Slitage av CNC-verktyg är ett av grundproblemen vid skärning. Att förstå formerna och orsakerna till verktygsslitage kan hjälpa oss att förlänga verktygets livslängd och undvika bearbetningsavvikelser vid CNC-bearbetning.
1) Olika mekanismer för verktygsslitage
Vid metallskärning gör värmen och friktionen som genereras av spån som glider längs verktygets spånyta med hög hastighet, verktyget i en utmanande bearbetningsmiljö. Mekanismen för verktygsslitage är huvudsakligen följande:
1) Mekanisk kraft: Mekaniskt tryck på skärets skäregg orsakar brott.
2) Värme: På skärets skärkant orsakar temperaturförändringar sprickor och värme orsakar plastisk deformation.
3) Kemisk reaktion: Den kemiska reaktionen mellan hårdmetallen och arbetsstyckets material orsakar slitage.
4) Slipning: I gjutjärn kommer SiC-inneslutningar att slita ner skärets skärkant.
5) Vidhäftning: För klibbiga material, uppbyggnad/uppbyggnad.
2) Nio former av verktygsslitage och motåtgärder
1) flankslitage
Flankslitage är en av de vanligaste typerna av slitage som uppstår på insatsens (kniven) flank.
Orsak: Under skärning orsakar friktion med ytan på arbetsstyckets material förlust av verktygsmaterial på flanken. Slitaget börjar vanligtvis vid kantlinjen och fortsätter nerför linjen.
Svar: Att minska skärhastigheten, samtidigt som matningen ökar, förlänger verktygets livslängd på bekostnad av produktiviteten.
2) Kraterslitage
Orsak: Kontakten mellan spån och spånytan på insatsen (verktyget) leder till kraternötning, vilket är en kemisk reaktion.
Motåtgärder: Att minska skärhastigheten och välja skär (verktyg) med rätt geometri och beläggning förlänger verktygets livslängd.
3) Plastisk deformation
skärande kollaps
skärkantsfördjupning
Plastisk deformation innebär att formen på skäreggen inte förändras, och skäreggen deformeras inåt (skärkantsfördjupning) eller nedåt (skäreggen kollapsar).
Orsak: Skäreggen utsätts för stress vid höga skärkrafter och höga temperaturer, vilket överstiger sträckgränsen och temperaturen för verktygsmaterialet.
Motåtgärder: Användning av material med högre termisk hårdhet kan lösa problemet med plastisk deformation. Beläggningen förbättrar skärets (knivens) motståndskraft mot plastisk deformation.
4) Beläggningen skalar av
Beläggningsspjälkning uppstår vanligtvis vid bearbetning av material med bindningsegenskaper.
Orsak: Limbelastningar utvecklas gradvis och skäreggen utsätts för dragspänningar. Detta gör att beläggningen lossnar, vilket exponerar det underliggande skiktet eller substratet.
Motåtgärder: Att öka skärhastigheten och välja ett skär med en tunnare beläggning kommer att minska beläggningsspjälkningen av verktyget.
5) Spricka
Sprickor är smala öppningar som brister för att bilda nya gränsytor. Vissa sprickor finns i beläggningen och vissa sprickor fortplantar sig ner till underlaget. Kamsprickor är ungefär vinkelräta mot kantlinjen och är vanligtvis termiska sprickor.
Orsak: Kamsprickor bildas på grund av temperaturfluktuationer.
Motåtgärder: För att förhindra denna situation kan bladmaterial med hög seghet användas, och kylvätska bör användas i stora mängder eller inte.
6) Chipping
Flisning består av mindre skador på kantlinjen. Skillnaden mellan flisning och brytning är att bladet fortfarande kan användas efter flisning.
Orsak: Det finns många kombinationer av slitage som kan leda till kantflisning. De vanligaste är dock termomekaniska och adhesiva.
Motåtgärder: Olika förebyggande åtgärder kan vidtas för att minimera flisning, beroende på vilket slitage som orsakar det.
7) Spårslitage
Spårslitage kännetecknas av överdriven lokal skada vid större skärdjup, men detta kan även förekomma på den sekundära skäreggen.
Orsak: Det beror på om det kemiska slitaget är dominerande i spårslitaget, jämfört med den oregelbundna tillväxten av limslitage eller termiskt slitage är utvecklingen av kemiskt slitage regelbunden, som visas i figuren. För självhäftande eller termiska slitagehöljen är arbetshärdning och gradbildning viktiga bidragsgivare till hackslitage.
Motåtgärder: För arbetshärdade material, välj en mindre ingångsvinkel och ändra skärdjupet.
8) Paus
Brott gör att större delen av skäreggen är trasig och skäret inte längre kan användas.
Orsak: Skäreggen bär mer belastning än den kan bära. Detta kan bero på att slitaget fick utvecklas för snabbt, vilket resulterade i ökade skärkrafter. Felaktiga skärdata eller inställningsstabilitetsproblem kan också leda till för tidig fraktur.
Vad du ska göra: Identifiera de första tecknen på denna typ av slitage och förhindra dess fortskridande genom att välja rätt skärdata och kontrollera inställningens stabilitet.
9) Uppbyggd kant (vidhäftning)
Built-up edge (BUE) är uppbyggnaden av material på räffladen.
Orsak: Spånmaterial kan bildas ovanpå skäreggen, vilket skiljer skäreggen från materialet. Detta ökar skärkrafterna, vilket kan leda till totalbrott eller uppbyggd kantavkastning, vilket ofta tar bort beläggningen eller till och med delar av underlaget.
Motåtgärder: Ökad skärhastighet kan förhindra bildandet av uppbyggd egg. Vid bearbetning av mjukare, mer trögflytande material är det bäst att använda en skarpare skäregg.
Posttid: 2022-06-06
