W dziedzinie obróbki skrawaniem zrozumienie procesu tworzenia wiórów podczas stosowania płaskich narzędzi skrawających z węglików spiekanych ma kluczowe znaczenie zarówno dla producentów, jak i użytkowników końcowych. Jako dostawca płaskich narzędzi skrawających z węglików spiekanych na własne oczy widziałem znaczenie tego procesu w osiąganiu wysokiej jakości wyników obróbki.
Podstawy płaskich narzędzi skrawających z węglików spiekanych
Płaskie narzędzia skrawające z węglika spiekanego są szeroko stosowane w różnych operacjach obróbki ze względu na ich doskonałą twardość, odporność na zużycie i odporność na ciepło. Węglik, zazwyczaj połączenie węglika wolframu i spoiwa metalicznego, takiego jak kobalt, zapewnia niezbędną wytrzymałość i trwałość, aby wytrzymać warunki dużych naprężeń występujących podczas skrawania. Frezy płaskie, które są powszechnym rodzajem płaskich narzędzi skrawających z węglików spiekanych, służą do frezowania płaskich powierzchni, szczelin i kieszeni w materiałach takich jak metale, tworzywa sztuczne i kompozyty.
Proces tworzenia chipów
Proces tworzenia wiórów można podzielić na trzy główne etapy: odkształcenie sprężyste, odkształcenie plastyczne i separacja wiórów.
Odkształcenie elastyczne
Kiedy płaskie narzędzie skrawające z węglika styka się z przedmiotem obrabianym, początkowym etapem jest odkształcenie sprężyste. Materiał przedmiotu obrabianego jest poddawany działaniu siły pochodzącej od krawędzi skrawającej narzędzia i reaguje odkształceniem sprężystym. Oznacza to, że po usunięciu siły materiał powróci do swojego pierwotnego kształtu. Na tym etapie wiązania atomowe w materiale są rozciągane, ale nie zrywane. Wielkość odkształcenia sprężystego zależy od właściwości materiału przedmiotu obrabianego, takich jak jego moduł sprężystości i siła skrawania wywierana przez narzędzie.
Odkształcenie plastyczne
Wraz ze wzrostem siły skrawania materiał osiąga granicę plastyczności i rozpoczyna się odkształcenie plastyczne. W przypadku odkształcenia plastycznego wiązania atomowe w materiale zostają zerwane, a materiał ulega trwałemu odkształceniu. Naprężenie ścinające w płaszczyźnie ścinania, czyli płaszczyźnie, wzdłuż której materiał jest ścinany, przekracza wytrzymałość materiału na ścinanie. Odkształcenie plastyczne jest złożonym procesem polegającym na przemieszczaniu się dyslokacji w strukturze krystalicznej materiału. Płaskie narzędzie tnące z węglików spiekanych w sposób ciągły popycha i ścina materiał, powodując jego przepływ w kierunku krawędzi skrawającej.
Separacja wiórów
Gdy odkształcenie plastyczne osiągnie pewien stopień, materiał ostatecznie oddziela się od przedmiotu obrabianego, tworząc wiór. Oddzielenie następuje, gdy naprężenie ścinające w płaszczyźnie ścinania jest wystarczająco duże, aby spowodować pęknięcie materiału. Kształt i wielkość wióra zależy od kilku czynników, w tym warunków skrawania (takich jak prędkość skrawania, prędkość posuwu i głębokość skrawania), właściwości materiału przedmiotu obrabianego oraz geometrii narzędzia skrawającego.
W procesie cięcia mogą powstawać różne rodzaje wiórów:
- Ciągłe żetony: Wióry te powstają podczas obróbki materiałów ciągliwych, takich jak aluminium i stal miękka, w określonych warunkach skrawania. Wióry ciągłe są długie i nieprzerwane oraz charakteryzują się gładką powierzchnią. Są one na ogół pożądane, ponieważ wskazują na stabilny proces cięcia. Jednakże ciągłe wióry mogą czasami powodować problemy, takie jak splątanie wiórów wokół narzędzia tnącego, co może mieć wpływ na wykończenie powierzchni przedmiotu obrabianego, a nawet uszkodzić narzędzie.
- Segmentowane żetony: Wióry segmentowe powstają, gdy prędkość skrawania jest stosunkowo niska lub posuw jest duży. Wióry te składają się z odrębnych segmentów i zazwyczaj są formowane z materiałów o średniej ciągliwości. Segmentacja następuje na skutek okresowego pękania i pękania materiału podczas procesu tworzenia się wiórów.
- Nieciągłe żetony: Podczas obróbki kruchych materiałów, takich jak żeliwo, powstają nieciągłe wióry. Wióry te są drobne i mają nieregularny kształt i powstają w wyniku nagłego pęknięcia kruchego materiału podczas procesu skrawania.
Czynniki wpływające na powstawanie wiórów
Kilka czynników może znacząco wpływać na proces tworzenia wiórów podczas stosowania płaskich narzędzi skrawających z węglików spiekanych:
Materiał przedmiotu obrabianego
Właściwości materiału przedmiotu obrabianego, takie jak jego twardość, ciągliwość i mikrostruktura, odgrywają kluczową rolę w tworzeniu się wiórów. Materiały plastyczne mają tendencję do tworzenia ciągłych wiórów, podczas gdy materiały kruche tworzą wióry nieciągłe. Na przykład podczas obróbki stali stopowej o wysokiej wytrzymałości wysoka twardość materiału może wymagać większych sił skrawania, co może mieć wpływ na powstawanie wiórów i może prowadzić do powstawania wiórów segmentowych.
Warunki cięcia
- Szybkość cięcia: Zwiększenie prędkości skrawania zazwyczaj prowadzi do zmniejszenia grubości wióra i zwiększenia prędkości przepływu wiórów. Przy dużych prędkościach skrawania ciepło powstające podczas procesu skrawania może również wpływać na powstawanie wiórów. W przypadku niektórych materiałów wysokie prędkości skrawania mogą powodować zmiękczenie materiału pod wpływem ciepła, co skutkuje bardziej ciągłym tworzeniem się wiórów.
- Szybkość podawania: Większy posuw zwiększa grubość wióra. Jeśli posuw jest zbyt wysoki, może to prowadzić do powstawania większych i bardziej nieregularnych wiórów, co może powodować problemy, takie jak słaba jakość powierzchni i zwiększone zużycie narzędzia.
- Głębokość cięcia: Głębokość skrawania wpływa na ilość materiału usuwanego w jednym przejściu. Większa głębokość skrawania zazwyczaj skutkuje większą objętością wiórów. Jednakże zwiększenie głębokości skrawania zwiększa również siłę skrawania, co może mieć wpływ na proces tworzenia się wiórów.
Geometria narzędzia
Geometria płaskiego narzędzia skrawającego z węglików spiekanych, w tym kąt natarcia, kąt przyłożenia i promień krawędzi skrawającej, ma znaczący wpływ na powstawanie wiórów. Kąt natarcia wpływa na kąt ścinania i siłę skrawania. Dodatni kąt natarcia zmniejsza siłę skrawania i wspomaga spływ wiórów, natomiast ujemny kąt natarcia zwiększa siłę skrawania, ale zapewnia większą wytrzymałość krawędzi skrawającej. Kąt przyłożenia zapobiega tarciu narzędzia o przedmiot obrabiany, co może mieć wpływ na powstawanie wiórów i wykończenie powierzchni przedmiotu obrabianego. Promień krawędzi skrawającej wpływa również na powstawanie wiórów, szczególnie w przypadku mikroobróbki, gdzie mniejszy promień krawędzi skrawającej może prowadzić do bardziej precyzyjnego formowania wiórów.
Zastosowania zrozumienia powstawania wiórów
Zrozumienie procesu tworzenia wiórów podczas stosowania płaskich narzędzi skrawających z węglików spiekanych ma kilka praktycznych zastosowań:
- Projekt narzędzia: Rozumiejąc, w jaki sposób powstają wióry, projektanci narzędzi mogą zoptymalizować geometrię płaskich narzędzi skrawających z węglików spiekanych, aby poprawić odprowadzanie wiórów, zmniejszyć siły skrawania i zwiększyć trwałość narzędzia. Na przykład zaprojektowanie narzędzia ze specjalnym łamaczem wiórów może pomóc w kontrolowaniu kształtu i wielkości wiórów, zapobiegając splątaniu wiórów i poprawiając ogólną wydajność skrawania.
- Optymalizacja procesu obróbki: Producenci mogą wykorzystać wiedzę na temat tworzenia się wiórów, aby wybrać odpowiednie warunki skrawania dla różnych materiałów przedmiotu obrabianego. Dostosowując prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania, można uzyskać lepsze wykończenie powierzchni, wyższą produktywność i mniejsze zużycie narzędzi. Przykładowo przy obróbce materiału trudnego w obróbce, jakim jest stop tytanu, odpowiedni dobór warunków skrawania w oparciu o charakterystykę tworzenia wiórów może znacząco poprawić efektywność obróbki.
Nasze płaskie narzędzia skrawające z węglików spiekanych
Jako dostawca płaskich narzędzi skrawających z węglików spiekanych oferujemy szeroką gamę produktów odpowiadających różnorodnym potrzebom naszych klientów. NaszFrezy z węglików spiekanychsą wykonane z wysokiej jakości materiałów węglikowych i mają zaawansowaną geometrię, aby zapewnić doskonałą wydajność cięcia. Zapewniamy równieżInny kawałek poręczyIZestaw bitów do ościeżnicy drzwidla konkretnych zastosowań.
Nasz zespół ekspertów stale bada i rozwija nowe produkty, aby ulepszyć proces formowania wiórów i ogólną wydajność obróbki. Rozumiemy, że różni klienci mają różne wymagania i jesteśmy zaangażowani w dostarczanie niestandardowych rozwiązań. Niezależnie od tego, czy prowadzisz mały warsztat, czy duże przedsiębiorstwo produkcyjne, możemy zaoferować Ci narzędzia skrawające z węglika płaskiego odpowiednie do Twoich potrzeb w zakresie obróbki.
Skontaktuj się z nami w sprawie zakupów
Jeśli są Państwo zainteresowani naszymi narzędziami skrawającymi z węglików spiekanych lub mają Państwo pytania dotyczące procesu formowania wiórów, prosimy o kontakt. Chętnie omówimy Państwa wymagania i udzielimy szczegółowych informacji na temat naszych produktów. Nasz profesjonalny zespół sprzedaży przeprowadzi Cię przez proces zakupu i zapewni najlepszą wartość inwestycji.
Referencje
- Shaw, Mc (2005). Zasady cięcia metalu. Wydawnictwo Uniwersytetu Oksfordzkiego.
- Trent, EM i Wright, PK (2000). Cięcie metalu. Butterworth-Heinemann.
- Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2010). Inżynieria i technologia produkcji. Sala Pearson Prentice.
