Инструмент за струговане
Най-разпространеният инструмент при рязане на метал е стругът.Инструментите за струговане се използват за рязане на външни кръгове, отвори в центъра, резби, жлебове, зъби и други форми на стругове.Основните му типове са показани на фигура 3-18.
Фигура 3-18 Основни типове инструменти за струговане
1. 10—Инструмент за струговане на края 2. 7—Външен кръг (инструмент за струговане на вътрешен отвор) 3. 8—Инструмент за нарязване на канали 4. 6—Инструмент за струговане на резба 5. 9—Инструмент за струговане на профили
Инструментите за струговане се класифицират въз основа на структурата им на инструменти за твърдо струговане, струговане чрез заваряване, струговане със скоби и индексируеми инструменти.Сменяемите инструменти за струговане стават все по-популярни поради увеличената им употреба.Този раздел се фокусира върху въвеждането на принципи и техники за проектиране на инструменти за индексиране и заваряване.
1. Инструмент за заваряване
Инструментът за заваряване се състои от острие със специфична форма и държач, свързани чрез заваряване.Остриетата обикновено се изработват от различни степени на карбиден материал.Стеблата на инструмента обикновено са стомана 45 и са заточени, за да отговарят на специфичните изисквания по време на употреба.Качеството на инструментите за заваряване и тяхното използване зависи от марката на острието, модела на острието, геометричните параметри на инструмента и формата и размера на слота.Качество на смилане и др. Качество на смилане и др.
(1) Има предимства и недостатъци на инструментите за заваряване и струговане
Той се използва широко поради своята проста, компактна структура;висока твърдост на инструмента;и добра устойчивост на вибрации.Освен това има много недостатъци, включително:
(1) Ефективността на рязане на острието е лоша.Ефективността на рязане на острието ще бъде намалена, след като е било заварено при висока температура.Високата температура, използвана за заваряване и заточване, кара острието да бъде подложено на вътрешно напрежение.Тъй като коефициентът на линейно разширение на карбида е половината от този на тялото на инструмента, това може да доведе до появата на пукнатини в карбида.
(2) Държачът на инструмента не може да се използва повторно.Суровините се губят, защото държачът на инструмента не може да се използва повторно.
(3) Спомагателният период е твърде дълъг.Смяната и настройката на инструмента отнема много време.Това не е съвместимо с изискванията на CNC машини, автоматични системи за обработка или автоматични машинни инструменти.
(2) Тип жлеб на държача на инструмента
За заварени инструменти за струговане трябва да се направят жлебове на стеблото на инструмента според формата и размера на острието.Жлебовете на стеблото на инструмента включват проходни канали, полупроходни канали, затворени канали и подсилени полупроходни канали.Както е показано на фигура 3-19.
Фигура 3-19 Геометрия на държача на инструмента
Жлебът на държача на инструмента трябва да отговаря на следните изисквания, за да се осигури качествено заваряване:
(1) Контролирайте дебелината.(1) Контролирайте дебелината на тялото на ножа.
(2) Контролирайте разстоянието между острието и жлеба на държача на инструмента.Разстоянието между острието и жлеба на държача на инструмента не трябва да е твърде голямо или малко, обикновено 0,050,15 mm.Дъговата връзка трябва да бъде възможно най-равномерна и максималната локална междина не трябва да надвишава 0,3 mm.В противен случай здравината на заваръчния шев ще бъде засегната.
(3) Контролирайте стойността на повърхностната грапавост на жлеба на държача на инструмента.Жлебът на държача на инструмента има грапавост на повърхността Ra=6,3 mm.Повърхността на острието трябва да е плоска и гладка.Преди заваряване жлебът на държача на инструмента трябва да се почисти, ако има масло.За да поддържате повърхността на зоната за заваряване чиста, можете да използвате пясъкоструене или алкохол или бензин, за да я изчеткате.
Контролирайте дължината на острието.При нормални обстоятелства острието, поставено в жлеба на държача на инструмента, трябва да стърчи с 0,20,3 мм, за да позволи заточването.Жлебът на държача на инструмента може да бъде направен по-дълъг с 0,20,3 mm от острието.След заваряването тялото на инструмента се заварява.За по-спретнат външен вид премахнете излишното.
(3) Процес на спояване на острието
Твърдата спойка се използва за заваряване на остриета от циментиран карбид (твърдата спойка е огнеупорен или спояващ материал, който има температура на топене по-висока от 450°C).Спойката се нагрява до разтопено състояние, което обикновено е 3050°C над точката на топене.Флюсът предпазва спойката от проникване и дифузия по повърхността наобработени компоненти.Той също така позволява взаимодействието на спойката със заварения компонент.Действието на топене прави карбидното острие здраво заварено в слота.
Налични са много техники за нагряване на спояване, като заваряване с газов пламък и високочестотно заваряване.Електрическото контактно заваряване е най-добрият метод за нагряване.Съпротивлението в точката на контакт между медния блок и режещата глава е най-високо и това е мястото, където ще се генерира висока температура.Тялото на ножа първо става червено и след това топлината се предава на острието.Това води до бавно нагряване на острието и постепенно повишаване на температурата.Предотвратяването на пукнатини е важно.
Острието не е „прегорено“, защото захранването се изключва веднага щом материалът се разтопи.Доказано е, че електрическото контактно заваряване намалява пукнатините на острието и разпояването.Спояването е лесно и стабилно, с добро качество.Процесът на спояване е по-малко ефективен от високочестотните заварки и е трудно да се спояват инструменти с множество ръбове.
Качеството на спояването се влияе от много фактори.Материалът за спояване, потокът и методът на нагряване трябва да бъдат избрани правилно.За инструмента за твърдосплавно спояване материалът трябва да има точка на топене, по-висока от температурата на рязане.Това е добър материал за рязане, защото може да запази здравината на свързване на острието, като същевременно поддържа неговата течливост, омокряемост и топлопроводимост.Следните материали за спояване обикновено се използват при спояване на остриета от циментиран карбид:
(1) Температурата на топене на чиста мед или медно-никелова сплав (електролитна) е приблизително 10001200°C.Допустимите работни температури са 700900degC.Това може да се използва с инструменти, които имат големи натоварвания.
(2) Медно-цинков или 105# допълнителен метал с температура на топене между 900920degC и 500600degC.Подходящ за инструменти със средно натоварване.
Точката на топене на сребърно-медната сплав е 670820. Максималната работна температура е 400 градуса.Той обаче е подходящ за заваряване на прецизни стругови инструменти с ниско съдържание на кобалт или високо съдържание на титанов карбид.
Качеството на спояването се влияе значително от избора и прилагането на флюса.Флюсът се използва за отстраняване на оксиди от повърхността на детайла, който ще бъде запоен, за увеличаване на омокряемостта и защита на заваръчния шев от окисляване.За запояване на твърдосплавни инструменти се използват два флюса: дехидратиран боракс Na2B4O2 или дехидратиран боракс 25% (масова фракция) + борна киселина 75% (масова фракция).Температурите на спояване варират от 800 до 1000°C.Бораксът може да бъде дехидратиран чрез разтопяване на боракса, след което го натрошавате след охлаждане.пресейте.Когато запоявате YG инструменти, дехидратираният боракс обикновено е по-добър.Можете да постигнете задоволителни резултати, когато запоявате YT инструменти, като използвате формулата дехидратиран боракс (масова фракция) 50% + борна (масова фракция) 35% + дехидратиран калиев (масова фракция) флуорид (15%).
Добавянето на калиев флуорид ще подобри омокряемостта и способността за топене на титановия карбид.За да се намали напрежението при заваряване при спояване на сплави с високо съдържание на титан (YT30 и YN05), обикновено се използва ниска температура между 0,1 и 0,5 mm.Като компенсиращо уплътнение между остриетата и държачите на инструменти често се използва въглеродна стомана или желязо-никел.За да се намали термичният стрес, острието трябва да бъде изолирано.Обикновено струговащият инструмент се поставя в пещ с температура 280°C.Изолирайте за три часа при 320°C и след това охладете бавно или в пещта, или в азбест или прах от пепел от слама.
(4) Неорганично свързване
Неорганичното свързване използва фосфорен разтвор и неорганичен меден прах, които комбинират химия, механика и физика за свързване на остриета.Неорганичното свързване е по-лесно за използване от спояването и не причинява вътрешно напрежение или пукнатини в острието.Този метод е особено полезен за материали с остриета, които са трудни за заваряване, като например керамика.
Характерни операции и практически случаи на обработка
4. Избор на ъгъл на наклон на ръба и скосяване
（1）Скосеното рязане е концепция, която съществува от дълго време.
Рязане под прав ъгъл е рязане, при което режещото острие на инструмента е успоредно на посоката, в която режещото движение ще поеме.Скосено рязане е, когато режещият ръб на инструмента не е перпендикулярен на посоката на режещото движение.За удобство ефектът от фуража може да се пренебрегне.Рязане, което е перпендикулярно на основната скорост на движение или ъглите на наклона на ръба lss=0, се считат за рязане под прав ъгъл.Това е показано на фигура 3-9.Рязане, което не е перпендикулярно на основната скорост на движение или ъглите на наклона на ръба lss0, се нарича рязане под наклонен ъгъл.Например, както е показано на Фигура 3-9.b, когато реже само един режещ ръб, това е известно като свободно рязане.Скосеното рязане е най-често срещано при рязане на метал.
Фигура 3-9 Рязане под прав ъгъл и рязане под наклон
(2) Влиянието на скосеното рязане върху процеса на рязане
1. Влияйте върху посоката на изтичане на стружки
Фигура 3-10 показва, че външен инструмент за завъртане се използва за завъртане на тръбен фитинг.Когато само основният режещ ръб участва в рязането, частица M в режещия слой (ако приемем, че е със същата височина като центъра на частта) се превръща в стружка под екструзията пред инструмента и изтича по предната част.Връзката между посоката на потока на стружки и ъгъла на наклона на ръба е да пресече единично тяло MBCDFHGM с ортогоналната равнина и равнината на рязане и двете равнини, успоредни на тях през точка M.
Фигура 3-10 Ефект на λs върху посоката на потока на чипа
MBCD е базовата равнина на фигура 3-11.Когато ls=0, MBEF е предната част на Фигура 3-11, а равнината MDF е ортогонална и нормална равнина.Точка M сега е перпендикулярна на режещия ръб.Когато стружките се изхвърлят, M е компонент на скоростта по посока на режещия ръб.MF е перпендикулярно успореден на режещия ръб.Както е показано на Фигура 3-10а, в този момент чиповете са извити в пружинна форма или текат по права линия.Ако ls има положителна стойност, тогава равнината на MGEF е отпред и скоростта на рязане на главното движение vcM не е успоредна на режещия ръб MG.Скоростта на частицата Mкомпоненти за струговане с ЦПУvT спрямо инструмента по посока на режещия ръб сочи към MG.Когато точка М се трансформира в чип, който изтича отпред и се влияе от vT, скоростта на чипа vl ще се отклони от нормалната равнина MDK под ъгъл на чипа от psl.Когато ls има голяма стойност, стружките ще се движат в посока на обработване на повърхността.
Равнината MIN, както е показано на фигури 3-10b и 3-11, е известна като поток от стружки.Когато ls има отрицателна стойност, компонентът на скоростта vT в посоката на режещия ръб се обръща, сочейки към GM.Това кара чиповете да се отклоняват от нормалната равнина.Потокът е в обратна посока към повърхността на машината.Както е показано на фигура 3-10.c.Тази дискусия е само за ефекта на ls по време на свободно рязане.Пластичният поток на метала при върха на инструмента, малкия режещ ръб и жлеба за стружките ще имат ефект върху посоката на изтичане на стружките по време на действителния процес на обработка на струговане на външни кръгове.Фигура 3-12 показва резбоването на проходни и затворени отвори.Влияние на наклона на режещия ръб върху потока на стружки.При нарязване на резба без дупка, стойността ls е положителна, но при нарязване на резба с дупка, това е отрицателна стойност.
Фигура 3-11 Посока на потока на стружки при косо рязане
2. Действителният наклон и тъпите радиуси са засегнати
Когато ls = 0, при свободно рязане наклонените ъгли в ортогоналната равнина и равнината на потока на стружките са приблизително равни.Ако ls не е нула, това наистина може да повлияе на остротата на режещия ръб и съпротивлението на триене, когато стружките се избутат навън.В равнината на потока на стружките трябва да се измерват ефективните наклонени ъгли ge и тъпите радиуси на режещия ръб re.Фигура 3-13 сравнява геометрията на нормална равнина, която минава през М-точката на главния ръб с тъпите радиуси re на равнината на потока на стружките.В случая на острия ръб нормалната равнина показва дъга, образувана от тъпия радиус rn.Въпреки това, в профила на потока на чипа, рязането е част от елипса.Радиусът на кривина по дългата ос е действителният тъп радиус на режещия ръб re.Следната приблизителна формула може да бъде изчислена от фигурите на геометричните отношения на фигури 3-11 и 3-13.
Формулата по-горе показва, че re нараства с увеличаване на абсолютната стойност ls, докато ge намалява.Ако ls=75deg и gn=10deg с rn=0,020.15mm тогава ge може да бъде толкова голям, колкото 70deg.re също може да бъде толкова малък, колкото 0,0039 mm.Това прави режещия ръб много остър и може да постигне микрорязане (ap0,01 mm) чрез използване на малко количество обратно рязане.Фигура 3-14 показва позицията на рязане на външен инструмент, когато l е настроен на 75 градуса.Основните и вторичните ръбове на инструмента са подравнени в права линия.Режещият ръб на инструмента е изключително остър.Режещият ръб не е фиксиран по време на процеса на рязане.Освен това е допирателна с външната цилиндрична повърхност.Монтажът и настройката са лесни.Инструментът се използва успешно за високоскоростно струговане на въглеродна стомана.Може да се използва и за довършителна обработка на трудни за обработка материали като стомана с висока якост.
Фигура 3-12 Влиянието на ъгъла на наклона на ръба върху посоката на потока на стружки по време на нарязване на резба
Фигура 3-13 Сравнение на rn и re геометрии
3. Устойчивостта на удар и здравината на върха на инструмента са засегнати
Когато ls е отрицателно, както е показано на фигура 3-15b, върхът на инструмента ще бъде най-ниската точка по режещия ръб.Когато режещите ръбове се врежат впрототипни частипървата точка на удар с детайла е върха на инструмента (когато go има положителна стойност) или предната част (когато е отрицателна). Това не само предпазва и укрепва върха, но също така помага за намаляване на риска от повреда.Много инструменти с голям наклонен ъгъл използват отрицателен наклон на ръба.Те могат както да увеличат здравината, така и да намалят удара върху върха на инструмента.Обратната сила Fp се увеличава в този момент.
Фигура 3-14 Инструмент за завъртане под ъгъл с голямо острие без фиксиран връх
4. Влияе върху стабилността на рязане навътре и навън.
Когато ls = 0, режещият ръб се врязва и излиза от детайла почти едновременно, силата на рязане внезапно се променя и ударът е голям;когато ls не е нула, режещият ръб постепенно се врязва във и извън детайла, ударът е малък и рязането е по-плавно.Например, цилиндричните фрези и челни фрези с голям спирален ъгъл имат по-остри режещи ръбове и по-гладко рязане от старите стандартни фрези.Производствената ефективност се увеличава от 2 до 4 пъти, а стойността на грапавостта на повърхността Ra може да достигне по-малко от 3,2 mm.
5. Форма на режещия ръб
Формата на режещия ръб на инструмента е едно от основните съдържания на разумните геометрични параметри на инструмента.Промените във формата на острието на инструмента променят модела на рязане.Така нареченият модел на рязане се отнася до реда и формата, в които металният слой, който трябва да се обработва, се отстранява от режещия ръб.Той влияе върху размера на натоварването на режещия ръб, условията на напрежение, живота на инструмента и качеството на обработената повърхност.изчакайте.Много усъвършенствани инструменти са тясно свързани с разумния избор на форми на острието.Сред усъвършенстваните практически инструменти, формите на острието могат да бъдат обобщени в следните типове:
(1) Подобрете формата на острието на режещия ръб.Тази форма на острието е главно за укрепване на здравината на режещия ръб, увеличаване на ъгъла на режещия ръб, намаляване на натоварването върху единица дължина на режещия ръб и подобряване на условията за разсейване на топлината.В допълнение към няколко форми на върха на инструмента, показани на Фигура 3-8, има също форми на дъгови ръбове (инструменти за струговане на дъгови ръбове, фрезови фрези за фрезоване на дъгови ръбове, свредла на дъгови ръбове и т.н.), множество форми на ръбове с остър ъгъл (боркорони , и т.н.) )изчакайте;
(2) Форма на ръба, която намалява остатъчната площ.Тази форма на ръба се използва главно за довършителни инструменти, като инструменти за струговане с голямо подаване и челни фрези с чистачи, плаващи пробиващи инструменти и обикновени пробиващи инструменти с цилиндрични чистачи.Райбери и др.;
Фигура 3-15 Ефект на ъгъла на наклона на ръба върху точката на удар при режещ инструмент
(3) Форма на острието, която разумно разпределя границата на режещия слой и плавно извежда стружките.Характеристиката на този тип форма на острието е, че тя разделя широкия и тънък режещ слой на няколко тесни стружки, което не само позволява плавното извеждане на стружките, но и увеличава скоростта на придвижване.Дайте количеството и намалете силата на рязане на уреда.Например, в сравнение с обикновените режещи ножове с прав ръб, режещите ножове с двоен ръб разделят основния режещ ръб на три секции, както е показано на Фигура 3-16.Чиповете също са разделени на три ленти съответно.Триенето между стружките и двете стени е намалено, което предотвратява запушването на стружките и значително намалява силата на рязане.С увеличаване на дълбочината на рязане скоростта на намаляване се увеличава и ефектът е по-добър.В същото време температурата на рязане се намалява и животът на инструмента се подобрява.Има много инструменти, принадлежащи към този тип форма на острието, като стъпкови фрези, фрези с шахматно разположени ръбове, триони с шахматни ръбове, свредла за стърготини, фрези за царевица с стъпаловидни зъбци и челни фрези с вълнообразен ръб.И изрязани протяжки и др.;
Фигура 3-16 Двустепенен режещ нож
(4) Други специални форми.Специалните форми на острието са форми на острие, които са проектирани да отговарят на условията на обработка на детайла и неговите характеристики на рязане.Фигура 3-17 илюстрира формата на предната дъска за пране, използвана за обработка на оловен месинг.Основният режещ ръб на това острие е оформен в множество триизмерни арки.Всяка точка на режещия ръб има ъгъл на наклон, който се увеличава от отрицателен до нула и след това до положителен.Това кара остатъците да се изстискват на лентовидни чипове.
Anebon винаги поддържа философията на „Бъдете номер 1 във високото качество, основавайте се на кредит и надеждност за растеж“.Anebon ще продължи да обслужва предишни и нови потенциални клиенти от дома и отвъд океана изцяло за обикновена отстъпка 5 Axis Precision Custom Rapid Prototype5 осно фрезоване с ЦПУОбработка на стругове, в Anebon с най-високо качество като начало като наше мото, ние произвеждаме продукти, които са изцяло произведени в Япония, от доставката на материали до обработката.Това дава възможност на клиенти от цялата страна да свикнат с уверено спокойствие.
Процеси на производство в Китай, фрезови услуги за метал и услуга за бързо създаване на прототипи.Anebon счита за наш принцип „разумни цени, ефективно време за производство и добро следпродажбено обслужване“.Anebon се надява да си сътрудничи с повече клиенти за взаимно развитие и ползи.Приветстваме потенциални купувачи да се свържат с нас.
Време на публикуване: 14 декември 2023 г