ابزارهای مکعب بور نیترید (CBN) به دلیل سختی استثنایی ، پایداری حرارتی بالا و مقاومت در برابر سایش عالی مشهور هستند و آنها را به یک انتخاب محبوب در کاربردهای مختلف ماشینکاری ، به ویژه برای مواد سخت تبدیل می کند. با این حال ، یکی از چالش های مهم هنگام استفاده از ابزارهای CBN ، پتانسیل شکستگی است. من به عنوان یک تأمین کننده CBN Tools ، من اهمیت جلوگیری از شکستگی ابزار را برای اطمینان از عملکرد و هزینه بهینه - اثربخشی برای مشتریان خود درک می کنم. در این وبلاگ ، من برخی از استراتژی های عملی را برای جلوگیری از شکستگی ابزارهای CBN به اشتراک می گذارم.
درک دلایل شکستگی ابزار CBN
قبل از بررسی روشهای پیشگیری ، درک دلایل ریشه شکستگی ابزار CBN بسیار مهم است. عوامل مختلفی وجود دارد که می توانند در این موضوع نقش داشته باشند:
1. نیروهای برش بالا
نیروهای برش بیش از حد می توانند استرس قابل توجهی بر ابزار CBN ایجاد کنند و منجر به شکستگی شود. این نیروهای بالا می توانند نتیجه پارامترهای برش نادرست مانند نرخ خوراک زیاد ، عمق زیاد برش یا سرعت برش زیاد باشند. به عنوان مثال ، اگر نرخ خوراک خیلی زیاد باشد ، ابزار باید مقدار زیادی از مواد را در مدت زمان کوتاهی حذف کند و نیروی برش را که در لبه ابزار عمل می کند ، افزایش دهد.
2. کیفیت مواد ضعیف کار
کیفیت و خصوصیات مواد قطعه کار نیز می تواند بر عملکرد ابزارهای CBN تأثیر بگذارد. اجزاء سخت ، تخلخل یا سختی متناقض در قطعه کار می تواند باعث تغییر ناگهانی در برش نیروها در هنگام ماشینکاری شود. هنگامی که این ابزار با یک گنجاندن سخت روبرو می شود ، افزایش شدید نیروی برش را تجربه می کند ، که ممکن است منجر به شکستگی ابزار شود.
3. نگه داشتن ابزار ناکافی
یک سیستم نگهدارنده ابزار سست یا ناپایدار می تواند باعث ارتعاش ابزار CBN در هنگام ماشینکاری شود. این ارتعاشات می تواند فشارهای اضافی بر روی ابزار ایجاد کند و خطر شکستگی را افزایش می دهد. به عنوان مثال ، اگر ابزار به درستی در آن بسته نشده باشدبرجک CNC، ممکن است در حین برش کمی حرکت کند و منجر به نیروهای برش ناهموار و خرابی ابزار بالقوه شود.
4 شوک حرارتی
ابزارهای CBN به تغییرات سریع دما حساس هستند. در حین ماشینکاری ، این ابزار به دلیل اصطکاک دمای بالا را در لبه برش تجربه می کند. اگر مایع خنک کننده به طور ناگهانی یا به صورت نادرست اعمال شود ، می تواند باعث شوک حرارتی شود و در نتیجه ترک ها و شکستگی نهایی ابزار ایجاد شود.
استراتژی هایی برای جلوگیری از شکستگی ابزار CBN
1. پارامترهای برش را بهینه کنید
- سرعت برش: انتخاب سرعت برش مناسب بسیار مهم است. سرعت برش بیش از حد می تواند باعث ایجاد گرما و برش بیش از حد شود ، در حالی که سرعت خیلی کم ممکن است منجر به ماشینکاری ناکارآمد شود. توصیه می شود برای محدوده سرعت برش توصیه شده بر اساس ماده قطعه کار و هندسه ابزار ، به دستورالعمل های سازنده ابزار مراجعه کنید. به عنوان مثال ، هنگام ماشینکاری فولاد سخت شده ، سرعت برش متوسط می تواند به حفظ یک فرآیند برش پایدار و کاهش خطر شکستگی ابزار کمک کند.
- نرخ تغذیه: نرخ خوراک باید با توجه به سرعت برش و عمق برش تنظیم شود. نرخ خوراک پایین تر می تواند نیروی برش و استرس در لبه ابزار را کاهش دهد. با این حال ، یافتن تعادل برای اطمینان از حذف کارآمد مواد مهم است. یک قاعده کلی این است که با نرخ خوراک محافظه کارانه شروع شود و ضمن نظارت بر عملکرد ابزار ، آن را به تدریج افزایش دهید.
- عمق برش: محدود کردن عمق برش همچنین می تواند به جلوگیری از شکستگی ابزار کمک کند. عمق برش کوچکتر ، نیروی برش را کاهش می دهد و میزان ماده ای که ابزار باید به یکباره از بین ببرد. این امر به ویژه هنگام ماشینکاری مواد سخت یا هنگام استفاده از ابزارهای کوچک CBN با قطر مهم است.
2. بهبود کیفیت قطعه کار
- بازرسی مادی: قبل از ماشینکاری ، توصیه می شود برای هرگونه نقص مانند اجزاء سخت یا تخلخل ، مواد قطعه کار را بازرسی کنید. از روشهای آزمایش غیر مخرب می توان برای تشخیص این مسائل استفاده کرد. در صورت یافتن اجزاء سخت ، می توان آنها را برداشته یا فرآیند ماشینکاری بر این اساس تنظیم شود.
- عملیات حرارتی: عملیات حرارتی مناسب قطعه کار می تواند یکنواختی سختی آن را بهبود بخشد. این امر به اطمینان از یک فرآیند برش سازگار تر کمک می کند و خطر تغییرات ناگهانی در نیروهای برش را که می تواند منجر به شکستگی ابزار شود ، کاهش می دهد.
3. از نگه داشتن ابزار مناسب اطمینان حاصل کنید
- گیره ابزار: از یک سیستم نگهدارنده ابزار با کیفیت بالا استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که ابزار CBN به درستی بسته شده است. نیروی بستن باید برای جلوگیری از حرکت ابزار در حین ماشینکاری کافی باشد اما نه چندان بیش از حد برای آسیب رساندن به ابزار. به طور مرتب مکانیسم بستن را برای سایش بررسی کرده و هر قسمت فرسوده را جایگزین کنید.
- انتخاب دارنده ابزار: دارنده ابزار مناسب را برای ابزار CBN انتخاب کنید. دارنده ابزار باید از استحکام و لرزش خوبی برخوردار باشد. به عنوان مثال ،دارنده ابزار زندهیاتاقان های با دقت بالا می توانند پشتیبانی پایدار برای ابزار در هنگام ماشینکاری ارائه دهند.
4. مدیریت اثرات حرارتی
- کاربرد خنک کننده: برای کنترل دما در لبه برش به طور موثر از مایع خنک کننده استفاده کنید. با این حال ، از تغییرات ناگهانی در جریان خنک کننده یا درجه حرارت خودداری کنید. توصیه می شود قبل از شروع فرآیند برش ، جریان خنک کننده را شروع کرده و سرعت جریان مداوم را در طول ماشینکاری حفظ کنید. مایع خنک کننده باید مستقیماً در منطقه برش اعمال شود تا از اتلاف گرمای کارآمد اطمینان حاصل شود.
- روکش ابزار: برخی از ابزارهای CBN با پوشش های ویژه ای در دسترس هستند که می توانند مقاومت حرارتی آنها را بهبود بخشند. این پوشش ها به عنوان مانعی بین ابزار و قطعه کار عمل می کنند ، انتقال حرارت به ابزار را کاهش می دهد و خطر شوک حرارتی را به حداقل می رساند.
5. هندسه ابزار و طراحی
- آماده سازی: آماده سازی مناسب لبه می تواند قدرت ابزار CBN را تقویت کند. یک لبه تیز ممکن است بیشتر مستعد تراش و شکستگی باشد ، در حالی که یک لبه کمی گرد یا ترمیم شده می تواند نیروهای برش را به طور مساوی توزیع کند. سازنده ابزار می تواند توصیه هایی را در مورد آماده سازی لبه مناسب برای برنامه های مختلف ماشینکاری ارائه دهد.
- شکل ابزار: شکل ابزار مناسب را برای کار خاص ماشینکاری انتخاب کنید. اشکال مختلف ابزار دارای ویژگی های برش متفاوتی است و برای انواع مختلف عملیات ماشینکاری مناسب است. به عنوان مثال ، الفT - برش اسلاتبه طور خاص برای ماشینکاری T - Slot طراحی شده است و هندسه منحصر به فردی دارد که می تواند فرآیند برش را بهینه کند و خطر شکستگی ابزار را کاهش دهد.
نگهداری و نظارت منظم ابزار
- بازرسی: به طور مرتب ابزارهای CBN را برای علائم سایش ، آسیب یا ترک ها بازرسی کنید. بازرسی بصری را می توان با استفاده از یک ذره بین یا میکروسکوپ انجام داد. تشخیص زودهنگام هرگونه مشکل امکان جایگزینی به موقع یا تعمیر ابزار ، جلوگیری از آسیب بیشتر و شکستگی احتمالی را فراهم می کند.
- نظارت بر عملکرد: نظارت بر نیروهای برش ، مصرف برق و پایان سطح در هنگام ماشینکاری. هرگونه تغییر ناگهانی در این پارامترها ممکن است نشان دهنده مشکلی در ابزار باشد. به عنوان مثال ، افزایش نیروی برش یا کاهش کیفیت سطح ممکن است نشانه سایش ابزار یا شکستگی قریب الوقوع باشد.
پایان
جلوگیری از شکستگی ابزارهای CBN برای دستیابی به نتایج ماشینکاری با کیفیت بالا و کاهش هزینه های تولید ضروری است. با درک دلایل شکستگی ابزار و اجرای استراتژی های ذکر شده در بالا ، مانند بهینه سازی پارامترهای برش ، بهبود کیفیت قطعه کار ، اطمینان از نگه داشتن ابزار مناسب ، مدیریت جلوه های حرارتی و حفظ صحیح ابزارها ، مشتریان می توانند عمر خدمات ابزارهای CBN را به طور قابل توجهی گسترش دهند.
ما به عنوان یک تأمین کننده CBN Tools ، ما متعهد هستیم که محصولات با کیفیت بالا و پشتیبانی فنی جامع را در اختیار مشتریان خود قرار دهیم. اگر علاقه مند به خرید ابزارهای CBN هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد جلوگیری از شکستگی ابزار نیاز دارید ، لطفاً برای تهیه و بحث های بیشتر با ما تماس بگیرید.
منابع
- Kalpakjian ، S. ، & Schmid ، Sr (2009). مهندسی و فناوری تولید. سالن پیرسون پرنتیس.
- Astakhov ، VP (2010). اصول برش فلزی. مطبوعات CRC.