Draaigereedschap
Het meest gebruikte gereedschap bij het snijden van metaal is het draaigereedschap.Draaigereedschappen worden gebruikt om buitenste cirkels, gaten in het midden, draden, groeven, tanden en andere vormen op draaibanken te snijden.De belangrijkste typen worden weergegeven in Figuur 3-18.
Figuur 3-18 Belangrijkste soorten draaigereedschappen
1. 10 – Einddraaigereedschap 2. 7 – Buitencirkel (binnenste gatdraaigereedschap) 3. 8 – Groeffrees 4. 6 – Draaddraaigereedschap 5. 9 – Profieldraaigereedschap
Draaigereedschappen worden op basis van hun structuur geclassificeerd in voldraaien, lasdraaien, machineklemdraaien en wisselplaatgereedschappen.Wisselplaatdraaigereedschappen worden steeds populairder vanwege het toenemende gebruik ervan.Dit gedeelte richt zich op het introduceren van ontwerpprincipes en -technieken voor wisselplaat- en lasdraaigereedschappen.
1. Lasapparaat
Het lasdraaigereedschap bestaat uit een blad met een specifieke vorm en een houder die door middel van lassen is verbonden.Messen zijn meestal gemaakt van verschillende soorten hardmetaal.De gereedschapsschachten zijn over het algemeen van 45-staal en worden tijdens het gebruik geslepen om aan specifieke eisen te voldoen.De kwaliteit van de lasdraaigereedschappen en het gebruik ervan zijn afhankelijk van de bladkwaliteit, het bladmodel, de geometrische parameters van het gereedschap en de vorm en grootte van de sleuf.Slijpkwaliteit enz. Slijpkwaliteit enz.
(1) Er zijn voor- en nadelen verbonden aan het lassen van draaigereedschappen
Het wordt veel gebruikt vanwege zijn eenvoudige, compacte structuur;hoge gereedschapstijfheid;en goede trillingsbestendigheid.Het heeft ook veel nadelen, waaronder:
(1) De snijprestaties van het mes zijn slecht.De snijprestaties van het mes zullen afnemen nadat het bij hoge temperatuur is gelast.De hoge temperatuur die wordt gebruikt bij het lassen en slijpen zorgt ervoor dat het mes aan interne spanning wordt onderworpen.Omdat de lineaire uitzettingscoëfficiënt van het hardmetaal de helft bedraagt van die van het gereedschapslichaam, kunnen er scheuren in het hardmetaal ontstaan.
(2) De gereedschapshouder is niet herbruikbaar.Er gaan grondstoffen verloren omdat de gereedschapshouder niet kan worden hergebruikt.
(3) De aanvullende periode is te lang.Het wisselen en instellen van het gereedschap kost veel tijd.Dit is niet compatibel met de eisen van CNC-machines, automatische bewerkingssystemen of automatische werktuigmachines.
(2) Type gereedschapshoudergroef
Voor gelaste draaigereedschappen moeten de schachtgroeven worden gemaakt in overeenstemming met de vorm en grootte van het blad.De gereedschapsschachtgroeven omvatten doorgaande groeven, semi-doorgaande groeven, gesloten groeven en versterkte semi-doorgaande groeven.Zoals weergegeven in Figuur 3-19.
Afbeelding 3-19 Geometrie van de gereedschapshouder
De gereedschapshoudergroef moet aan de volgende eisen voldoen om kwaliteitslassen te garanderen:
(1) Controleer de dikte.(1) Controleer de dikte van het freeslichaam.
(2) Controleer de opening tussen het blad en de gereedschapshoudergroef.De opening tussen het mes en de gereedschapshoudergroef mag niet te groot of te klein zijn, meestal 0,050,15 mm.De boogverbinding moet zo uniform mogelijk zijn en de maximale plaatselijke opening mag niet groter zijn dan 0,3 mm.Anders wordt de sterkte van de las beïnvloed.
(3) Controleer de oppervlakteruwheidswaarde van de gereedschapshoudergroef.De gereedschapshoudergroef heeft een oppervlakteruwheid van Ra=6,3 mm.Het bladoppervlak moet vlak en glad zijn.Vóór het lassen moet de groef van de gereedschapshouder worden gereinigd als er olie aanwezig is.Om het oppervlak van het lasgebied schoon te houden, kunt u zandstralen of alcohol of benzine gebruiken om het te borstelen.
Controleer de lengte van het mes.Onder normale omstandigheden moet een mes dat in de groef van de gereedschapshouder wordt geplaatst, 0,20,3 mm uitsteken om het slijpen mogelijk te maken.De groef voor de gereedschapshouder kan 0,20,3 mm langer worden gemaakt dan het zaagblad.Na het lassen wordt het gereedschapslichaam vervolgens gelast.Voor een netter uiterlijk verwijdert u het overtollige materiaal.
(3) Het soldeerproces van de bladen
Hardsoldeer wordt gebruikt voor het lassen van gecementeerde carbidebladen (hardsoldeer is vuurvast of hardsoldeermateriaal met een smelttemperatuur hoger dan 450 graden Celsius).Het soldeer wordt verwarmd tot een gesmolten toestand, die gewoonlijk 3050 graden Celsius boven het smeltpunt ligt.De flux beschermt het soldeer tegen penetratie en diffusie op het oppervlak van het soldeermachinaal bewerkte componenten.Het maakt ook de interactie van het soldeer met het gelaste onderdeel mogelijk.Door de smeltwerking wordt het hardmetalen mes stevig in de sleuf gelast.
Er zijn veel soldeertechnieken beschikbaar, zoals gasvlamlassen en hoogfrequent lassen.Elektrisch contactlassen is de beste verwarmingsmethode.De weerstand op het contactpunt tussen het koperen blok en de snijkop is het hoogst, en hier ontstaat een hoge temperatuur.Het snijlichaam wordt eerst rood en vervolgens wordt de warmte overgedragen op het mes.Hierdoor warmt het mes langzaam op en stijgt de temperatuur geleidelijk.Het voorkomen van scheuren is belangrijk.
Het mes wordt niet “oververbrand” omdat de stroom wordt uitgeschakeld zodra het materiaal smelt.Het is bewezen dat elektrisch contactlassen bladscheuren en desolderen vermindert.Solderen is eenvoudig en stabiel, met een goede kwaliteit.Het hardsoldeerproces is minder efficiënt dan hoogfrequente lassen, en het is moeilijk om gereedschappen met meerdere randen te solderen.
De kwaliteit van het solderen wordt door vele factoren beïnvloed.Het soldeermateriaal, de flux en de verwarmingsmethode moeten correct worden gekozen.Voor hardmetalen hardsoldeergereedschap moet het materiaal een smeltpunt hebben dat hoger is dan de snijtemperatuur.Het is een goed materiaal om mee te snijden, omdat het de hechtsterkte van het mes behoudt, terwijl de vloeibaarheid, bevochtigbaarheid en thermische geleidbaarheid behouden blijven.De volgende soldeermaterialen worden vaak gebruikt bij het hardsolderen van hardmetalen bladen:
(1) De smelttemperatuur van puur koper of een koper-nikkellegering (elektrolytisch) bedraagt ongeveer 10001200 graden Celsius.De toegestane werktemperaturen zijn 700900 graden Celsius.Dit kan worden gebruikt met tools die een zware werklast hebben.
(2) Koper-zink of 105# vulmetaal met een smelttemperatuur tussen 900920°C en 500600°C.Geschikt voor middelzwaar gereedschap.
Het smeltpunt van de zilver-koperlegering is 670820. De maximale werktemperatuur is 400 graden.Het is echter wel geschikt voor het lassen van precisiedraaigereedschappen met een laag kobalt- of hoog titaniumcarbidegehalte.
De kwaliteit van het solderen wordt sterk beïnvloed door de selectie en toepassing van vloeimiddel.Het vloeimiddel wordt gebruikt om oxiden te verwijderen van het oppervlak van een werkstuk dat zal worden gesoldeerd, de bevochtigbaarheid te vergroten en de las te beschermen tegen oxidatie.Er worden twee vloeimiddelen gebruikt om hardmetalen gereedschappen te hardsolderen: gedehydrateerde Borax Na2B4O2 of gedehydrateerde Borax 25% (massafractie) + boorzuur 75% (massafractie).Soldeertemperaturen variëren van 800 tot 1000 graden Celsius.Borax kan worden gedehydrateerd door de borax te smelten en vervolgens na afkoeling te verpletteren.Ziften.Bij het hardsolderen van YG-gereedschappen is gedehydrateerde borax meestal beter.U kunt bevredigende resultaten bereiken bij het solderen van YT-gereedschappen met behulp van de formule gedehydrateerde borax (massafractie) 50% + boorzuur (massafractie) 35% + gedehydrateerde kalium (massafractie) fluoride (15%).
De toevoeging van kaliumfluoride zal de bevochtigbaarheid en het smeltvermogen van titaniumcarbide verbeteren.Om de lasspanning te verminderen bij het solderen van legeringen met een hoog titaniumgehalte (YT30 en YN05), wordt gewoonlijk een lage temperatuur tussen 0,1 en 0,5 mm gebruikt.Als compensatiepakking tussen de messen en de gereedschapshouders wordt vaak koolstofstaal of ijzer-nikkel gebruikt.Om thermische spanning te verminderen, moet het blad worden geïsoleerd.Meestal wordt het draaigereedschap in een oven geplaatst met een temperatuur van 280°C.Isoleer gedurende drie uur op 320 graden Celsius en koel vervolgens langzaam af in de oven, of in asbest- of stro-aspoeder.
(4) Anorganische binding
Bij anorganische binding wordt gebruik gemaakt van een fosforoplossing en anorganisch koperpoeder, die chemie, mechanica en natuurkunde combineren om de bladen te verbinden.Anorganische binding is gemakkelijker te gebruiken dan hardsolderen en veroorzaakt geen interne spanning of scheuren in het blad.Deze methode is vooral handig voor bladmaterialen die moeilijk te lassen zijn, zoals keramiek.
Karakteristieke bewerkingen en praktijkvoorbeelden van verspanen
4. Selecteren van de hellingshoek van de rand en het afschuinen
（1）Afgeschuind zagen is een concept dat al heel lang bestaat.
Haaks zagen is snijden waarbij het snijblad van het gereedschap parallel loopt aan de richting waarin de snijbeweging zal plaatsvinden.Schuin snijden is wanneer de snijkant van het gereedschap niet loodrecht staat op de richting van de snijbeweging.Voor het gemak kan het effect van het voer genegeerd worden.Snijden dat loodrecht staat op de hoofdbewegingssnelheid of de hellingshoeken van de randen lss=0 wordt beschouwd als haaks snijden.Dit wordt weergegeven in Figuur 3-9.Snijden dat niet loodrecht staat op de hoofdbewegingssnelheid of hellingshoeken van de randen lss0, wordt schuin snijden genoemd.Als er bijvoorbeeld slechts één snijkant snijdt, zoals weergegeven in Figuur 3-9.b, wordt dit vrij snijden genoemd.Schuin zagen komt het meest voor bij het snijden van metaal.
Figuur 3-9 Rechte hoekzagen en schuin zagen
(2) De invloed van schuin zagen op het snijproces
1. Beïnvloed de richting van de spaanafvoer
Figuur 3-10 laat zien dat een extern draaigereedschap wordt gebruikt om een pijpfitting te draaien.Wanneer alleen de hoofdsnijkant deelneemt aan het snijden, wordt een deeltje M in de snijlaag (ervan uitgaande dat deze dezelfde hoogte heeft als het midden van het onderdeel) een chip onder de extrusie voor het gereedschap en stroomt langs de voorkant naar buiten.De relatie tussen de spaanstroomrichting en de hellingshoek van de rand is het onderscheppen van een eenheidslichaam MBCDFHGM met het orthogonale vlak en het snijvlak en de twee vlakken evenwijdig daaraan door punt M.
Figuur 3-10 Effect van λs op de richting van de stroomchip
MBCD is het basisvlak in figuur 3.11.Als ls=0, is MBEF de voorkant in figuur 3.11, en is vlak MDF een orthogonaal en normaal vlak.Punt M staat nu loodrecht op de snijkant.Wanneer de spanen worden uitgeworpen, is M een snelheidscomponent in de richting van de snijkant.De MF staat loodrecht evenwijdig aan de snijkant.Zoals weergegeven in figuur 3.10a zijn de chips op dit punt gebogen in een veerachtige vorm of vloeien ze in een rechte lijn.Als ls een positieve waarde heeft, ligt het MGEF-vlak vooraan en is de snijsnelheid vcM van de hoofdbeweging niet evenwijdig aan de snijkant MG.De M-snelheid van het deeltjecnc-draaicomponentenvT ten opzichte van het gereedschap in de richting van de snijkant wijst naar de MG.Wanneer punt M wordt getransformeerd in een chip die naar voren uitstroomt en wordt beïnvloed door vT, zal de snelheid vl van de chip afwijken van het normale vlak MDK bij een chiphoek van psl.Wanneer ls een grote waarde heeft, zullen de spanen in de bewerkingsrichting van het oppervlak stromen.
Het vlak MIN, zoals weergegeven in de figuren 3-10b en 3-11, staat bekend als de chipstroom.Wanneer ls een negatieve waarde heeft, wordt de snelheidscomponent vT in de richting van de snijkant omgekeerd, wijzend naar de GM.Hierdoor wijken de chips af van het normale vlak.De stroom is in de tegenovergestelde richting naar het oppervlak van de machine.Zoals weergegeven in figuur 3-10.c.Deze discussie gaat alleen over het effect van ls tijdens vrij knippen.De plastische stroom van het metaal bij de gereedschapspunt, de kleine snijkant en de spaangroef zullen allemaal een effect hebben op de richting van de uitstroom van spanen tijdens het daadwerkelijke bewerkingsproces van het draaien van buitenste cirkels.Figuur 3-12 toont het tappen van doorlopende gaten en gesloten gaten.Invloed van de snijkanthelling op de spaanstroom.Bij het tappen van schroefdraad zonder gaten is de waarde ls positief, maar bij het tappen van schroefdraad met gaten is dit een negatieve waarde.
Afbeelding 3-11 Stroomrichting schuine snijspanen
2. De werkelijke hark- en stompe radiussen worden beïnvloed
Wanneer ls = 0 zijn bij vrijsnijden de spaanhoeken in het orthogonale vlak en het spaanstroomvlak ongeveer gelijk.Als ls niet nul is, kan dit de scherpte van de snijkant en de wrijvingsweerstand aanzienlijk beïnvloeden wanneer de spanen naar buiten worden geduwd.In het spaanstroomvlak moeten de effectieve spaanhoeken ge en de stompe radii re van de snijkanten worden gemeten.Figuur 3.13 vergelijkt de geometrie van een normaal vlak dat door het M-punt van de hoofdrand gaat met de stompe stralen van het spaanstroomvlak.In het geval van de scherpe rand vertoont het normaalvlak een boog gevormd door de stompe straal rn.In het profiel van de spaanstroom is de snede echter deels een ellips.De kromtestraal langs de lange as is de werkelijke stompe snijkantradius re.De volgende formule kan bij benadering worden berekend op basis van de geometrische relatiefiguren in figuren 3-11 en 3-13.
Uit de bovenstaande formule blijkt dat re toeneemt naarmate de absolute waarde l toeneemt, terwijl ge afneemt.Als ls=75deg, en gn=10deg met rn=0,020,15mm, dan kan ge zo groot zijn als 70deg.re kan ook zo klein zijn als 0,0039 mm.Dit maakt de snijkant zeer scherp en kan micro-snijden (ap0,01 mm) bereiken door een kleine hoeveelheid terugsnijden te gebruiken.Figuur 3-14 toont de snijpositie van een extern gereedschap wanneer ls is ingesteld op 75 graden.De hoofd- en secundaire randen van het gereedschap zijn in een rechte lijn uitgelijnd.De snijkant van het gereedschap is extreem scherp.De snijkant wordt niet gefixeerd tijdens het snijproces.Het raakt ook het buitenste cilindrische oppervlak.Installatie en aanpassing zijn eenvoudig.Het gereedschap is met succes gebruikt voor het op hoge snelheid afwerken van koolstofstaal.Het kan ook worden gebruikt voor de afwerking van moeilijk te bewerken materiaal, zoals hoogwaardig staal.
Figuur 3-12 De invloed van de hellingshoek van de rand op de stroomrichting van de spaan tijdens het draadtappen
Figuur 3-13 Vergelijking van rn- en re-geometrieën
3. De slagvastheid en sterkte van de gereedschapspunt worden beïnvloed
Wanneer ls negatief is, zoals weergegeven in Figuur 3-15b, zal de gereedschapspunt het laagste punt langs de snijkant zijn.Wanneer de snijkanten in deprototype-onderdelenhet eerste impactpunt met het werkstuk is de tooltip (wanneer go een positieve waarde heeft) of de voorkant (wanneer deze negatief is). Dit beschermt en versterkt niet alleen de tip, maar helpt ook het risico op beschadiging te verminderen.Veel gereedschappen met een grote spaanhoek maken gebruik van een negatieve snijkanthelling.Ze kunnen zowel de sterkte vergroten als de impact op de gereedschapspunt verminderen.De tegenkracht Fp neemt op dit punt toe.
Afbeelding 3-14 Groot bladhoekdraaigereedschap zonder vaste punt
4. Beïnvloedt de stabiliteit van het in- en uitsnijden.
Wanneer ls = 0, snijdt de snijkant vrijwel gelijktijdig in en uit het werkstuk, verandert de snijkracht plotseling en is de impact groot;wanneer ls niet nul is, snijdt de snijkant geleidelijk in en uit het werkstuk, is de impact klein en is het snijden soepeler.Grote cilindrische frezen en vingerfrezen met spiraalhoek hebben bijvoorbeeld scherpere snijkanten en soepeler snijden dan oude standaardfrezen.De productie-efficiëntie wordt 2 tot 4 keer verhoogd en de oppervlakteruwheidswaarde Ra kan minder dan 3,2 mm bereiken.
5. Snijkantvorm
De snijkantvorm van het gereedschap is een van de basisinhoud van de redelijke geometrische parameters van het gereedschap.Veranderingen in de bladvorm van het gereedschap veranderen het snijpatroon.Het zogenaamde snijpatroon heeft betrekking op de volgorde en vorm waarin de te bewerken metaallaag door de snijkant wordt verwijderd.Het beïnvloedt de grootte van de snijkantbelasting, de spanningsomstandigheden, de standtijd van het gereedschap en de kwaliteit van het bewerkte oppervlak.wachten.Veel geavanceerde gereedschappen hangen nauw samen met de redelijke selectie van bladvormen.Onder de geavanceerde praktische hulpmiddelen kunnen de bladvormen worden samengevat in de volgende typen:
(1) Verbeter de bladvorm van de snijkant.Deze bladvorm is voornamelijk bedoeld om de sterkte van de snijkant te versterken, de hoek van de snijkant te vergroten, de belasting op de eenheidslengte van de snijkant te verminderen en de omstandigheden voor warmteafvoer te verbeteren.Naast de verschillende gereedschapspuntvormen die in Figuur 3-8 worden getoond, zijn er ook boograndvormen (boogranddraaigereedschappen, boogrand-afrondfrezen, boograndboren, enz.), meerdere scherpe hoekrandvormen (boren , enz.) )wacht;
(2) Een randvorm die het restoppervlak verkleint.Deze snijkantvorm wordt vooral gebruikt voor nabewerkingsgereedschappen, zoals draaigereedschappen met grote voeding en vlakfrezen met afstrijkers, zwevende kottergereedschappen en gewone kottergereedschappen met cilindrische afstrijkers.Ruimers, enz.;
Figuur 3-15 Effect van de hellingshoek van de rand op het impactpunt bij het snijden van gereedschap
(3) Een bladvorm die de snijlaagmarge redelijk verdeelt en de spanen soepel afvoert.Het kenmerk van dit type mesvorm is dat het de brede en dunne snijlaag verdeelt in meerdere smalle spanen, waardoor de spanen niet alleen soepel worden afgevoerd, maar ook de voortbewegingssnelheid toeneemt.Geef de hoeveelheid op en verminder het snijvermogen van de unit.Vergeleken met gewone snijmessen met rechte randen verdelen dubbelgetrapte snijmessen bijvoorbeeld de hoofdsnijkant in drie secties, zoals weergegeven in Figuur 3-16.De chips worden dienovereenkomstig ook in drie stroken verdeeld.De wrijving tussen de spanen en de twee wanden wordt verminderd, waardoor het blokkeren van de spanen wordt voorkomen en de snijkracht aanzienlijk wordt verminderd.Naarmate de snijdiepte toeneemt, neemt de afnamesnelheid toe en is het effect beter.Tegelijkertijd wordt de snijtemperatuur verlaagd en de standtijd verbeterd.Er zijn veel gereedschappen die tot dit type bladvorm behoren, zoals stapfrezen, verspringende randfrezen, verspringende randzaagbladen, spaanboren, verspringende tandmaïsfrezen en golfrandfrezen.En op wielen gesneden broches, enz.;
Figuur 3-16 Snijmes met dubbele getrapte rand
(4) Andere speciale vormen.Speciale mesvormen zijn mesvormen die zijn ontworpen om te voldoen aan de verwerkingsomstandigheden van een onderdeel en de snijeigenschappen ervan.Figuur 3-17 illustreert de vorm van het voorste wasbord dat wordt gebruikt voor het verwerken van loodmessing.De hoofdsnijkant van dit mes is gevormd in meerdere driedimensionale bogen.Elk punt op de snijkant heeft een hellingshoek die toeneemt van negatief naar nul en vervolgens naar positief.Hierdoor wordt het vuil in lintvormige spanen geperst.
Anebon handhaaft altijd de filosofie van “Wees nummer 1 in hoge kwaliteit, geworteld in krediet en betrouwbaarheid voor groei”.Anebon zal eerdere en nieuwe prospects uit binnen- en buitenland vol vuur blijven bedienen voor het Ordinary Discount 5 Axis Precision Custom Rapid Prototype5-assig cnc-frezenDraaien verspanen, Bij Anebon, met topkwaliteit om te beginnen als ons motto, vervaardigen we producten die volledig in Japan worden gemaakt, van de inkoop van materialen tot de verwerking.Hierdoor kunnen klanten uit het hele land met een gerust hart wennen.
Chinese fabricageprocessen, metaalfreesdiensten en snelle prototypingservice.Anebon beschouwt “redelijke prijzen, efficiënte productietijd en goede after-sales service” als ons uitgangspunt.Anebon hoopt met meer klanten samen te werken voor wederzijdse ontwikkeling en voordelen.Wij heten potentiële kopers van harte welkom om contact met ons op te nemen.
Posttijd: 14 december 2023