden, so dass es verschrottet werden kann.

4) Abbl?ttern der Klingenoberfl?che

Bei Materialien mit hoher Spr?digkeit, wie z. B. Hartmetall, Keramik, PCBN mit hohem Tic-Gehalt, l?st sich die Oberfl?chenschicht aufgrund von Defekten oder m?glichen Rissen in der Oberfl?chenstruktur oder Restspannungen in der Oberfl?che durch Schwei?en und Kantenschleifen leicht ab . Das Absch?len kann auf der Vorderseite erfolgen, und das Messer kann auf der Rückseite auftreten. Das Peelingobjekt ist schuppig und die Peelingfl?che ist gro?. Die M?glichkeit des Abl?sens des Beschichtungswerkzeugs ist hoch. Nachdem die Klinge leicht gesch?lt wurde, kann sie weiterarbeiten, und die Schneidf?higkeit geht nach starkem Sch?len verloren.

5) Plastische Verformung der Schneidteile

Aufgrund der geringen Festigkeit und geringen H?rte kann es in den Schneidteilen des Stahls und des Schnellarbeitsstahls zu einer plastischen Verformung kommen. Wenn das Hartmetall direkt bei hoher Temperatur und dreifacher Druckspannung arbeitet, tritt auch ein plastischer Oberfl?chenfluss auf, selbst die plastische Verformungsoberfl?che der Schneidkante oder Schneidkante kollabiert. Kollaps tritt normalerweise auf, wenn die Schnittmenge gro? ist und hartes Material verarbeitet wird. Der Elastizit?tsmodul von Sintercarbid auf TiC-Basis ist kleiner als der von Sintercarbid auf WC-Basis, so dass ersteres eine schnellere plastische Verformungsbest?ndigkeit oder ein schnelleres Versagen aufweist. Die plastische Verformung von PCD und PCBN tritt nicht auf.

6) Hei?er Riss der Klinge

Bei wechselnden mechanischen und thermischen Belastungen des Werkzeugs kommt es durch wiederholte W?rmeausdehnung und -kontraktion zwangsl?ufig zu thermischen Wechselspannungen an der Oberfl?che des Schneidteils, die zu Ermüdungsrissen der Klinge führen. Wenn sich beispielsweise der Hartmetallfr?ser beim Hochgeschwindigkeitsfr?sen befindet, werden die Z?hne st?ndig periodischen St??en und wechselnden thermischen Belastungen ausgesetzt, und die Kammrisse treten auf der Vorderseite auf. Obwohl einige Werkzeuge keine offensichtliche Wechselbelastung und Wechselbeanspruchung aufweisen, werden aufgrund der ungleichm??igen Temperatur von Oberfl?che und Innenschicht auch thermische Spannungen erzeugt. Darüber hinaus gibt es unvermeidliche Defekte im inneren Teil des Werkzeugmaterials, so dass die Klinge auch Risse erzeugen kann. Manchmal kann das Werkzeug nach der Bildung des Risses noch eine Weile weiterarbeiten, manchmal führt das schnelle Risswachstum dazu, dass die Klinge bricht oder die Klingenoberfl?che stark abbl?ttert.

Werkzeug tragen

nach Verschlei?gründen kann es unterteilt werden in:

1) Abrieb

Es gibt einige sehr harte Partikel in den verarbeiteten Materialien, die Rillen auf der Oberfl?che des Werkzeugs zeichnen k?nnen, was Schleifsch?den bedeutet. Abrasiver Verschlei? ist auf allen Seiten vorhanden, und die vordere Oberfl?che ist am deutlichsten. Aber beim Schneiden mit niedriger Geschwindigkeit ist der Verschlei? von Hanf aufgrund der niedrigen Schnitttemperatur nicht offensichtlich, so dass der abrasive Verschlei? der Hauptgrund ist. Je geringer die H?rte des anderen Werkzeugs ist, desto schwerwiegender sind die abrasiven Hanfsch?den.

2) Kaltschwei?verschlei?

W?hrend des Schneidens gibt es einen gro?en Druck und eine starke Reibung zwischen dem Werkstück, dem Schnitt und der vorderen und hinteren Schneidefl?che, so dass es zu Kaltverschwei?ungen kommt. Aufgrund der relativen Bewegung zwischen Reibungspaaren erzeugt das Kaltschwei?en einen Bruch und wird von einer Seite weggenommen, was den Kaltschwei?verschlei? verursacht. Der Verschlei? beim Kaltschwei?en ist normalerweise bei mittlerer Schnittgeschwindigkeit schwerwiegend. Die Ergebnisse zeigen, dass spr?des Metall eine bessere Kaltschwei?best?ndigkeit aufweist als Kunststoffmetall; Das Mehrphasenmetall ist kleiner als das Einwegmetall; Die Tendenz der Metallverbindung ist geringer als die des einzelnen Kaltschwei?ens; Die Kaltschwei?neigung von Gruppe B und Eisen im Periodensystem der chemischen Elemente ist gering. Das Kaltschwei?en von Schnellarbeitsstahl und Hartmetall ist beim Schneiden mit niedriger Geschwindigkeit schwerwiegend.

3) Diffusionsverschlei?

Beim Schneiden und Kontakt zwischen Werkstück und Werkzeug bei hoher Temperatur breiten sich die chemischen Elemente beider Seiten im festen Zustand aus, was die Zusammensetzungsstruktur des Werkzeugs ver?ndert, die Oberfl?che des Werkzeugs anf?llig macht und den Verschlei? des Werkzeugs verst?rkt. Das Diffusionsph?nomen sorgt dafür, dass sich das Objekt mit hohem Tiefengradienten immer kontinuierlich auf das Objekt mit niedrigem Tiefengradienten ausbreitet. Beispielsweise breitet sich Kobalt in Hartmetall bei 800 ° C schnell auf Span und Werkstück aus, und WC wird in Wolfram und Kohlenstoff in Stahl zerlegt. Wenn die Schnitttemperatur des PKD-Werkzeugs h?her als 800 ℃ ist, werden die Kohlenstoffatome im PKD mit einer gro?en Diffusionsst?rke auf die Werkstückoberfl?che übertragen, und die Werkzeugoberfl?che wird graphitisiert. Die Diffusion von Kobalt und Wolfram ist schwerwiegend, und der Diffusionswiderstand von Titan, Tantal und Niob ist stark. Daher hat YT-Hartmetall eine gute Verschlei?festigkeit. Wenn die Temperatur von Keramik und PCBN 1000 ℃ -1300 ℃ betr?gt, ist der Diffusionsverschlei? nicht signifikant. Aufgrund des gleichen Materials erzeugen Werkstück, Span und Werkzeug beim Schneiden im Kontaktbereich ein thermisches Potential. Dieses thermoelektrische Potential kann die Diffusion f?rdern und den Werkzeugverschlei? beschleunigen. Diese Art von Diffusionsverschlei? unter Einwirkung von thermoelektrischem Potential wird als ?thermoelektrischer Verschlei?“ bezeichnet.

4) Oxidationsverschlei?

Wenn die Temperatur ansteigt, entsteht durch die Oberfl?chenoxidation des Werkzeugs weiches Oxid, das durch Spanreibung verursacht wird, was als Oxidationsverschlei? bezeichnet wird. Zum Beispiel reagiert Sauerstoff im Gas bei 700 ℃ ~ 800 ℃ mit Kobalt, Karbid und Titankarbid in Hartmetall, um weiche Oxide zu bilden; Die chemische Reaktion von PCBN mit Wasserdampf bei 1000 ℃

Je nach Verschlei?form kann es unterteilt werden in:

Frontschaden

Beim Schneiden von Kunststoffmaterialien mit hoher Geschwindigkeit verschlei?t die vordere Schneidfl?che in der N?he der Schneidkraft unter der Wirkung des Spanschneidens zu einer sichelf?rmigen Prothese, daher wird dies auch als sichelf?rmiger Rillenverschlei? bezeichnet. Im Frühstadium des Verschlei?es vergr??ert sich der Stirnwinkel des Werkzeugs, was die Schnittbedingungen verbessert und das Kr?useln und Brechen des Spans begünstigt. Wenn jedoch die Halbmondnut weiter vergr??ert wird, wird die Schneidkantenfestigkeit stark geschw?cht, was schlie?lich zum Bruch und zur Besch?digung der Schneidkante führen kann. Beim Schneiden von spr?den Materialien oder beim Schneiden von Kunststoffmaterialien mit geringerer Schnittgeschwindigkeit und dünnerer Schnittst?rke tritt kein sichelf?rmiger Verschlei? auf.

Verschlei? der Klingenspitze

Der Verschlei? der Spitze ist der Verschlei? an der hinteren Oberfl?che des Bogens der Spitze und der angrenzenden Rückseite des Werkzeugs. Es ist die Fortsetzung des Verschlei?es auf der hinteren Klingenoberfl?che des Werkzeugs. Aufgrund der schlechten W?rmeableitungsbedingungen und der Spannungskonzentration ist die Verschlei?geschwindigkeit schneller als die der hinteren Klingenoberfl?che. Manchmal bildet sich eine Reihe von Rillen mit einem Abstand, der dem Vorschubbetrag entspricht, auf der Rückseite der paarigen Schneidfl?chen, was als Rillenverschlei? bezeichnet wird. Sie werden haupts?chlich durch die geh?rtete Schicht und das Schnittmuster der bearbeiteten Oberfl?che verursacht. Beim Schneiden von harten Schneidstoffen mit gro?er Aufh?rtungsneigung ist der Rillenverschlei? am wahrscheinlichsten. Der Verschlei? der Werkzeugspitze hat den gr??ten Einfluss auf die Oberfl?chenrauheit und Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks.

Verschlei? der hinteren Schneidfl?che

Beim Schneiden von Kunststoffmaterialien mit gro?er Schnittdicke darf die Rückseite des Werkzeugs aufgrund von Spanklumpen das Werkstück nicht berühren. Au?erdem berührt die Rückseite normalerweise das Werkstück, und ein Verschlei?gürtel mit einem hinteren Winkel von 0 wird auf der Rückseite gebildet. Im Allgemeinen ist der Verschlei? der Rückseite in der Mitte der Arbeitsl?nge der Schneidkante gleichm??ig, so dass der Verschlei?grad der Rückseite durch VB der Breite des Verschlei?gürtels der hinteren Schneidkante gemessen werden kann. Da der Verschlei? verschiedener Arten von Werkzeugen fast unter unterschiedlichen Schnittbedingungen auftritt, insbesondere beim Schneiden von spr?den Materialien oder beim Schneiden von Kunststoffmaterialien mit geringer Schnittdicke, besteht der Verschlei? des Werkzeugs haupts?chlich aus dem Verschlei? der rückseitigen Oberfl?che und der Messung der Breite VB Der Verschlei?gürtel ist relativ einfach, daher wird VB normalerweise verwendet, um den Verschlei?grad des Werkzeugs darzustellen. Das gr??ere VB erh?ht nicht nur die Schnittkraft, verursacht die Schnittvibration, sondern wirkt sich auch auf den Verschlei? des Bogens der Werkzeugspitze aus, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit und die Oberfl?chenqualit?t beeintr?chtigt werden.

Methoden zum Verhindern einer Besch?digung des Werkzeugs

1) Entsprechend den Eigenschaften der verarbeiteten Materialien und Teile werden die verschiedenen Typen und Marken der Werkzeugmaterialien sinnvoll ausgew?hlt. Unter der Pr?misse einer gewissen H?rte und Verschlei?festigkeit muss die notwendige Z?higkeit des Schneidstoffs gew?hrleistet sein;

2) Die geometrischen Parameter des Werkzeugs sind sinnvoll gew?hlt. Durch Einstellen der vorderen und hinteren Winkel, der Haupt- und Sekund?rablenkwinkel, des Blattneigungswinkels und anderer Winkel;

Stellen Sie sicher, dass die Schneide und die Schneide eine gute Festigkeit haben. Das Ausschleifen der negativen Fasen an der Schneide ist eine wirksame Ma?nahme, um das Herunterfallen des Werkzeugs zu verhindern;

3) Stellen Sie die Qualit?t des Schwei?ens und Schleifens sicher und vermeiden Sie Defekte, die durch schlechtes Schwei?en und Kantenschleifen verursacht werden. Das im Schlüsselprozess verwendete Werkzeug muss geschliffen werden, um die Oberfl?chenqualit?t zu verbessern und auf Risse zu prüfen;

4) Die Schnittmenge sollte angemessen gew?hlt werden, um eine überm??ige Schnittkraft und eine zu hohe Schnitttemperatur zu vermeiden, um eine Besch?digung des Werkzeugs zu verhindern;

5) Das Prozesssystem ist so steif wie m?glich und Vibrationen k?nnen reduziert werden;

6) Verwenden Sie die richtige Betriebsmethode, um eine pl?tzliche Belastung des Werkzeugs zu vermeiden oder zu reduzieren.

Ursache und Gegenma?nahme für Werkzeugbruch

1) Die Klingenmarke und -spezifikation sind nicht richtig ausgew?hlt, z. B. die Dicke der Klinge ist zu dünn oder die Marke ist bei grober Bearbeitung zu hart und spr?de.

Gegenma?nahmen:

Die Marke mit hoher Biegefestigkeit und Z?higkeit wird ausgew?hlt, um die Dicke der Klinge zu erh?hen oder die Klinge vertikal zu installieren.

2) Die Parameter der Werkzeuggeometrie sind nicht richtig gew?hlt (z. B. zu gro?e vordere und hintere Winkel).

Gegenma?nahmen:

Das Werkzeug kann unter den folgenden Gesichtspunkten umgestaltet werden.

① Reduzieren Sie die vorderen und hinteren Ecken ordnungsgem??.

② Der gr??ere negative Schaufelwinkel wird übernommen.

③ Verringern Sie den Hauptablenkwinkel.

④ Gr??ere negative Fasen oder Kantenb?gen annehmen.

⑤ Reparieren und schleifen Sie die übergangsschneide, um die Schneide zu verbessern.

3) Der Schwei?prozess der Klinge ist falsch, was zu überm??iger Schwei?spannung oder Schwei?rissen führt.

Gegenma?nahmen:

① Vermeiden Sie die Verwendung einer dreiseitig geschlossenen Klingenrillenstruktur.

② Lot ist richtig ausgew?hlt.

③ Erhitzen Sie das Schwei?en nicht mit einer Acetylen-Sauerstoffflamme und halten Sie es nach dem Schwei?en warm, um innere Spannungen zu beseitigen.

④ Verwenden Sie so weit wie m?glich eine mechanische Klemmstruktur

4) Die Schleifspannung und Risse werden durch eine unsachgem??e Schleifmethode verursacht; Die Vibration der Z?hne nach dem Schleifen des PCBN-Fr?sers ist zu gro?, was die Belastung einzelner Z?hne zu stark macht und auch ein Schlagen des Werkzeugs verursacht.

Gegenma?nahmen:

① Das Schleifen wird durch intermittierendes Schleifen oder eine Diamantschleifscheibe durchgeführt.

② Es wird eine weiche Schleifscheibe ausgew?hlt und die Schleifscheibe wird scharf gehalten.

③ Achten Sie auf die Qualit?t des Schleifens und kontrollieren Sie streng die Vibration und das Schwingen der Fr?serz?hne.

5) Unangemessene Auswahl der Schnittmenge, z. B. zu viel, die Werkzeugmaschine ist langweilig; Beim intermittierenden Schneiden ist die Schnittgeschwindigkeit zu hoch, der Vorschub zu gro? und die Rohlingszugabe ungleichm??ig, die Schnitttiefe zu gering; Beim Schneiden von Materialien mit hoher H?rteneigung, wie z. B. Hartmanganstahl, ist der Vorschub zu klein.

Gegenma?nahmen:

W?hlen Sie den Schnittbetrag erneut aus.

6) Die Gründe für die unebene Bodenfl?che der Schneidrille oder die lange Erstreckung der Klinge sind die Gründe für das mechanische Spannwerkzeug.

Gegenma?nahmen:

① Trimmen Sie den Boden der Messernut.

② Die Position der Schneidflüssigkeitsdüse sollte vernünftig angeordnet werden.

③ Die geh?rtete Schneidstange fügt eine Hartmetalldichtung unter der Klinge hinzu.

7) überm??iger Werkzeugverschlei?.

Gegenma?nahmen:

Wechseln Sie die Schneide oder ?ndern Sie die Schneide rechtzeitig.

8) Der Schneidflüssigkeitsfluss ist unzureichend oder die Füllmethode ist falsch, was dazu führt, dass die Klinge hei? platzt und bricht.

Gegenma?nahmen:

① Erh?hen Sie den Schneidflüssigkeitsfluss.

② Die Position der Schneidflüssigkeitsdüse sollte vernünftig angeordnet werden.

3. Zur Verbesserung der Kühlwirkung werden effektive Kühlverfahren wie Sprühkühlung eingesetzt.

④ Der Schnitt * wird verwendet, um den Aufprall auf die Klinge zu reduzieren.

9) Das Werkzeug ist nicht richtig installiert, z. B.: das Schneidwerkzeug ist zu hoch oder zu niedrig; Der Schaftfr?ser übernimmt asymmetrisches Fr?sen.

Gegenma?nahmen:

Setzen Sie das Werkzeug wieder ein.

10) Die Steifigkeit des Prozesssystems ist zu gering, was zu starke Vibrationen beim Schneiden verursacht.

Gegenma?nahmen:

① Erh?hen Sie die Hilfsunterstützung des Werkstücks und verbessern Sie die Klemmsteifigkeit des Werkstücks.

② Reduzieren Sie die Auskragl?nge des Werkzeugs.

③ Reduzieren Sie den Rückenwinkel des Werkzeugs ordnungsgem??.

④ Andere Vibrationsunterdrückungsma?nahmen müssen ergriffen werden.

11) Unsachgem??e Bedienung, wie z. B.: Werkzeug schneidet von der Mitte des Werkstücks ein, zu starker Eingriff; Stoppen Sie, bevor Sie das Messer zurückgegeben haben.

Gegenma?nahmen:

Achten Sie auf die Betriebsweise.

4、 Chip-Tumor

1) Entstehungsursachen

Im schneidkantennahen Bereich ist die Kontaktfl?che des Schneidspans sehr hoch, so dass das untere Metall des Spans in die mikrounebenen Spitzent?ler auf der vorderen Schneidfl?che eingebettet ist und einen echten Metallkontakt ohne Spalt und somit bildet Das Bindungsph?nomen tritt auf. Dieser Teil des Kontaktbereichs des Messerchips wird als Verbindungsbereich bezeichnet. Im Verbindungsbereich wird eine dünne Schicht aus Metallmaterial auf der vorderen Schnittfl?che an der Unterseite des Chips abgeschieden. Die Metallmaterialien dieses Teils des Spans wurden bei der entsprechenden Schnitttemperatur stark verformt und verfestigt. Durch den kontinuierlichen Abfluss von Chips rutscht das stagnierende Material von der oberen Chipschicht ab, die die Grundlage des Chip-Tumors bildet. Dann bildet sich darauf eine zweite Schicht aus stagnierendem Schneidmaterial, die Ablagerungen von Ablagerungen bildet.

2) Eigenschaften und Einfluss auf das Schneiden

① Die H?rte ist 1,5-2,0 mal h?her als die des Werkstückmaterials, das die vordere Werkzeugoberfl?che zum Schneiden ersetzen kann. Es kann die Schneidkante schützen und den Oberfl?chenverschlei? des vorderen Werkzeugs verringern. Durch den Kontaktbereich des Werkzeugwerkstücks flie?ender Schmutz verursacht jedoch den Verschlei? der Rückseite des Werkzeugs.

② Der Arbeitswinkel des Werkzeugs nimmt nach der Spanbildung zu, was eine aktive Rolle bei der Reduzierung der Spanverformung und der Schnittkraft spielt.

③ Da die Spanklumpen über die Schneidkante hinausragen, erh?ht sich die tats?chliche Schnitttiefe, was sich auf die Ma?haltigkeit des Werkstücks auswirkt.

④ Die Sp?neablagerung verursacht ein ?Pflügen“-Ph?nomen auf der Oberfl?che des Werkstücks, das die Oberfl?chenrauheit des Werkstücks beeinflusst. ⑤ Die Trümmer des Chip-Tumors binden oder betten sich in die Oberfl?che des Werkstücks ein, was zu harten Stellen führt, die die Qualit?t der bearbeiteten Oberfl?che beeintr?chtigen.

Aus der vorstehenden Analyse ist ersichtlich, dass ein Tumor, der sich Chips ansammelt, für das Schneiden und Endbearbeiten ungünstig ist.

3) Kontrollma?nahmen

Die folgenden Ma?nahmen k?nnen ergriffen werden, um den Chip-Tumor ohne Bindungs- oder Verformungsverst?rkung zwischen dem Bodenmaterial und der vorderen Schneidfl?che zu vermeiden.

① Reduzieren Sie die Rauheit der vorderen Schneidfl?che.

② Erh?hen Sie den vorderen Winkel des Werkzeugs.

③ Reduzieren Sie die Schnittst?rke.

④ Das Schneiden mit niedriger Geschwindigkeit oder das Schneiden mit hoher Geschwindigkeit wird angewendet, um eine Schnittgeschwindigkeit zu vermeiden, die leicht zur Spanbildung führt.

⑤ Die H?rte und Plastizit?t der Werkstückmaterialien werden durch eine geeignete W?rmebehandlung verbessert.

⑥ Es wird eine Schneidflüssigkeit mit guten Antihafteigenschaften (z. B. eine Hochdruck-Schneidflüssigkeit mit Schwefel und Chlor) verwendet.