1. Manifestasi kerosakan alatan
1) Keruntuhan mikro yang canggih
Apabila struktur bahan, kekerasan dan elaun bahan kerja tidak sekata, sudut rake terlalu besar, mengakibatkan kekuatan canggih yang rendah, sistem proses tidak cukup tegar untuk menghasilkan getaran, atau pemotongan sekejap dilakukan, dan kualiti pengisaran adalah lemah , kelebihan pemotongan terdedah kepada keruntuhan mikro, iaitu, keruntuhan kecil, takuk atau pengelupasan berlaku di kawasan pemotongan. Apabila ini berlaku, alat akan kehilangan sebahagian daripada keupayaan pemotongannya, tetapi ia boleh terus berfungsi. Semasa pemotongan berterusan, bahagian kawasan pemotongan yang rosak mungkin mengembang dengan cepat, mengakibatkan kerosakan yang lebih besar.
2) Tepi canggih atau hujung alat runtuh
Jenis kerosakan ini selalunya berlaku di bawah keadaan pemotongan yang lebih teruk daripada yang menyebabkan keruntuhan mikro bahagian canggih, atau ia merupakan perkembangan lanjut keruntuhan mikro. Saiz dan julat keruntuhan adalah lebih besar daripada keruntuhan mikro, menyebabkan alat kehilangan keupayaan pemotongan sepenuhnya dan terpaksa berhenti berfungsi. Keruntuhan hujung alat sering dipanggil jatuhan hujung.
3) Pecah pisau atau alatan
Apabila keadaan pemotongan sangat teruk, jumlah pemotongan adalah terlalu besar, terdapat beban hentaman, terdapat retakan mikro pada bilah atau bahan alat, terdapat tekanan baki pada bilah akibat kimpalan dan pengisaran, dan faktor seperti operasi cuai boleh menyebabkan bilah atau alatan patah. Selepas bentuk kerosakan ini berlaku, alat itu tidak boleh digunakan lagi dan dibuang.
4) Permukaan bilah mengelupas
Untuk bahan yang sangat rapuh, seperti karbida bersimen, seramik, PCBN, dsb. dengan kandungan TiC yang tinggi, disebabkan oleh kecacatan atau kemungkinan retak pada struktur permukaan, atau tekanan baki di permukaan akibat kimpalan dan pengisaran, ia sangat mudah untuk dihasilkan. pengelupasan permukaan apabila proses pemotongan tidak cukup stabil atau permukaan alat tertakluk kepada tegasan sentuhan berselang-seli. Pengelupasan mungkin berlaku pada muka bilah hadapan, dan pada muka bilah belakang. Bahan pengelupasannya menggelupas dan kawasan mengelupasnya besar. Alat bersalut lebih cenderung untuk mengelupas. Selepas mengelupas sedikit, bilah boleh terus berfungsi, tetapi ia akan kehilangan keupayaan pemotongannya selepas pengelupasan yang teruk.
5) Ubah bentuk plastik bahagian pemotongan
Oleh kerana kekuatan dan kekerasannya yang rendah, keluli alat dan keluli berkelajuan tinggi mungkin mengalami ubah bentuk plastik pada bahagian pemotongannya. Apabila karbida bersimen berfungsi di bawah suhu tinggi dan tegasan mampatan triaksial, ia juga akan menghasilkan aliran plastik permukaan, dan juga menyebabkan kelebihan atau hujung pemotongan mengalami ubah bentuk plastik dan runtuh. Keruntuhan biasanya berlaku apabila jumlah pemotongan adalah besar dan bahan keras diproses. Modulus keanjalan karbida bersimen berasaskan TiC adalah lebih kecil daripada karbida bersimen berasaskan WC, jadi keupayaan bekas untuk menahan ubah bentuk plastik dipercepatkan, atau ia gagal dengan cepat. PCD dan PCBN pada asasnya tidak mengalami ubah bentuk plastik.
6) Keretakan terma bilah
Apabila alat dikenakan beban mekanikal berselang-seli dan beban terma, permukaan bahagian pemotongan pasti akan menghasilkan tegasan terma berselang-seli akibat pengembangan dan pengecutan haba yang berulang, yang pasti akan menyebabkan keletihan dan keretakan bilah. Contohnya, apabila pemotong pengilangan karbida bersimen dikisar pada kelajuan tinggi, gigi sentiasa tertakluk kepada hentaman berkala dan tekanan terma berselang-seli, dan rekahan seperti sikat terhasil pada muka hadapan. Walaupun sesetengah alatan tidak mempunyai beban berselang-seli yang jelas dan tegasan berselang-seli, tegasan haba akan dijana disebabkan oleh suhu yang tidak konsisten antara permukaan dan lapisan dalam. Di samping itu, terdapat kecacatan yang tidak dapat dielakkan di dalam bahan alat, jadi bilahnya juga mungkin retak. Selepas retakan terbentuk, alat kadangkala boleh terus berfungsi untuk satu tempoh masa, dan kadangkala retakan mengembang dengan cepat, menyebabkan bilah pecah atau permukaan bilah terkelupas dengan teruk.
Gambar
2. Kehausan alatan
1. Mengikut punca haus, ia boleh dibahagikan kepada:
1) Haus yang melelas
Selalunya terdapat beberapa zarah kecil dengan kekerasan yang sangat tinggi dalam bahan yang diproses, yang boleh mencalarkan alur pada permukaan alat, iaitu haus yang melelas. Haus kasar wujud pada semua permukaan, dan permukaan pemotongan hadapan adalah yang paling jelas. Lebih-lebih lagi, haus rami boleh berlaku pada pelbagai kelajuan pemotongan, tetapi untuk pemotongan berkelajuan rendah, disebabkan oleh suhu pemotongan yang rendah, haus yang disebabkan oleh sebab lain tidak jelas, jadi haus kasar adalah sebab utama. Di samping itu, semakin rendah kekerasan alat, semakin serius haus rami yang kasar.
2) Haus kimpalan sejuk
Semasa pemotongan, terdapat banyak tekanan dan geseran kuat antara bahan kerja, pemotongan dan permukaan pemotongan depan dan belakang, jadi kimpalan sejuk akan berlaku. Disebabkan oleh pergerakan relatif antara pasangan geseran, kimpalan sejuk akan menyebabkan keretakan dan terbawa-bawa oleh satu sisi, sehingga menyebabkan haus kimpalan sejuk. Haus kimpalan sejuk biasanya lebih serius pada kelajuan pemotongan sederhana. Menurut eksperimen, logam rapuh mempunyai rintangan kimpalan sejuk yang lebih kuat daripada logam plastik; logam berbilang fasa kurang tahan terhadap kimpalan sejuk daripada logam satu arah; sebatian logam mempunyai kecenderungan kurang untuk kimpalan sejuk daripada bahan tunggal; dan kecenderungan kimpalan sejuk unsur kumpulan B dan besi dalam jadual berkala kimia adalah kurang. Kimpalan sejuk lebih serius apabila keluli berkelajuan tinggi dan karbida bersimen dipotong pada kelajuan rendah.
3) Haus resapan
Semasa pemotongan dan sentuhan suhu tinggi antara bahan kerja dan alat, unsur kimia kedua-dua pihak meresap antara satu sama lain dalam keadaan pepejal, mengubah struktur komposisi alat, menjadikan permukaan alat rapuh, dan memburukkan lagi haus alat. alat itu. Fenomena resapan sentiasa mengekalkan resapan berterusan objek dengan kecerunan kedalaman tinggi kepada objek dengan kecerunan kedalaman rendah. Sebagai contoh, apabila suhu karbida bersimen ialah 800 darjah, kobalt di dalamnya akan meresap dengan cepat ke dalam cip dan bahan kerja, dan WC akan terurai menjadi tungsten dan karbon dan meresap ke dalam keluli; apabila alat PCD memotong bahan keluli dan besi, apabila suhu pemotongan lebih tinggi daripada 800 darjah, atom karbon dalam PCD akan dipindahkan ke permukaan bahan kerja dengan intensiti resapan yang besar untuk membentuk aloi baru, dan permukaan daripada alat itu akan digrafikkan. Kobalt dan tungsten meresap dengan lebih serius, dan titanium, tantalum, dan niobium mempunyai keupayaan anti-resapan yang kuat. Oleh itu, karbida bersimen YT mempunyai rintangan haus yang lebih baik. Apabila memotong seramik dan PCBN, apabila suhu setinggi 1000 darjah -1300 darjah, haus resapan tidak ketara. Disebabkan oleh bahan yang sama, bahan kerja, cip dan alatan akan menjana potensi termoelektrik di kawasan sentuhan semasa pemotongan. Potensi termoelektrik ini mempunyai kesan menggalakkan penyebaran dan mempercepatkan haus alat. Haus resapan ini di bawah tindakan potensi termoelektrik dipanggil "haus termoelektrik".
4) Haus pengoksidaan
Apabila suhu meningkat, permukaan alat dioksidakan untuk menghasilkan oksida yang lebih lembut, yang digosok oleh cip dan dibentuk oleh haus pengoksidaan. Sebagai contoh, pada 700 darjah ~ 800 darjah, oksigen dalam udara bertindak balas dengan kobalt, karbida, titanium karbida, dll. dalam karbida bersimen untuk membentuk oksida yang lebih lembut; pada 1000 darjah, PCBN bertindak balas secara kimia dengan wap air.
2. Mengikut bentuk haus, ia boleh dibahagikan kepada:
1) Pakai muka merapu
Apabila memotong bahan plastik pada kelajuan tinggi, bahagian muka rake yang dekat dengan daya pemotongan akan haus menjadi bentuk sabit di bawah tindakan cip, jadi ia juga dipanggil haus sabit. Pada peringkat awal haus, sudut rake alat meningkat, yang meningkatkan keadaan pemotongan dan kondusif untuk keriting dan pecah cip. Walau bagaimanapun, apabila bulan sabit semakin meningkat, kekuatan mata pemotong menjadi sangat lemah, yang akhirnya boleh menyebabkan mata pemotong runtuh dan rosak. Apabila memotong bahan rapuh, atau memotong bahan plastik pada kelajuan pemotongan yang lebih rendah dan ketebalan pemotongan yang lebih nipis, haus bulan sabit biasanya tidak berlaku.
2) Kehausan hujung alat
Haus hujung alat ialah haus pada muka belakang arka hujung alat dan muka belakang sekunder bersebelahan. Ia adalah kesinambungan daripada pemakaian pada muka belakang alat. Disebabkan keadaan pelesapan haba yang lemah dan kepekatan tekanan di sini, kadar haus lebih cepat daripada muka belakang. Kadangkala satu siri alur kecil dengan jarak yang sama dengan jumlah suapan akan terbentuk pada muka belakang sekunder, yang dipanggil haus alur. Ia terutamanya disebabkan oleh lapisan keras dan garis pemotongan permukaan mesin. Haus alur berkemungkinan besar berlaku apabila memotong bahan yang sukar dipotong dengan kecenderungan kuat untuk mengeras. Haus hujung alat mempunyai kesan yang paling besar pada kekasaran permukaan dan ketepatan pemesinan bahan kerja.
3) Pakai muka belakang
Apabila memotong bahan plastik dengan ketebalan pemotongan yang besar, muka belakang alat mungkin tidak menyentuh bahan kerja kerana kehadiran tepi terbina. Selain itu, muka belakang biasanya bersentuhan dengan bahan kerja dan jalur haus dengan sudut belakang 0 terbentuk pada muka belakang. Secara amnya, di tengah-tengah panjang kerja bahagian canggih, haus muka belakang adalah agak seragam, jadi tahap haus muka belakang boleh diukur dengan lebar VB jalur haus muka belakang bahagian canggih dalam bahagian ini. Memandangkan semua jenis alat akan hampir selalu mengalami haus rusuk dalam keadaan pemotongan yang berbeza, terutamanya apabila memotong bahan rapuh atau memotong bahan plastik dengan ketebalan pemotongan yang lebih kecil, haus alatan terutamanya haus rusuk, dan pengukuran lebar jalur haus VB adalah agak mudah, jadi VB biasanya digunakan untuk menunjukkan tahap kehausan alatan. Lebih besar VB, lebih besar daya pemotongan dan menyebabkan getaran pemotongan, dan haus pada arka hujung alat, dengan itu menjejaskan ketepatan pemprosesan dan kualiti permukaan.
2. Kaedah untuk mengelakkan kerosakan alatan
1) Mengikut ciri-ciri bahan dan bahagian yang diproses, pilih secara munasabah jenis dan gred bahan alat. Di bawah premis mempunyai kekerasan dan rintangan haus tertentu, adalah perlu untuk memastikan bahawa bahan alat mempunyai keliatan yang diperlukan;
2) Pilih parameter geometri alat dengan munasabah. Dengan melaraskan sudut hadapan dan belakang, sudut pesongan utama dan sekunder, sudut kecenderungan bilah dan sudut lain;
Pastikan bahagian tepi dan hujungnya mempunyai kekuatan yang baik. Mengisar chamfer negatif pada canggih adalah langkah yang berkesan untuk mengelakkan kerepek;
3) Pastikan kualiti kimpalan dan asah, dan elakkan pelbagai kecacatan yang disebabkan oleh kimpalan dan pengasah yang lemah. Alat yang digunakan dalam proses utama harus dikisar untuk meningkatkan kualiti permukaan dan memeriksa keretakan;
4) Pilih parameter pemotongan secara rasional untuk mengelakkan daya pemotongan yang berlebihan dan suhu pemotongan yang tinggi untuk mengelakkan kerosakan alat;
5) Memastikan sistem proses mempunyai ketegaran yang baik dan mengurangkan getaran sebanyak mungkin;
6) Ambil kaedah pengendalian yang betul untuk meminimumkan atau meminimumkan beban mengejut pada alat.
III. Punca-punca dan langkah-langkah balas serpihan alat
1) Pemilihan jenama dan spesifikasi bilah yang tidak betul, seperti ketebalan bilah terlalu nipis atau jenama terlalu keras dan rapuh yang digunakan untuk pemprosesan kasar.
Tindakan balas:
Tingkatkan ketebalan bilah atau pasangkan bilah secara menegak, dan pilih jenama dengan kekuatan dan keliatan lentur yang lebih tinggi.
2) Pemilihan parameter geometri alat yang tidak betul (seperti sudut depan dan belakang yang terlalu besar, dsb.).
Tindakan balas:
Alat ini boleh direka bentuk semula dari aspek berikut.
① Kurangkan sudut depan dan belakang dengan sewajarnya.
② Gunakan sudut kecondongan tepi negatif yang lebih besar.
③ Kurangkan sudut pesongan utama.
④ Gunakan chamfer negatif atau arka tepi yang lebih besar.
⑤ Kisar bahagian canggih peralihan untuk menguatkan hujung bilah.
3) Proses kimpalan bilah tidak betul, mengakibatkan tegasan kimpalan yang berlebihan atau retak kimpalan.
Tindakan balas:
① Elakkan menggunakan struktur slot bilah yang ditutup pada tiga sisi.
② Pilih pateri yang betul.
③ Elakkan menggunakan nyalaan oksiasetilena untuk memanaskan kimpalan, dan pastikan ia hangat selepas mengimpal untuk menghilangkan tekanan dalaman.
④ Gunakan struktur pengapit mekanikal sebanyak mungkin
4) Kaedah pengisaran yang tidak betul menyebabkan tekanan pengisaran dan retak pengisaran; ayunan gigi pemotong pengisar PCBN selepas pengisaran adalah terlalu besar, yang menjadikan gigi individu terbeban dan juga menyebabkan pukulan pisau.
Tindakan balas:
① Gunakan pengisaran berselang-seli atau pengisaran roda pengisar berlian.
② Gunakan roda pengisar yang lebih lembut dan kerapkan memakainya untuk memastikan roda pengisar tetap tajam.
③ Perhatikan kualiti pengisaran dan kawal ayunan gigi pemotong penggilingan dengan ketat.
5) Pemilihan parameter pemotongan yang tidak betul, seperti jumlah yang berlebihan, yang akan menyebabkan alat mesin terhenti; apabila memotong secara berselang-seli, kelajuan pemotongan terlalu tinggi, kadar suapan terlalu besar, elaun kosong tidak sekata, dan kedalaman pemotongan terlalu kecil; apabila memotong bahan dengan kecenderungan tinggi untuk pengerasan kerja seperti keluli mangan tinggi, kadar suapan terlalu kecil, dsb.
Tindakan balas:
Pilih semula parameter pemotongan.
6) Sebab struktur seperti permukaan bawah alur alat yang tidak rata pada alat pengapit mekanikal atau sambungan mata pisau yang berlebihan.
Tindakan balas:
① Baiki permukaan bawah alur alat.
② Susun secara munasabah kedudukan muncung bendalir pemotong.
③ Bar alat yang dikeraskan menambah gasket karbida di bawah bilah.
7) Kehausan alatan yang berlebihan.
Tindakan balas:
Tukar alat atau gantikan alat canggih dalam masa.
8) Aliran bendalir pemotong yang tidak mencukupi atau kaedah pengisian yang salah menyebabkan bilah menjadi panas secara tiba-tiba dan retak.
Tindakan balas:
① Meningkatkan aliran cecair pemotongan.
② Susun secara munasabah kedudukan muncung bendalir pemotong.
③ Gunakan kaedah penyejukan yang berkesan seperti penyejukan semburan untuk meningkatkan kesan penyejukan.
④ Gunakan * pemotongan untuk mengurangkan kesan pada bilah.
9) Pemasangan alat yang tidak betul, seperti: alat pusing potong dipasang terlalu tinggi atau terlalu rendah; kilang akhir menggunakan pengilangan bawah asimetri, dsb.
Tindakan balas:
Pasang semula alat.
10) Ketegaran sistem proses terlalu lemah, menyebabkan getaran pemotongan yang berlebihan.
Tindakan balas:
① Tingkatkan sokongan tambahan bahan kerja untuk meningkatkan ketegaran pengapit bahan kerja.
② Kurangkan panjang terjual alat.
③ Kurangkan sudut belakang alat dengan sewajarnya.
④ Gunakan langkah penyingkiran getaran lain.
11) Operasi cuai, seperti: apabila alat memotong dari tengah bahan kerja, tindakan itu terlalu ganas; alat dihentikan sebelum ditarik balik.
Tindakan balas:
Beri perhatian kepada kaedah operasi.
IV. Tepi terbina
1) Punca pembentukan
Di bahagian berhampiran tepi pemotong, di kawasan sentuhan alat-cip, disebabkan oleh tekanan ke bawah yang besar, logam lapisan bawah cip tertanam di puncak tidak rata mikroskopik dan lembah di tepi pemotongan hadapan, membentuk celah tanpa celah. sentuhan logam-ke-logam sebenar dan menghasilkan fenomena ikatan. Bahagian kawasan sentuhan cip alat ini dipanggil kawasan ikatan. Di kawasan ikatan, lapisan nipis bahan logam akan terkumpul pada tepi pemotongan hadapan lapisan bawah cip. Bahan logam bahagian cip ini telah mengalami ubah bentuk yang teruk dan diperkukuh pada suhu pemotongan yang sesuai. Dengan aliran keluar cip yang berterusan, di bawah tekanan aliran pemotongan berikutnya, lapisan bahan terkumpul ini akan meluncur berbanding lapisan atas cip dan meninggalkan, menjadi asas kelebihan terbina. Selepas itu, lapisan kedua bahan pemotongan terkumpul akan terbentuk di atasnya, dan pengumpulan berterusan ini akan membentuk kelebihan terbina.
2) Ciri-ciri dan pengaruh pada pemotongan
① Kekerasan ialah 1.5~2.0 kali lebih tinggi daripada bahan bahan kerja. Ia boleh menggantikan muka pemotongan hadapan untuk pemotongan, yang mempunyai kesan melindungi bahagian pemotongan dan mengurangkan haus muka pemotongan hadapan. Walau bagaimanapun, apabila tepi terbina jatuh, serpihan yang mengalir melalui kawasan sentuhan alat-bahan kerja akan menyebabkan haus pada muka pemotong belakang alat.
② Selepas kelebihan terbina terbentuk, sudut hadapan kerja alat meningkat dengan ketara, yang memainkan peranan positif dalam mengurangkan ubah bentuk cip dan mengurangkan daya pemotongan.
③ Memandangkan pinggir terbina terkeluar keluar dari tepi pemotongan, kedalaman pemotongan sebenar meningkat, menjejaskan ketepatan dimensi bahan kerja.
④ Tepi terbina akan menyebabkan fenomena "membajak" pada permukaan bahan kerja, menjejaskan kekasaran permukaan bahan kerja. ⑤ Serpihan tepi terbina akan melekat atau terbenam pada permukaan bahan kerja untuk membentuk titik keras, menjejaskan kualiti permukaan mesin bahan kerja.
Daripada analisis di atas, dapat dilihat bahawa tepi yang dibina tidak sesuai untuk memotong, terutamanya untuk kemasan.
3) Langkah-langkah kawalan
Pembentukan tepi terbina boleh dielakkan dengan menghalang bahan bawah cip daripada melekat atau mengubah bentuk muka pemotongan hadapan. Langkah-langkah berikut boleh diambil hari ini.
① Kurangkan kekasaran bahagian hadapan.
② Tingkatkan sudut hadapan alat.
③ Kurangkan ketebalan pemotongan.
④ Gunakan pemotongan berkelajuan rendah atau pemotongan berkelajuan tinggi untuk mengelakkan kelajuan pemotongan yang cenderung membentuk kelebihan terbina.
⑤ Lakukan rawatan haba yang sesuai pada bahan bahan kerja untuk meningkatkan kekerasannya dan mengurangkan keplastikan.
⑥ Gunakan cecair pemotong dengan prestasi anti-lekatan yang baik (seperti cecair pemotongan tekanan melampau yang mengandungi sulfur dan klorin).
