ابزارهای برش فلز کار: انتخاب، مواد و بهینه سازی

ملزومات انتخاب ابزار برش فلز کار

عملکرد هر عملیات ماشینکاری اساساً توسط سازگاری بین آنها تعیین می شود ابزار برش و مواد قطعه کار برای به حداکثر رساندن بهره وری، هدف اصلی انتخاب ابزاری است که آن را حفظ کند یکپارچگی ساختاری و وضوح لبه تحت گرمای شدید و استرس مکانیکی. موثرترین روش شامل تطبیق سختی ابزار، نوع پوشش و هندسه با آلیاژ خاص در حال پردازش است.

مواد اصلی مورد استفاده در ابزارهای برش

ترکیب مواد یک ابزار حداکثر سرعت برش و توانایی آن در مقاومت در برابر سایش را تعیین می کند. در حالی که فولاد پرسرعت جزء اصلی کارهای همه منظوره باقی می ماند، آلیاژها و سرامیک های پیشرفته برای محیط های صنعتی با حجم بالا ضروری هستند.

به عنوان مثال، ابزارهای کاربید می توانند با سرعت برش کار کنند 3 تا 5 برابر سریعتر از HSS ، که به طور قابل توجهی زمان چرخه را در تولید انبوه کاهش می دهد. با این حال، شکنندگی آنها باعث می شود که برای ماشین های دستی که در آنها ارتعاش رایج است، کمتر مناسب باشند.

هندسه و مدیریت زندگی ابزار

طراحی فیزیکی ابزار - به ویژه زوایای و لبه های آن - بر تشکیل تراشه و اتلاف گرما تأثیر می گذارد. هندسه ضعیف منجر به "لبه ساخته شده" می شود، جایی که قطعات فلزی خود را به ابزار جوش می دهند و باعث خرابی زودرس می شود.

ملاحظات هندسی کلیدی

• زاویه شن کش: زاویه چنگک زدن مثبت نیروی برش را کاهش می‌دهد و آن را برای مواد نرمی مانند آلومینیوم برای جلوگیری از "صمغ شدن" ایده‌آل می‌کند.
• زاویه پاکسازی: این اطمینان حاصل می کند که فقط لبه برش فلز را لمس می کند و از مالش کناره ابزار و ایجاد اصطکاک بیش از حد جلوگیری می کند.
• شعاع بینی: شعاع بزرگتر سطح را بهبود می بخشد و نوک ابزار را تقویت می کند اما خطر لرزش (پچ پچ) را افزایش می دهد.

افزایش عملکرد با پوشش ابزار

ابزارهای بدون پوشش اغلب برای فولادهای با آلیاژ بالا یا سوپرآلیاژهای مقاوم در برابر حرارت کافی نیستند. پوشش‌های مدرن رسوب‌دهی بخار به عنوان یک مانع حرارتی عمل می‌کنند و به ابزار اجازه می‌دهند در دماهایی کار کند که در غیر این صورت مواد پایه را ذوب می‌کند.

نیترید آلومینیوم تیتانیوم (TiAlN) به ویژه در محیط های "ماشینکاری خشک" موثر است. هنگامی که گرما افزایش می یابد، آلومینیوم موجود در پوشش با اکسیژن واکنش می دهد و یک لایه اکسید آلومینیوم سخت تشکیل می دهد که بیشتر از ابزار محافظت می کند. با استفاده از یک درج کاربید روکش دار افزایش عمر ابزار تا 200٪ در مقایسه با یک نسخه بدون پوشش یکسان در هنگام ماشینکاری فولاد ضد زنگ.

مراحل عملی برای تعمیر و نگهداری ابزار

طول عمر ابزارهای برش فلزکاری تنها به کیفیت خرید آنها بستگی ندارد بلکه به نحوه نگهداری و استفاده از آنها در مغازه نیز بستگی دارد.

1. پوشیدن مرتب ابزار مانیتور: از لوپ جواهرساز برای بررسی سایش پهلو استفاده کنید. هنگامی که سایش بیش از 0.3 میلی متر باشد، ابزار باید نمایه شود یا جایگزین شود.
2. بهینه سازی تحویل مایع خنک کننده: اطمینان حاصل کنید که جریان مایع خنک کننده دقیقاً به سمت ناحیه برش هدایت می شود تا تراشه ها را شسته و از شوک حرارتی جلوگیری کند.
3. سفتی اجباری است: آویزان ابزار در نگهدارنده را به حداقل برسانید. به ازای هر 1 برابر افزایش در گسترش ابزار، خطر انحراف و شکستن ابزار به طور تصاعدی افزایش می یابد.