Đối với trung tâm gia công, dụng cụ này là dụng cụ tiêu hao, sẽ bị hư hỏng, mòn, sứt mẻ, v.v. trong quá trình gia công. Những hiện tượng này là tất yếu, nhưng cũng có những nguyên nhân có thể kiểm soát được như vận hành không khoa học, không thường xuyên, bảo dưỡng không đúng cách. Chỉ bằng cách tìm ra nguyên nhân gốc rễ, chúng ta mới có thể giải quyết vấn đề tốt hơn.
01
Hiện tượng gãy dụng cụ
1) Sứt mẻ của lưỡi cắt
Khi cấu trúc vật liệu phôi, độ cứng và lề không đồng đều, góc cào quá lớn, dẫn đến độ bền của lưỡi cắt thấp, hệ thống xử lý không đủ độ cứng để tạo ra rung động hoặc cắt không liên tục, chất lượng mài kém, lưỡi cắt dễ bị gãy sứt mẻ, Tức là xuất hiện sứt mẻ nhỏ, vết nứt hoặc bong tróc ở khu vực cạnh. Khi điều này xảy ra, dụng cụ sẽ mất một số khả năng cắt, nhưng sẽ tiếp tục hoạt động. Khi tiếp tục cắt, phần bị hư hỏng của khu vực cạnh có thể mở rộng nhanh chóng, dẫn đến thiệt hại lớn hơn.
hình ảnh
2) Mòn mép hoặc đầu lưỡi cắt
Loại hư hỏng này thường xảy ra trong các điều kiện cắt khắc nghiệt hơn so với hiện tượng sứt mẻ của lưỡi cắt, hoặc là sự phát triển thêm của hiện tượng sứt mẻ. Kích thước và phạm vi sứt mẻ lớn hơn sứt mẻ, do đó dụng cụ mất hoàn toàn khả năng cắt và phải ngừng hoạt động. Sự sứt mẻ của đầu thường được gọi là điểm rơi.
3) Lưỡi dao hoặc dao bị gãy
Khi điều kiện cắt cực kỳ khắc nghiệt, khối lượng cắt quá lớn, có tải trọng tác động, có các vết nứt nhỏ trên lưỡi hoặc vật liệu dụng cụ, có ứng suất dư trong lưỡi do hàn và mài, và các yếu tố như vận hành bất cẩn có thể gây hư hỏng cho lưỡi dao hoặc dụng cụ. vỡ ra. Sau khi hình thức hư hỏng này xảy ra, công cụ này không thể tiếp tục được sử dụng, do đó nó bị loại bỏ.
4) Lớp bề mặt của lưỡi dao bị bong ra
Đối với các vật liệu có độ giòn cao, chẳng hạn như hợp kim cứng có hàm lượng TiC cao, gốm sứ, PCBN, v.v., do cấu trúc bề mặt có khuyết tật hoặc vết nứt tiềm tàng hoặc ứng suất dư trên bề mặt do hàn và mài, trong quá trình cắt. dễ bong tróc lớp bề mặt khi chưa đủ bền hoặc bề mặt dụng cụ chịu ứng suất tiếp xúc xen kẽ. Sự bong tróc có thể xảy ra ở mặt cào, và vết dao có thể xảy ra ở mặt sườn. Bong tróc ở dạng vảy và diện tích bong tróc tương đối lớn. Các công cụ tráng có nhiều khả năng bong ra. Sau khi lưỡi dao bị bong tróc nhẹ, nó có thể tiếp tục hoạt động, nhưng sau khi bị bong tróc nghiêm trọng, nó sẽ mất khả năng cắt.
5) Biến dạng dẻo của chi tiết cắt
Do độ bền thấp và độ cứng thấp của thép công cụ và thép tốc độ cao, biến dạng dẻo có thể xảy ra ở phần cắt. Khi cacbua xi măng làm việc trực tiếp ở nhiệt độ cao và ở trạng thái ứng suất nén ba chiều, nó cũng sẽ tạo ra dòng chảy dẻo trên bề mặt, thậm chí gây ra biến dạng dẻo của lưỡi cắt hoặc đầu, gây ra sự sụp đổ. Sự sụp đổ thường xảy ra khi lượng cắt lớn và khi gia công vật liệu cứng. Mô đun đàn hồi của cacbua xi măng gốc TiC nhỏ hơn mô đun đàn hồi của cacbua xi măng gốc WC, do đó khả năng chống biến dạng dẻo của vật liệu trước được tăng tốc hoặc bị hỏng nhanh chóng. PCD và PCBN về cơ bản không bị biến dạng dẻo.
6) Vết nứt do nhiệt của lưỡi dao
Khi dụng cụ chịu tải trọng cơ học và nhiệt xen kẽ, bề mặt của bộ phận cắt chắc chắn sẽ tạo ra ứng suất nhiệt xen kẽ do sự giãn nở và co lại nhiệt lặp đi lặp lại, điều này sẽ khiến lưỡi dao bị mỏi và nứt. Ví dụ, khi sử dụng dao phay cacbua xi măng để phay tốc độ cao, răng dao liên tục chịu tác động định kỳ và ứng suất nhiệt xen kẽ, và các vết nứt hình lược được tạo ra trên mặt cào. Mặc dù một số công cụ không có tải trọng xen kẽ rõ ràng và ứng suất xen kẽ, nhưng ứng suất nhiệt cũng sẽ được tạo ra do nhiệt độ của lớp bề mặt và lớp bên trong không nhất quán. Ngoài ra, chắc chắn có những khuyết tật bên trong vật liệu dụng cụ nên lưỡi dao cũng có thể bị nứt. Dụng cụ này đôi khi có thể tiếp tục hoạt động trong một khoảng thời gian sau khi vết nứt hình thành, và đôi khi vết nứt mở rộng nhanh chóng khiến lưỡi dao bị gãy hoặc bề mặt lưỡi dao bị bong tróc nghiêm trọng.
02
Nguyên nhân hao mòn dụng cụ
1) mài mòn
Vật liệu gia công thường có một số hạt cực nhỏ có độ cứng cực cao, có thể tạo rãnh trên bề mặt dụng cụ, đó là mài mòn do mài mòn. Mài mòn tồn tại trên tất cả các bề mặt, rõ ràng nhất là trên mặt cào. Hơn nữa, sự mài mòn của sợi gai dầu có thể xảy ra ở nhiều tốc độ cắt khác nhau, nhưng đối với quá trình cắt ở tốc độ thấp, do nhiệt độ cắt thấp, sự mài mòn do các nguyên nhân khác gây ra là không rõ ràng, vì vậy sự mài mòn do mài mòn là nguyên nhân chính. Ngoài ra, độ cứng của dụng cụ càng thấp thì tổn thương do mài mòn càng nghiêm trọng.
2) Mặc hàn lạnh
Khi cắt, có nhiều áp lực và ma sát mạnh giữa phôi, vật cắt và mặt trước và sau của dao cắt nên sẽ xảy ra hiện tượng hàn nguội. Do có sự chuyển động tương đối giữa các cặp ma sát nên khi hàn nguội sẽ sinh ra các vết nứt và bị lấy đi một phía dẫn đến hiện tượng mài mòn khi hàn nguội. Sự mài mòn khi hàn nguội nói chung là nghiêm trọng ở tốc độ cắt vừa phải. Theo các thí nghiệm, kim loại giòn có khả năng chống hàn lạnh mạnh hơn kim loại dẻo; kim loại nhiều pha nhỏ hơn kim loại một pha; các hợp chất kim loại có xu hướng hàn lạnh thấp hơn các chất đơn giản; Các nguyên tố nhóm B và sắt trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có xu hướng hàn lạnh nhỏ hơn. Hàn nguội nghiêm trọng hơn khi cắt thép tốc độ cao và cacbua xi măng ở tốc độ thấp.
3) Mặc khuếch tán
Trong quá trình cắt ở nhiệt độ cao và tiếp xúc giữa phôi và dụng cụ, các nguyên tố hóa học ở cả hai bên khuếch tán lẫn nhau ở trạng thái rắn, làm thay đổi cấu trúc thành phần của dụng cụ, làm cho bề mặt dụng cụ dễ vỡ và làm trầm trọng thêm sự mài mòn của dụng cụ. dụng cụ. Hiện tượng khuếch tán luôn duy trì sự khuếch tán liên tục từ vật thể có gradient độ sâu cao sang vật thể có gradient độ sâu thấp.
Ví dụ, khi cacbua xi măng ở 800 độ, coban trong đó sẽ nhanh chóng khuếch tán vào phoi và phôi, WC sẽ phân hủy thành vonfram và cacbon và khuếch tán vào thép; khi nhiệt độ cắt của dụng cụ PCD cao hơn 800 độ khi cắt vật liệu sắt thép Lúc này các nguyên tử cacbon trong PCD sẽ được chuyển lên bề mặt phôi với cường độ khuếch tán lớn để tạo thành hợp kim mới, và bề mặt của công cụ sẽ được biểu đồ hóa. Sự khuếch tán của coban và vonfram tương đối nghiêm trọng, khả năng chống khuếch tán của titan, tantali và niobi tương đối mạnh. Do đó, cacbua xi măng YT có khả năng chống mài mòn tốt hơn. Khi cắt gốm sứ và PCBN, khi nhiệt độ cao tới 1000 độ -1300 độ, độ mài mòn do khuếch tán không đáng kể. Do các vật liệu khác nhau của phôi, phoi và dụng cụ, điện thế nhiệt điện sẽ được tạo ra ở vùng tiếp xúc trong quá trình cắt. Tiềm năng nhiệt điện này có thể thúc đẩy sự khuếch tán và đẩy nhanh quá trình mài mòn của dụng cụ. Loại hao mòn khuếch tán này dưới tác động của điện thế nhiệt điện được gọi là "hao mòn nhiệt điện".
4) Mặc oxy hóa
Khi nhiệt độ tăng lên, bề mặt của dụng cụ bị oxy hóa để tạo ra các oxit mềm hơn do các phoi cọ xát, được gọi là mài mòn do oxy hóa. Ví dụ: ở 700 độ ~ 800 độ, oxy trong không khí phản ứng với coban, cacbua, cacbua titan, v.v. trong cacbua xi măng để tạo thành oxit mềm; ở 1000 độ, PCBN phản ứng hóa học với hơi nước.
03
Mô hình mặc lưỡi
1) Sát thương mặt cào
Khi cắt vật liệu nhựa ở tốc độ cao, phần mặt cào gần với lực cắt sẽ bị mòn thành hình lưỡi liềm dưới tác động của phoi, vì vậy nó còn được gọi là mài mòn miệng hố. Trong giai đoạn đầu mài mòn, góc cào của dụng cụ tăng lên, điều này giúp cải thiện điều kiện cắt và có lợi cho việc làm cong và bẻ phoi. Tuy nhiên, khi miệng hố hình lưỡi liềm tăng thêm, độ bền của lưỡi cắt bị suy yếu đi rất nhiều, điều này cuối cùng có thể khiến lưỡi cắt bị gãy. Trường hợp. Khi cắt vật liệu giòn, hoặc cắt vật liệu dẻo ở tốc độ cắt thấp hơn và độ dày cắt mỏng hơn, nhìn chung không xảy ra mài mòn miệng hố.
2) Độ mòn của đầu dụng cụ
Mòn mũi dụng cụ là sự mài mòn của sườn cung mũi dụng cụ và sườn thứ cấp liền kề, là sự tiếp tục mài mòn của sườn trên của dụng cụ. Do điều kiện tản nhiệt kém và ứng suất tập trung ở đây nên tốc độ mài mòn nhanh hơn tốc độ mài mòn ở sườn, trên sườn phụ đôi khi hình thành một loạt rãnh nhỏ với khoảng cách bằng lượng nạp, gọi là mòn rãnh. . Chúng chủ yếu là do lớp tôi cứng và các đường cắt trên bề mặt gia công. Khi cắt các vật liệu khó cắt có xu hướng hóa cứng cao, rất có thể xảy ra hiện tượng mòn rãnh. Độ mài mòn của đầu dao có ảnh hưởng lớn nhất đến độ nhám bề mặt phôi và độ chính xác gia công.
3) hao mòn sườn
Khi cắt vật liệu nhựa ở độ dày cắt lớn, gờ của dụng cụ có thể không tiếp xúc với phôi do có gờ tích hợp. Ngoài ra, thường thì gờ sẽ tiếp xúc với phôi và vùng mài mòn có góc chạm nổi 0 được hình thành trên gờ. Nói chung, ở giữa chiều dài làm việc của lưỡi cắt, độ mòn của sườn tương đối đồng đều, do đó mức độ mòn của sườn có thể được đo bằng chiều rộng vùng mòn của sườn VB của lưỡi cắt.
Do các loại dụng cụ khác nhau hầu như luôn bị mài mòn ở sườn trong các điều kiện cắt khác nhau, đặc biệt là khi cắt vật liệu giòn hoặc cắt vật liệu nhựa có độ dày cắt nhỏ, nên độ mòn của dụng cụ chủ yếu là mòn ở sườn và vùng mài mòn. Đo chiều rộng VB tương đối đơn giản, vì vậy VB thường được sử dụng để biểu thị mức độ hao mòn của dụng cụ. VB càng lớn, không chỉ làm tăng lực cắt và gây ra rung động khi cắt mà còn ảnh hưởng đến độ mòn ở cung của đầu dao, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt.
hình ảnh
04
Làm thế nào để tránh gãy dao
1) Theo đặc điểm của vật liệu và bộ phận được xử lý, lựa chọn hợp lý các loại và loại vật liệu dụng cụ. Với tiền đề là có độ cứng và khả năng chống mài mòn nhất định, cần phải đảm bảo rằng vật liệu dụng cụ có độ dẻo dai cần thiết.
2) Lựa chọn hợp lý các thông số hình học của dao. Bằng cách điều chỉnh các góc trước và sau, góc lệch chính và phụ, góc nghiêng của lưỡi cắt, v.v., có thể đảm bảo rằng lưỡi cắt và đầu dụng cụ có độ bền tốt hơn. Mài mặt vát âm trên lưỡi cắt là một biện pháp hiệu quả để tránh sứt mẻ.
3) Đảm bảo chất lượng hàn và mài sắc, tránh các khuyết tật khác nhau do hàn và mài kém gây ra. Các con dao được sử dụng trong quy trình chính phải được mài để cải thiện chất lượng bề mặt và kiểm tra các vết nứt.
4) Chọn lượng cắt hợp lý để tránh lực cắt quá mức và nhiệt độ cắt cao để tránh làm hỏng dụng cụ.
5) Đảm bảo rằng hệ thống xử lý có độ cứng tốt hơn và giảm rung động càng nhiều càng tốt.
6) Thực hiện đúng phương pháp vận hành và cố gắng làm cho dụng cụ không chịu hoặc chịu tải trọng thay đổi đột ngột càng nhiều càng tốt.
05
Nguyên nhân và biện pháp xử lý sứt mẻ dụng cụ
1. Lựa chọn cấp và đặc điểm kỹ thuật của lưỡi không đúng cách, chẳng hạn như độ dày của lưỡi quá mỏng hoặc cấp quá cứng và quá giòn được chọn để gia công thô.
Biện pháp đối phó: tăng độ dày của lưỡi dao hoặc lắp lưỡi dao theo chiều dọc, đồng thời chọn loại có độ bền uốn và độ dẻo dai cao hơn.
2. Lựa chọn sai các thông số hình học của dụng cụ (chẳng hạn như góc trước và sau quá lớn, v.v.).
Biện pháp đối phó:
Bạn có thể bắt đầu thiết kế lại công cụ từ các khía cạnh sau.
1) Giảm các góc phía trước và phía sau một cách hợp lý.
2) Sử dụng độ nghiêng cạnh âm lớn hơn.
3) Giảm góc vào.
4) Sử dụng mặt vát âm hoặc cung cạnh lớn hơn.
5) Mài cạnh cắt chuyển tiếp để tăng cường đầu.
3) Quy trình hàn của lưỡi dao không chính xác, dẫn đến ứng suất hàn quá mức hoặc vết nứt hàn.
Biện pháp đối phó:
1) Tránh sử dụng cấu trúc rãnh lưỡi kín ba mặt.
2) Lựa chọn đúng chất hàn.
3) Tránh sử dụng hàn đốt nóng bằng ngọn lửa oxyacetylene và giữ ấm sau khi hàn để loại bỏ ứng suất bên trong.
4) Sử dụng cấu trúc kẹp cơ học càng nhiều càng tốt
4. Phương pháp mài không phù hợp sẽ gây ra ứng suất mài và nứt mài; sau khi mài dao phay PCBN, độ rung của răng cắt quá lớn, khiến tải trọng của từng răng cắt quá nặng và cũng sẽ gây ra hiện tượng cắt.
Biện pháp đối phó:
1) Mài bằng đá mài gián đoạn hoặc đá mài kim cương.
2) Chọn đá mài mềm hơn, và thường ăn mòn để giữ cho đá mài luôn sắc bén.
3) Chú ý đến chất lượng mài và kiểm soát chặt chẽ độ rung của răng dao phay.
5. Lựa chọn lượng cắt không hợp lý. Nếu số lượng quá lớn, máy công cụ sẽ nhàm chán; khi cắt không liên tục, tốc độ cắt quá cao, tốc độ nạp quá lớn và khi khoảng trống cho phép không đồng đều, độ sâu cắt quá nhỏ; cắt thép mangan cao Đối với các vật liệu có xu hướng làm cứng lớn, tốc độ nạp liệu quá nhỏ.
Biện pháp đối phó: Chọn lại lượng cắt.
6. Các nguyên nhân về cấu trúc như bề mặt đáy của rãnh của dụng cụ kẹp cơ khí không bằng phẳng hoặc lưỡi dao nhô ra quá dài.
Biện pháp đối phó:
1) Cắt bề mặt đáy của ống hút.
2) Bố trí hợp lý vị trí của vòi phun chất lỏng cắt.
3) Cán cứng thêm một miếng đệm cacbua dưới lưỡi dao.
7. Dụng cụ bị mài mòn quá mức.
Biện pháp đối phó: Thay dao hoặc thay lưỡi cắt kịp thời.
8. Tốc độ dòng chất lỏng cắt không đủ hoặc phương pháp đổ đầy không đúng sẽ gây ra hiện tượng nóng đột ngột và làm hỏng lưỡi cắt.
Biện pháp đối phó:
1) Tăng tốc độ dòng chảy của chất lỏng cắt.
2) Bố trí hợp lý vị trí của vòi phun chất lỏng cắt.
3) Sử dụng các phương pháp làm mát hiệu quả như phun làm mát để cải thiện hiệu quả làm mát.
4) Áp dụng cắt tốc độ cao để giảm tác động lên lưỡi dao.
9. Dụng cụ được lắp đặt không chính xác, chẳng hạn như: dụng cụ cắt được lắp đặt quá cao hoặc quá thấp; dao phay cuối sử dụng phay xuống không đối xứng, v.v.
Biện pháp đối phó: Cài đặt lại công cụ.
10. Độ cứng của hệ thống xử lý quá kém, dẫn đến rung động khi cắt quá mức.
Biện pháp đối phó:
1) Tăng giá đỡ phụ của phôi để cải thiện độ cứng kẹp của phôi.
2) Giảm chiều dài nhô ra của dụng cụ.
3) Giảm đúng góc sau của dụng cụ.
4) Áp dụng các biện pháp giảm chấn khác.
11. Hoạt động không chủ ý, chẳng hạn như: khi dụng cụ cắt từ giữa phôi, hành động quá mạnh; trước khi rút dụng cụ ra, hãy dừng ngay lập tức.
Biện pháp đối phó: Chú ý đến phương pháp hoạt động.
06
Nguyên nhân, đặc điểm và biện pháp phòng trừ sâu xây dựng
1. Nguyên nhân
Ở phần gần lưỡi cắt, trong khu vực tiếp xúc với chip công cụ, do lực tác động xuống lớn, kim loại bên dưới của chip được nhúng vào các đỉnh và rãnh không bằng phẳng siêu nhỏ trên mặt cào, tạo thành một lớp kim loại thực sự. -tiếp xúc với kim loại không có khe hở và gây ra liên kết. , phần này của khu vực tiếp xúc dao-chip được gọi là khu vực liên kết. Trong vùng liên kết, sẽ có một lớp vật liệu kim loại mỏng lắng đọng trên mặt cào ở đáy phoi. Vật liệu kim loại của phần chip này đã bị biến dạng nghiêm trọng và sẽ được gia cố ở nhiệt độ cắt thích hợp. Với dòng phoi liên tục, dưới tác động của dòng cắt tiếp theo, lớp vật liệu ứ đọng này sẽ trượt so với lớp phoi phía trên và rời ra, trở thành cơ sở của cạnh tích hợp. Sau đó, một lớp vật liệu cắt ứ đọng thứ hai sẽ được hình thành trên đó và lớp liên tục này sẽ tạo thành một cạnh tích hợp.
2. Đặc điểm và ảnh hưởng đến quá trình cắt
1) Độ cứng cao gấp 1,5~2,0 lần so với độ cứng của vật liệu phôi. Nó có thể thay thế mặt cào để cắt, có tác dụng bảo vệ lưỡi cắt và giảm mài mòn mặt cào. Tuy nhiên, khi mép tích hợp rơi ra, các mảnh vụn sẽ chảy qua khu vực tiếp xúc giữa dụng cụ và phôi gia công. Nguyên nhân làm mòn sườn dụng cụ.
2) Sau khi cạnh tích hợp được hình thành, góc cào làm việc của dụng cụ tăng lên đáng kể, đóng vai trò tích cực trong việc giảm biến dạng phoi và lực cắt.
3) Do cạnh tích hợp nhô ra ngoài cạnh cắt, độ sâu cắt thực tế tăng lên, điều này ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước của phôi.
4) Cạnh tích hợp sẽ gây ra hiện tượng "rãnh" trên bề mặt phôi, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt của phôi.
5) Các mảnh vỡ của cạnh tích hợp sẽ liên kết hoặc nhúng vào bề mặt phôi để gây ra các vết cứng, điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công của phôi.
Từ những phân tích trên, có thể thấy rằng cạnh dựng sẵn không tốt cho việc cắt, đặc biệt là cho việc hoàn thiện.
3. Biện pháp kiểm soát
Có thể tránh được việc tạo ra gờ tích hợp bằng cách không liên kết hoặc biến dạng và tăng cường vật liệu đáy của phoi và mặt cào. Đối với ngày này, các biện pháp sau đây có thể được thực hiện.
1) Giảm độ nhám của mặt cào.
2) Tăng góc cào của dụng cụ.
3) Giảm độ dày cắt.
4) Sử dụng cắt tốc độ thấp hoặc cắt tốc độ cao để tránh tốc độ cắt dễ tạo thành cạnh tích hợp.
5) Tiến hành xử lý nhiệt thích hợp trên vật liệu phôi để tăng độ cứng và giảm độ dẻo.
6) Sử dụng chất lỏng cắt gọt có đặc tính chống kết dính tốt (chẳng hạn như chất lỏng cắt gọt cực áp có chứa lưu huỳnh và clo).
