В области механической обработки понимание процесса формирования стружки при использовании плоских твердосплавных режущих инструментов имеет решающее значение как для производителей, так и для конечных пользователей. Как поставщик плоских твердосплавных режущих инструментов, я лично убедился в важности этого процесса для достижения высококачественных результатов обработки.
Основы плоских твердосплавных режущих инструментов
Плоские твердосплавные режущие инструменты широко используются в различных операциях обработки благодаря их превосходной твердости, износостойкости и термостойкости. Карбид, обычно представляющий собой комбинацию карбида вольфрама и связующего металла, такого как кобальт, обеспечивает необходимую прочность и долговечность, чтобы выдерживать условия высокого напряжения, возникающие во время резки. Фрезы с плоским концом, которые представляют собой распространенный тип плоского твердосплавного режущего инструмента, используются для фрезерования плоских поверхностей, пазов и карманов в таких материалах, как металлы, пластмассы и композиты.
Процесс формирования чипа
Процесс формирования стружки можно разделить на три основных этапа: упругая деформация, пластическая деформация и отделение стружки.
Эластичная деформация
Когда плоский твердосплавный режущий инструмент вступает в контакт с заготовкой, начальной стадией является упругая деформация. Материал заготовки подвергается воздействию силы со стороны режущей кромки инструмента и реагирует упругой деформацией. Это означает, что материал вернется к своей первоначальной форме после прекращения воздействия силы. На этом этапе атомные связи внутри материала растягиваются, но не разрываются. Величина упругой деформации зависит от свойств материала заготовки, таких как модуль упругости, и силы резания, прикладываемой инструментом.
Пластическая деформация
По мере увеличения силы резания материал достигает предела текучести и начинается пластическая деформация. При пластической деформации атомные связи внутри материала разрываются, и материал подвергается остаточной деформации. Напряжение сдвига в плоскости сдвига, то есть плоскости, вдоль которой разрезается материал, превышает прочность материала на сдвиг. Пластическая деформация — сложный процесс, включающий движение дислокаций внутри кристаллической структуры материала. Плоский твердосплавный режущий инструмент непрерывно толкает и срезает материал, заставляя его течь в направлении режущей кромки.
Разделение стружки
Как только пластическая деформация достигает определенной степени, материал окончательно отделяется от заготовки, образуя стружку. Разделение происходит, когда напряжение сдвига в плоскости сдвига достаточно велико, чтобы вызвать разрушение материала. Форма и размер стружки зависят от нескольких факторов, включая условия резания (например, скорость резания, подача и глубина резания), свойства материала заготовки и геометрия режущего инструмента.
В процессе резки могут образовываться различные типы стружки:
- Непрерывная стружка: Эта стружка образуется при обработке пластичных материалов, таких как алюминий и мягкая сталь, при определенных условиях резания. Сплошная стружка длинная, цельная, характеризуется гладкой поверхностью. Обычно они желательны, поскольку указывают на стабильный процесс резки. Однако непрерывная стружка иногда может вызывать проблемы, например, запутывание стружки вокруг режущего инструмента, что может повлиять на качество поверхности заготовки и даже повредить инструмент.
- Сегментированные чипы: Сегментированная стружка образуется при относительно низкой скорости резания или высокой скорости подачи. Эти стружки состоят из отдельных сегментов и обычно изготавливаются из материалов со средней пластичностью. Сегментация происходит из-за периодического растрескивания и разрушения материала в процессе формирования стружки.
- Прерывистые чипсы: Прерывистая стружка образуется при обработке хрупких материалов, таких как чугун. Эти стружки имеют небольшой размер и неправильную форму и являются результатом внезапного разрушения хрупкого материала в процессе резания.
Факторы, влияющие на образование стружки
Несколько факторов могут существенно повлиять на процесс стружкообразования при использовании плоских твердосплавных режущих инструментов:
Материал заготовки
Свойства материала заготовки, такие как его твердость, пластичность и микроструктура, играют жизненно важную роль в формировании стружки. Пластичные материалы имеют тенденцию образовывать сплошную стружку, тогда как хрупкие материалы образуют прерывистую стружку. Например, при обработке высокопрочной легированной стали высокая твердость материала может потребовать более высоких сил резания, что может повлиять на стружкообразование и привести к образованию сегментированной стружки.
Условия резания
- Скорость резания: Увеличение скорости резания обычно приводит к уменьшению толщины стружки и увеличению скорости ее схода. При высоких скоростях резания тепло, выделяющееся в процессе резания, также может влиять на образование стружки. Для некоторых материалов высокие скорости резания могут привести к размягчению материала из-за нагрева, что приведет к более непрерывному образованию стружки.
- Скорость подачи: более высокая подача увеличивает толщину стружки. Если скорость подачи слишком высока, это может привести к образованию более крупной и неравномерной стружки, что может вызвать такие проблемы, как плохое качество поверхности и повышенный износ инструмента.
- Глубина резания: Глубина резания влияет на количество материала, снимаемого за проход. Большая глубина резания обычно приводит к увеличению объема стружки. Однако увеличение глубины резания также увеличивает силу резания, что может повлиять на процесс формирования стружки.
Геометрия инструмента
Геометрия плоского твердосплавного режущего инструмента, включая передний угол, задний угол и радиус режущей кромки, оказывает значительное влияние на образование стружки. Передний угол влияет на угол сдвига и силу резания. Положительный передний угол уменьшает силу резания и способствует сходу стружки, тогда как отрицательный передний угол увеличивает силу резания, но обеспечивает большую прочность режущей кромки. Угол зазора предотвращает трение инструмента о заготовку, что может повлиять на образование стружки и качество поверхности заготовки. Радиус режущей кромки также влияет на формирование стружки, особенно в случае микрообработки, где меньший радиус режущей кромки может привести к более точному образованию стружки.
Применение понимания формирования стружки
Понимание процесса формирования стружки при использовании плоских твердосплавных режущих инструментов имеет несколько практических применений:
- Проектирование инструментов: Понимая, как образуется стружка, разработчики инструментов могут оптимизировать геометрию плоских твердосплавных режущих инструментов, чтобы улучшить эвакуацию стружки, уменьшить силы резания и увеличить срок службы инструмента. Например, разработка инструмента со специальным стружколомом может помочь контролировать форму и размер стружки, предотвращая ее запутывание и улучшая общую производительность резания.
- Оптимизация процесса обработки: Производители могут использовать знания о формировании стружки для выбора подходящих условий резания для различных материалов заготовок. Регулируя скорость резания, подачу и глубину резания, они могут добиться лучшего качества поверхности, более высокой производительности и снижения износа инструмента. Например, при обработке труднообрабатываемого материала, такого как титановый сплав, правильный выбор условий резания, основанный на характеристиках формирования стружки, может значительно повысить эффективность обработки.
Наши плоские твердосплавные режущие инструменты
Как поставщик плоских твердосплавных режущих инструментов, мы предлагаем широкий ассортимент продукции для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов. НашТвердосплавные концевые фрезыИзготовлены из высококачественных твердосплавных материалов и имеют усовершенствованную геометрию, обеспечивающую превосходную производительность резки. Мы также предоставляемДругой бит для перилиНабор бит для дверной рамыдля конкретных приложений.
Наша команда экспертов постоянно исследует и разрабатывает новые продукты для улучшения процесса формирования стружки и общей производительности обработки. Мы понимаем, что у разных клиентов разные требования, и стремимся предоставлять индивидуальные решения. Независимо от того, являетесь ли вы небольшой мастерской или крупным производственным предприятием, мы можем предложить вам подходящие плоские твердосплавные режущие инструменты для ваших нужд обработки.
Свяжитесь с нами для закупок
Если вы заинтересованы в наших плоских твердосплавных режущих инструментах или у вас есть какие-либо вопросы о процессе формирования стружки, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы более чем рады обсудить ваши требования и предоставить вам подробную информацию о нашей продукции. Наша профессиональная команда продаж проведет вас через процесс закупок и обеспечит максимальную отдачу от ваших инвестиций.
Ссылки
- Шоу, MC (2005). Принципы резки металла. Издательство Оксфордского университета.
- Трент, Э.М., и Райт, ПК (2000). Резка металла. Баттерворт-Хайнеманн.
- Калпакджян С. и Шмид С.Р. (2010). Производственная инженерия и технологии. Пирсон Прентис Холл.
