כוונון גיאומטריית כלי לחיתוכים מדויקים | נחקרו תרחישי עיבוד מעשיים

כלי מפנה

הכלי הנפוץ ביותר בחיתוך מתכת הוא כלי המפנה. כלי מפנה משמשים לחיתוך עיגולים חיצוניים, חורים במרכז, חוטים, חריצים, שיניים וצורות אחרות במחרטות. הסוגים העיקריים שלו מוצגים באיור 3-18.

איור 3-18 סוגים עיקריים של כלי מפנה

1. 10-כלי מפנה קצה 2. 7-עיגול חיצוני (כלי סיבוב חור פנימי) 3. 8-כלי חריץ 4. 6-כלי סיבוב חוטים 5. 9-כלי סיבוב פרופילים

כלי מפנה מסווגים על סמך המבנה שלהם לחריטה מוצקה, ריתוך ריתוך, סיבוב מהדק מכונה וכלים הניתנים לאינדקס. כלי מפנה הניתנים לאינדקס הופכים פופולריים יותר בשל השימוש המוגבר בהם. סעיף זה מתמקד בהכנסת עקרונות וטכניקות עיצוב עבור כלי חריטה הניתנים לאינדקס ולריתוך.

1. כלי ריתוך

כלי הפיכת הריתוך מורכב מלהב בעל צורה מסוימת ומחזיק המחובר באמצעות ריתוך. להבים עשויים בדרך כלל מדרגות שונות של חומר קרביד. שוקי הכלים הם בדרך כלל פלדה 45 ומושחזים כדי להתאים לדרישות ספציפיות במהלך השימוש. איכות כלי הריתוך והשימוש בהם תלויים בדרגת הלהב, בדגם הלהב, בפרמטרים הגיאומטריים של הכלי ובצורה וגודל החריץ. איכות השחזה וכו' איכות השחזה וכו'.

(1) ישנם יתרונות וחסרונות לריתוך כלי מפנה

הוא נמצא בשימוש נרחב בגלל המבנה הפשוט והקומפקטי שלו; קשיחות כלי עבודה גבוהה; והתנגדות רעידות טובה. יש לו גם חסרונות רבים, כולל:

(1) ביצועי החיתוך של הלהב גרועים. ביצועי החיתוך של הלהב יופחתו לאחר ריתוך בטמפרטורה גבוהה. הטמפרטורה הגבוהה המשמשת לריתוך והשחזה גורמת ללהב להיות נתון ללחץ פנימי. מכיוון שמקדם ההרחבה הליניארי של הקרביד הוא חצי מזה של גוף הכלי, הדבר עלול לגרום להופעת סדקים בקרביד.

(2) מחזיק הכלי אינו ניתן לשימוש חוזר. חומרי גלם מתבזבזים מכיוון שלא ניתן לעשות שימוש חוזר במחזיק הכלים.

(3) תקופת העזר ארוכה מדי. השינוי וההגדרה של הכלי לוקחים הרבה זמן. זה לא תואם את הדרישות של מכונות CNC, מערכות עיבוד אוטומטיות או מכונות אוטומטיות.

(2) סוג חריץ מחזיק הכלי

עבור כלי מפנה מרותכים, יש ליצור חריצי שוק הכלים בהתאם לצורה ולגודל הלהב. חריצי שוק הכלי כוללים חריצים דרך, חריצים חצי דרך, חריצים סגורים וחריצים חצי דרך מחוזקים. כפי שמוצג באיור 3-19.

איור 3-19 גיאומטריה של מחזיק כלי

חריץ מחזיק הכלי חייב לעמוד בדרישות הבאות כדי להבטיח ריתוך איכותי:

(1) לשלוט בעובי. (1) שליטה בעובי גוף החותך.

(2) שלטו במרווח בין הלהב לחריץ מחזיק הכלי. הרווח בין הלהב לחריץ מחזיק הכלי לא צריך להיות גדול או קטן מדי, בדרך כלל 0.050.15 מ"מ. מפרק הקשת צריך להיות אחיד ככל האפשר והמרווח המקומי המרבי לא יעלה על 0.3 מ"מ. אחרת, חוזק הריתוך יושפע.

(3) בקרת ערך חספוס פני השטח של חריץ מחזיק הכלי. לחריץ מחזיק הכלי יש חספוס פני השטח של Ra=6.3mm. משטח הלהב צריך להיות שטוח וחלק. לפני הריתוך, יש לנקות את החריץ של מחזיק הכלי אם יש שמן. כדי לשמור על השטח של אזור הריתוך נקי, אתה יכול להשתמש בהתזת חול או אלכוהול או בנזין כדי להבריש אותו.

שליטה באורך הלהב. בנסיבות רגילות, להב המונח בחריץ מחזיק הכלי צריך לבלוט ב-0.20.3 מ"מ כדי לאפשר את ההשחזה. חריץ מחזיק הכלי עשוי להיות ארוך יותר ב-0.20.3 מ"מ מהלהב. לאחר הריתוך, גוף הכלי מרותך. לקבלת מראה מסודר יותר, הסר כל עודף.

(3) תהליך הלחמת הלהב

הלחמה קשה משמשת לריתוך להבי קרביד מוצק (הלחמה קשה היא חומר עקשן או הלחמה שיש לו טמפרטורת התכה גבוהה מ-450 מעלות צלזיוס). ההלחמה מחוממת עד למצב מותך, שהוא בדרך כלל 3050 מעלות צלזיוס מעל נקודת ההיתוך. השטף מגן על ההלחמה מפני חדירה ודיפוזיה על פני השטחרכיבים מעובדים. זה גם מאפשר את האינטראקציה של ההלחמה עם הרכיב המרותך. פעולת ההיתוך גורמת ללהב הקרביד לרתך בחוזקה לתוך החריץ.

טכניקות חימום רבות בהלחמה זמינות, כגון ריתוך להבת גז וריתוך בתדר גבוה. ריתוך מגע חשמלי הוא שיטת החימום הטובה ביותר. ההתנגדות בנקודת המגע בין גוש הנחושת, לראש החותך היא הגבוהה ביותר, וכאן תיווצר טמפרטורה גבוהה. גוף החותך הופך תחילה לאדום ולאחר מכן החום מועבר ללהב. זה גורם ללהב להתחמם באיטיות ולעלות בהדרגה בטמפרטורה. מניעת סדקים חשובה.

הלהב לא "נשרף יתר על המידה" מכיוון שהחשמל מנותק ברגע שהחומר נמס. ריתוך מגע חשמלי הוכח כמפחית סדקים בלהבים ופיזור הלחמה. הלחמה קלה ויציבה, באיכות טובה. תהליך ההלחמה פחות יעיל מאשר ריתוכים בתדירות גבוהה, וקשה להלחים כלים עם קצוות מרובים.

איכות ההלחמה מושפעת מגורמים רבים. יש לבחור נכון את חומר ההלחמה, השטף ושיטת החימום. עבור כלי הלחמת קרביד, החומר חייבת להיות בעלת נקודת התכה גבוהה יותר מטמפרטורת החיתוך. זהו חומר טוב לחיתוך מכיוון שהוא יכול לשמור על חוזק ההדבקה של הלהב תוך שמירה על נזילות, הרטיבות ומוליכות תרמית שלו. חומרי ההלחמה הבאים משמשים בדרך כלל בהלחמת להבי קרביד מוצק:

(1) טמפרטורת ההיתוך של נחושת טהורה או סגסוגת נחושת ניקל (אלקטרוליטית) היא בערך 10001200 מעלות צלזיוס. טמפרטורות העבודה המותרות הן 700900 מעלות צלזיוס. זה יכול לשמש עם כלים שיש להם עומס עבודה כבד.

(2) נחושת-אבץ או מתכת מילוי #105 עם טמפרטורת התכה בין 900920 מעלות צלזיוס ו-500600 מעלות צלזיוס. מתאים לכלי עבודה בעומס בינוני.

נקודת ההיתוך של סגסוגת הכסף-נחושת היא 670820. טמפרטורת העבודה המרבית שלה היא 400 מעלות. עם זאת, הוא מתאים לריתוך כלי חריטה מדויקים עם קובלט נמוך או טיטניום קרביד גבוה.

איכות ההלחמה מושפעת מאוד מבחירה ויישום של שטף. השטף משמש להסרת תחמוצות על פני חומר עבודה שיולחמו, להגביר את יכולת ההרטבה ולהגן על הריתוך מפני חמצון. שני שטפים משמשים להלחמת כלי קרביד: בורקס מיובש Na2B4O2 או בורקס מיובש 25% (שבר מסה) + חומצת בורית 75% (שבר מסה). טמפרטורות הלחמה נעות בין 800 ל-1000 מעלות צלזיוס. ניתן לייבש את הבורקס על ידי המסת הבורקס, ואז ריסוק אותו לאחר הקירור. לְנַפּוֹת. כאשר הלחמת כלי YG, בורקס מיובש בדרך כלל טוב יותר. ניתן להגיע לתוצאות משביעות רצון בעת ​​הלחמת כלי YT באמצעות הנוסחה בורקס מיובש (שבר מסה) 50% + בוריק (שבר מסה) 35% + אשלגן מיובש (שבר מסה) פלואוריד (15%).

תוספת של אשלגן פלואוריד תשפר את יכולת ההרטבה וההתכה של טיטניום קרביד. על מנת להפחית את מתח הריתוך בעת הלחמת סגסוגות טיטניום גבוהות (YT30 ו-YN05), נפוץ השימוש בטמפרטורה נמוכה בין 0.1 ל-0.5 מ"מ. כאטם פיצוי בין הלהבים למחזיקי הכלים, משתמשים לעתים קרובות בפלדת פחמן או ברזל-ניקל. כדי להפחית מתח תרמי, יש לבודד את הלהב. בדרך כלל כלי המפנה יונח בכבשן בטמפרטורה של 280 מעלות צלזיוס. יש לבודד במשך שלוש שעות ב-320 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן להתקרר באיטיות או בכבשן, או באסבסט או אבקת אפר קש.

(4) התקשרות אנאורגנית

מליטה אנאורגנית משתמשת בתמיסה זרחתית ובאבקת נחושת אנאורגנית, המשלבות כימיה, מכניקה ופיזיקה לחיבור להבים. הדבקה אורגנית קלה יותר לשימוש מאשר הלחמה ואינה גורמת ללחץ פנימי או סדקים בלהב. שיטה זו שימושית במיוחד עבור חומרי להב שקשה לרתך, כגון קרמיקה.

פעולות אופייניות ומקרים מעשיים של עיבוד שבבי

4. בחירת זווית נטיית הקצה וחיתוך השיפוע

（1） חיתוך שיפוע הוא מושג שקיים כבר זמן רב.

חיתוך בזווית ישרה הוא חיתוך שבו להב החיתוך של הכלי מקביל לכיוון שתנועת החיתוך תיקח. חיתוך שיפוע הוא כאשר קצה החיתוך של הכלי אינו מאונך לכיוון תנועת החיתוך. לנוחותכם, ניתן להתעלם מהשפעת הפיד. חיתוך המאונך עם מהירות התנועה הראשית או זוויות נטיית הקצה lss=0 נחשבים לחיתוך ישר. זה מוצג באיור 3-9. חיתוך שאינו מאונך עם מהירות התנועה הראשית או זוויות נטיית הקצה lss0, נקרא חיתוך זווית אלכסונית. לדוגמה, כפי שמוצג באיור 3-9.ב, כאשר רק קצה חיתוך אחד חותך, הדבר מכונה חיתוך חופשי. חיתוך שיפוע נפוץ ביותר בחיתוך מתכת.

איור 3-9 חיתוך בזווית ישרה וחיתוך שיפוע

(2) השפעת חיתוך שיפוע על תהליך החיתוך

1. להשפיע על כיוון יציאת השבב

איור 3-10 מראה שכלי מפנה חיצוני משמש לסובב אביזר צינור. כאשר רק חוד החיתוך הראשי משתתף בחיתוך, חלקיק M בשכבת החיתוך (בהנחה שהוא בגובה זהה למרכז החלק) הופך לשבב מתחת לשחול בקדמת הכלי וזורם החוצה לאורך החזית. הקשר בין כיוון זרימת השבב וזווית נטיית הקצה הוא ליירט גוף יחידה MBCDFHGM עם המישור האורתוגונלי ומישור החיתוך ושני המישורים מקבילים אליהם דרך נקודה M.

איור 3-10 השפעת λs על כיוון שבב הזרימה

MBCD הוא מישור הבסיס באיור 3-11. כאשר ls=0, MBEF הוא החזית באיור 3-11, ו-MDF מישור הוא מישור אורתוגונלי ונורמלי. נקודה M היא כעת מאונכת לקצה החיתוך. כאשר השבבים נפלטים, M הוא מרכיב של מהירות לאורך כיוון קצה החיתוך. ה-MF מקביל בניצב לקצה החיתוך. כפי שמוצג באיור 3-10a, בשלב זה, הצ'יפס מעוקל לצורה דמוית קפיץ או שהם זורמים בקו ישר. אם ל-ls יש ערך חיובי אז מישור MGEF נמצא מקדימה ומהירות החיתוך הראשית של התנועה vcM אינה מקבילה לקצה החיתוך MG. מהירות M של החלקיקיםרכיבי סיבוב cncvT ביחס לכלי בכיוון קצה החיתוך מצביע לכיוון ה-MG. כאשר נקודה M הופכת לשבב שזורם החוצה מלפנים ומושפע מ-vT מהירות השבב vl תסטה מהמישור הרגיל MDK בזווית שבב של psl. כאשר ל-ls יש ערך גדול, השבבים יזרמו לכיוון עיבוד פני השטח.

המישור MIN, כפי שמוצג באיורים 3-10b ו-3-11, ידוע כזרימת השבב. כאשר ל-ls יש ערך שלילי, רכיב המהירות vT בכיוון קצה החיתוך מתהפך, ומצביע על ה-GM. זה גורם לסטייה של השבבים מהמישור הרגיל. הזרימה היא בכיוון ההפוך לכיוון פני השטח של המכונה. כפי שמוצג באיור 3-10.ג. הדיון הזה עוסק רק בהשפעה של ls במהלך חיתוך חופשי. זרימת הפלסטיק של המתכת בקצה הכלי, קצה החיתוך הקטן וחריץ השבב ישפיעו על כיוון יציאת השבבים במהלך תהליך העיבוד הממשי של הפיכת מעגלים חיצוניים. איור 3-12 מציג את ההקשה של חורים דרך וחורים סגורים. השפעת נטיית הקצה על זרימת השבב. כאשר מקישים על חוט ללא חור, הערך ls חיובי, אך כאשר מקישים על חוט עם חור, זהו ערך שלילי.

איור 3-11 כיוון זרימת שבב חיתוך אלכסוני

2. המגרפה בפועל והרדיוסים הקהים מושפעים

כאשר ls = 0, בחיתוך חופשי, זוויות הגריפה במישור האורתוגונלי ובמישור זרימת השבב שוות בערך. אם ls אינו אפס, זה באמת יכול להשפיע על חדות קצה החיתוך והתנגדות החיכוך כאשר השבבים נדחפים החוצה. במישור זרימת השבב, יש למדוד את זוויות הגריפה האפקטיביות ge ורדיוסים קהים של קצה החיתוך. איור 3-13 משווה את הגיאומטריה של מישור רגיל העובר דרך נקודת M של הקצה הראשי עם הרדיוסים הקהים של מישור זרימת השבב. במקרה של הקצה החד, המישור הרגיל מראה קשת שנוצרה על ידי הרדיוס הקהה rn. עם זאת, בפרופיל של זרימת השבבים, החיתוך הוא חלק מאליפסה. רדיוס העקמומיות לאורך הציר הארוך הוא הרדיוס הקהה של קצה החיתוך בפועל. ניתן לחשב את הנוסחה המשוערת הבאה ממספרי הקשר הגיאומטרי באיורים 3-11 ו-3-13.

הנוסחה לעיל מראה ש-re גדל ככל שהערך המוחלט ls עולה, בעוד ש-ge יורד. אם ls=75deg, ו-gn=10deg עם rn=0.020.15mm אז ge יכול להיות גדול עד 70 מעלות. מחדש יכול להיות גם קטן עד 0.0039 מ"מ. זה הופך את קצה החיתוך לחד מאוד, והוא יכול להשיג חיתוך מיקרו (כ-0.01 מ"מ) על ידי שימוש בכמות קטנה של חיתוך אחורי. איור 3-14 מציג את מיקום החיתוך של כלי חיצוני כאשר ls מוגדר ל-75 מעלות. הקצוות הראשיים והמשניים של הכלי יושרו בקו ישר. קצה החיתוך של הכלי חד במיוחד. קצה החיתוך אינו קבוע במהלך תהליך החיתוך. זה גם משיק עם המשטח הגלילי החיצוני. ההתקנה וההתאמה קלים. הכלי שימש בהצלחה עבור גימור סיבוב מהיר של פלדת פחמן. זה יכול לשמש גם כדי לסיים עיבוד חומר קשה לעיבוד כגון פלדה חוזק גבוה.

איור 3-12 השפעת זווית נטיית הקצה על כיוון זרימת השבב במהלך הקשה על החוט

איור 3-13 השוואה של גיאומטריות rn ו-re

3. התנגדות הפגיעה וחוזק קצה הכלי מושפעים

כאשר ls שלילי, כפי שמוצג באיור 3-15b, קצה הכלי יהיה הנקודה הנמוכה ביותר לאורך קצה החיתוך. כאשר קצוות החיתוך חותכים לתוךחלקי אב טיפוסנקודת הפגיעה הראשונה בחומר העבודה היא קצה הכלי (כאשר ל-go יש ערך חיובי) או החזית (כשהוא שלילי) זה לא רק מגן ומחזק את הקצה, אלא גם עוזר להפחית את הסיכון לנזק. כלים רבים עם זווית גריפה גדולה משתמשים בנטיית קצה שלילית. הם יכולים גם לשפר את החוזק וגם להפחית את ההשפעה על קצה הכלי. הכוח האחורי Fp גדל בשלב זה.

איור 3-14 כלי מפנה בזווית להב גדולה ללא קצה קבוע

4. משפיע על יציבות החיתוך פנימה והחוצה.

כאשר ls = 0, קצה החיתוך חותך לתוך חומר העבודה ומחוצה לו כמעט בו-זמנית, כוח החיתוך משתנה לפתע, והפגיעה גדולה; כאשר ls אינו אפס, קצה החיתוך חותך בהדרגה לתוך חומר העבודה ומחוצה לו, ההשפעה קטנה והחיתוך חלק יותר. לדוגמה, לחותכי כרסום גליליים בזווית סליל גדולה ולחיתולי קצה יש קצוות חיתוך חדים יותר וחיתוך חלק יותר מאשר חותכי כרסום סטנדרטיים ישנים. יעילות הייצור מוגברת פי 2 עד 4, וערך החספוס Ra יכול להגיע לפחות מ-3.2 מ"מ.

5. צורת קצה

צורת הקצה של הכלי היא אחד מהתכנים הבסיסיים של הפרמטרים הגיאומטריים הסבירים של הכלי. שינויים בצורת הלהב של הכלי משנים את תבנית החיתוך. מה שנקרא תבנית החיתוך מתייחסת לסדר ולצורה שבהם שכבת המתכת המיועדת לעיבוד מוסרת על ידי קצה החיתוך. זה משפיע על גודל עומס הקצה, תנאי הלחץ, חיי הכלי ואיכות פני השטח המעובדים. לַחֲכוֹת. כלים מתקדמים רבים קשורים קשר הדוק למבחר סביר של צורות להבים. בין הכלים המעשיים המתקדמים, ניתן לסכם את צורות הלהב לסוגים הבאים:

(1) שפר את צורת הלהב של קצה החיתוך. צורת להב זו נועדה בעיקר לחזק את חוזק קצה החיתוך, להגדיל את זווית קצה החיתוך, להפחית את העומס על יחידת אורך קצה החיתוך ולשפר את תנאי פיזור החום. בנוסף למספר צורות של קצה הכלים המוצגות באיור 3-8, ישנן גם צורות של קצוות קשת (כלים להפיכת קצוות קשת, חותכי כרסום פנים לקצה קשת, מקדחי קצוות קשת וכו'), צורות מרובות של קצוות זווית חדה (מקדחים וכו') )המתנה;

(2) צורת קצה המקטינה את השטח השיורי. צורת קצה זו משמשת בעיקר עבור כלי גימור, כגון כלי מפנה בעלי הזנה גדולה וחותכי כרסום פנים עם מגבים, כלי קידוח צפים וכלי משעמם רגילים עם מגבים גליליים. קורצים וכו';

איור 3-15 השפעת זווית נטיית הקצה על נקודת הפגיעה בעת חיתוך כלי

(3) צורת להב המפזרת באופן סביר את שולי שכבת החיתוך ומפרקת בצורה חלקה את השבבים. המאפיין סוג זה של צורת להב הוא שהוא מחלק את שכבת החיתוך הרחבה והדקה למספר שבבים צרים, מה שלא רק מאפשר לפרוק את השבבים בצורה חלקה, אלא גם מגביר את קצב ההתקדמות. תן את הכמות והפחית את כוח החיתוך של היחידה. לדוגמה, בהשוואה לסכיני חיתוך קצה ישר רגילים, סכיני חיתוך קצה דו-שלבי מחלקים את קצה החיתוך הראשי לשלושה חלקים, כפי שמוצג באיור 3-16. גם הצ'יפס מחולקים לשלוש רצועות בהתאם. החיכוך בין השבבים לשני הקירות מצטמצם, מה שמונע את חסימת השבבים ומפחית מאוד את כוח החיתוך. ככל שעומק החיתוך גדל, קצב הירידה עולה, והאפקט טוב יותר. במקביל, טמפרטורת החיתוך מופחתת וחיי הכלי משתפרים. ישנם כלים רבים השייכים לסוג זה של צורת להב, כגון חותכי כרסום שלב, חותכי כרסום קצה מבודד, להבי מסור קצה מבודד, מקדחי שבבים, חותכי כרסום תירס עם שיניים מדורגות, וכרסני קצה גלים. וסיכות חתוכות בגלגל וכו';

איור 3-16 סכין חיתוך בקצה כפול

(4) צורות מיוחדות אחרות. צורות להב מיוחדות הן צורות להב שנועדו לעמוד בתנאי העיבוד של חלק ובמאפייני החיתוך שלו. איור 3-17 ממחיש את צורת לוח הכביסה הקדמי המשמשת לעיבוד פליז עופרת. קצה החיתוך העיקרי של להב זה מעוצב בקשתות תלת מימדיות מרובות. לכל נקודה על קצה החיתוך יש זווית נטייה שגדלה משלילי, לאפס ואז לחיובי. זה גורם לפסולת להיסחט החוצה לתוך שבבים בצורת סרט.

Anebon תמיד מקיימת את הפילוסופיה של "להיות מספר 1 באיכות גבוהה, להיות מבוססת על אשראי ואמינות לצמיחה". Anebon תמשיך לשרת לקוחות פוטנציאליים קודמים וחדשים מהבית ומחו"ל בחום מלא עבור אב טיפוס רגיל של דיוק 5 צירים דיוק מותאם אישית מהירכרסום cnc 5 ציריםעיבוד שבבי, ב-Anebon עם איכות מעולה מלכתחילה כמוטו שלנו, אנו מייצרים מוצרים המיוצרים במלואם ביפן, מרכש חומרים ועד לעיבוד. זה מאפשר ללקוחות מכל רחבי הארץ להתרגל בראש שקט.

      תהליכי ייצור בסין, שירותי כרסום מתכות ושירות אבות טיפוס מהיר. Anebon רואה ב"מחירים סבירים, זמן ייצור יעיל ושירות טוב לאחר המכירה" כעיקרון שלנו. Anebon מקווה לשתף פעולה עם לקוחות נוספים לפיתוח הדדי והטבות. אנו מזמינים קונים פוטנציאליים לפנות אלינו.