CNC-verktøyslitasje er et av de grunnleggende problemene ved skjæring. Å forstå formene og årsakene til verktøyslitasje kan hjelpe oss med å forlenge verktøyets levetid og unngå maskineringsavvik ved CNC-bearbeiding.
1) Ulike mekanismer for verktøyslitasje
Ved metallskjæring gjør varmen og friksjonen som genereres av spon som glir langs verktøyets riveflate med høy hastighet, verktøyet i et utfordrende bearbeidingsmiljø. Mekanismen for verktøyslitasje er hovedsakelig følgende:
1) Mekanisk kraft: Mekanisk trykk på skjærekanten på innsatsen forårsaker brudd.
2) Varme: På skjærekanten av innsatsen forårsaker temperaturendringer sprekker og varme forårsaker plastisk deformasjon.
3) Kjemisk reaksjon: Den kjemiske reaksjonen mellom hardmetallet og arbeidsstykkematerialet forårsaker slitasje.
4) Sliping: I støpejern vil SiC-inneslutninger slite ned skjærekanten.
5) Vedheft: For klebrige materialer, oppbygging/oppbygging.
2) Ni former for verktøyslitasje og mottiltak
1) flankeslitasje
Flankeslitasje er en av de vanlige typene slitasje som oppstår på flanken av innsatsen (kniven).
Årsak: Under skjæring forårsaker friksjon med overflaten av arbeidsstykkematerialet tap av verktøymateriale på flanken. Slitasje starter vanligvis ved kantlinjen og fortsetter nedover linjen.
Svar: Redusering av skjærehastigheten, samtidig som matingen økes, vil forlenge verktøyets levetid på bekostning av produktiviteten.
2) Kraterslitasje
Årsak: Kontakten mellom spon og skråflaten på innsatsen (verktøyet) fører til kraterslitasje, som er en kjemisk reaksjon.
Mottiltak: Redusering av skjærehastigheten og valg av skjær (verktøy) med riktig geometri og belegg vil forlenge verktøyets levetid.
3) Plastisk deformasjon
skjærekantkollaps
cutting edge depresjon
Plastisk deformasjon betyr at formen på skjæret ikke endres, og skjæret deformeres innover (skjærekanten forsenkning) eller nedover (skjæret faller sammen).
Årsak: Skjæreggen er under påkjenning ved høye skjærekrefter og høye temperaturer, og overskrider flytegrensen og temperaturen til verktøymaterialet.
Mottiltak: Bruk av materialer med høyere termisk hardhet kan løse problemet med plastisk deformasjon. Belegget forbedrer innsatsens (kniven) motstand mot plastisk deformasjon.
4) Belegget flasser av
Splitting av belegg oppstår vanligvis ved bearbeiding av materialer med bindeegenskaper.
Årsak: Limbelastninger utvikles gradvis og skjæret utsettes for strekkspenninger. Dette fører til at belegget løsner, og eksponerer det underliggende laget eller underlaget.
Mottiltak: Økning av skjærehastigheten og valg av et skjær med tynnere belegg vil redusere beleggavskalingen på verktøyet.
5) Sprekk
Sprekker er trange åpninger som sprekker for å danne nye grenseflater. Noen sprekker er i belegget og noen sprekker forplanter seg ned til underlaget. Kamsprekker er omtrent vinkelrett på kantlinjen og er vanligvis termiske sprekker.
Årsak: Kamsprekker dannes på grunn av temperatursvingninger.
Mottiltak: For å forhindre denne situasjonen, kan bladmateriale med høy seighet brukes, og kjølevæske bør brukes i store mengder eller ikke.
6) Chipping
Chipping består av mindre skader på kantlinjen. Forskjellen mellom chipping og breaking er at bladet fortsatt kan brukes etter chipping.
Årsak: Det er mange kombinasjoner av slitasjetilstander som kan føre til kantavslag. De vanligste er imidlertid termomekaniske og klebende.
Mottiltak: Ulike forebyggende tiltak kan iverksettes for å minimere flisdannelse, avhengig av slitasjetilstanden som forårsaker det.
7) Rilleslitasje
Hakkslitasje kjennetegnes ved overdreven lokalisert skade ved større skjæredybder, men dette kan også forekomme på sekundærskjæret.
Årsak: Det avhenger av om den kjemiske slitasjen er dominerende i sporslitasjen, sammenlignet med uregelmessig vekst av limslitasje eller termisk slitasje er utviklingen av kjemisk slitasje regelmessig, som vist på figuren. For klebende eller termiske slitasjekasser er arbeidsherding og graddannelse viktige bidragsytere til hakkslitasje.
Mottiltak: For arbeidsherdede materialer, velg en mindre inngangsvinkel og endre skjæredybden.
8) Pause
Brudd gjør at det meste av skjæret er ødelagt og innsatsen ikke lenger kan brukes.
Årsak: Skjærkanten bærer mer belastning enn den tåler. Dette kan skyldes at slitasjen fikk utvikle seg for raskt, noe som resulterte i økte skjærekrefter. Feil skjæredata eller problemer med oppsettstabilitet kan også føre til for tidlig brudd.
Hva du skal gjøre: Identifiser de første tegnene på denne typen slitasje og hindre dens progresjon ved å velge riktige skjæredata og kontrollere oppsettets stabilitet.
9) Oppbygd kant (vedheft)
Built-up edge (BUE) er oppbygging av materiale på riveflaten.
Årsak: Det kan dannes sponmateriale på toppen av skjærekanten, som skiller skjærekanten fra materialet. Dette øker skjærekreftene, noe som kan føre til total svikt eller oppbygd kantavfall, som ofte fjerner belegget eller til og med deler av underlaget.
Mottiltak: Økt skjærehastighet kan forhindre dannelse av oppbygd egg. Ved bearbeiding av mykere, mer viskøse materialer er det best å bruke en skarpere skjærekant.
Innleggstid: Jun-06-2022
