Công cụ tiện
Dụng cụ phổ biến nhất trong cắt kim loại là dụng cụ tiện. Dụng cụ tiện được sử dụng để cắt các vòng tròn bên ngoài, lỗ ở tâm, ren, rãnh, răng và các hình dạng khác trên máy tiện. Các loại chính của nó được thể hiện trong Hình 3-18.
Hình 3-18 Các loại dụng cụ tiện chính
1. 10—Dụng cụ tiện cuối 2. 7—Vòng tròn bên ngoài (dụng cụ tiện lỗ trong) 3. 8—Dụng cụ tiện rãnh 4. 6—Dụng cụ tiện ren 5. 9—Dụng cụ tiện định hình
Dụng cụ tiện được phân loại dựa trên cấu trúc của chúng thành dụng cụ tiện đặc, tiện hàn, tiện kẹp máy và dụng cụ tiện có thể lập chỉ mục. Các công cụ tiện có thể lập chỉ mục đang trở nên phổ biến hơn do việc sử dụng chúng ngày càng tăng. Phần này tập trung vào việc giới thiệu các nguyên tắc và kỹ thuật thiết kế cho các dụng cụ tiện hàn và có thể lập chỉ mục.
1. Dụng cụ hàn
Dụng cụ tiện hàn được tạo thành từ một lưỡi dao có hình dạng cụ thể và giá đỡ được kết nối bằng hàn. Lưỡi dao thường được làm từ các loại vật liệu cacbua khác nhau. Cán dao thường được làm bằng thép 45 và được mài sắc để phù hợp với yêu cầu cụ thể trong quá trình sử dụng. Chất lượng của dụng cụ tiện hàn và việc sử dụng chúng phụ thuộc vào loại lưỡi, kiểu lưỡi, các thông số hình học của dụng cụ cũng như hình dạng và kích thước của rãnh. Chất lượng mài, v.v. Chất lượng mài, v.v.
(1) Dụng cụ tiện hàn có những ưu điểm và nhược điểm gì
Nó được sử dụng rộng rãi vì cấu trúc đơn giản, nhỏ gọn; độ cứng dụng cụ cao; và khả năng chống rung tốt. Nó cũng có nhiều nhược điểm, bao gồm:
(1) Hiệu suất cắt của lưỡi dao kém. Hiệu suất cắt của lưỡi dao sẽ giảm sau khi được hàn ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ cao được sử dụng để hàn và mài khiến lưỡi dao phải chịu ứng suất bên trong. Vì hệ số giãn dài tuyến tính của cacbua bằng một nửa so với thân dụng cụ nên điều này có thể gây ra các vết nứt trên cacbua.
(2) Giá đỡ dụng cụ không thể tái sử dụng được. Nguyên liệu thô bị lãng phí vì giá đỡ dụng cụ không thể tái sử dụng được.
(3) Thời gian bổ sung quá dài. Việc thay đổi và cài đặt công cụ mất rất nhiều thời gian. Điều này không tương thích với nhu cầu của máy CNC, hệ thống gia công tự động hoặc máy công cụ tự động.
(2) Loại rãnh giữ dụng cụ
Đối với các dụng cụ tiện hàn, các rãnh của chuôi dụng cụ phải được chế tạo theo hình dạng và kích thước của lưỡi dao. Các rãnh chuôi dao bao gồm rãnh xuyên, rãnh bán xuyên, rãnh kín và rãnh bán xuyên được gia cố. Như được hiển thị trong Hình 3-19.
Hình 3-19 Hình dạng của đầu cặp dao
Rãnh gá dụng cụ phải đáp ứng các yêu cầu sau để đảm bảo chất lượng hàn:
(1) Kiểm soát độ dày. (1) Kiểm soát độ dày thân máy cắt.
(2) Kiểm soát khe hở giữa lưỡi dao và rãnh giá đỡ dụng cụ. Khoảng cách giữa lưỡi dao và rãnh giá đỡ dụng cụ không được quá lớn hoặc nhỏ, thường là 0,050,15mm. Mối nối hồ quang phải đồng đều nhất có thể và khe hở cục bộ tối đa không được vượt quá 0,3 mm. Nếu không độ bền của mối hàn sẽ bị ảnh hưởng.
(3) Kiểm soát giá trị độ nhám bề mặt của rãnh gá dao. Rãnh giá đỡ dụng cụ có độ nhám bề mặt Ra=6,3mm. Bề mặt lưỡi dao phải phẳng và mịn. Trước khi hàn, rãnh của giá đỡ dụng cụ phải được làm sạch nếu có dầu. Để giữ cho bề mặt vùng hàn luôn sạch sẽ, bạn có thể dùng máy phun cát hoặc cồn hoặc xăng để chải.
Kiểm soát chiều dài của lưỡi dao. Trong trường hợp bình thường, lưỡi dao được đặt trong rãnh của cán dao phải nhô ra 0,20,3mm để cho phép mài sắc. Rãnh của giá đỡ dụng cụ có thể được làm dài hơn lưỡi dao 0,20,3mm. Sau khi hàn, thân dụng cụ sẽ được hàn. Để có vẻ ngoài gọn gàng hơn, hãy loại bỏ phần thừa.
(3) Quá trình hàn lưỡi
Que hàn cứng được sử dụng để hàn các lưỡi cacbua xi măng (hàn cứng là vật liệu chịu lửa hoặc hàn có nhiệt độ nóng chảy cao hơn 450 độ C). Chất hàn được làm nóng đến trạng thái nóng chảy, thường cao hơn điểm nóng chảy 3050 độ C. Chất trợ dung bảo vệ chất hàn khỏi sự xâm nhập và khuếch tán trên bề mặt vật liệu hàn.linh kiện gia công. Nó cũng cho phép sự tương tác của vật hàn với thành phần hàn. Hoạt động nóng chảy làm cho lưỡi cacbua được hàn chắc chắn vào rãnh.
Có nhiều kỹ thuật gia nhiệt hàn, chẳng hạn như hàn ngọn lửa khí và hàn tần số cao. Hàn tiếp xúc điện là phương pháp sưởi ấm tốt nhất. Điện trở tại điểm tiếp xúc giữa khối đồng và đầu dao là cao nhất và đây là nơi sẽ tạo ra nhiệt độ cao. Thân máy cắt đầu tiên chuyển sang màu đỏ, sau đó nhiệt được truyền sang lưỡi dao. Điều này làm cho lưỡi dao nóng lên từ từ và tăng nhiệt độ dần dần. Ngăn ngừa các vết nứt là quan trọng.
Lưỡi dao không bị “cháy quá mức” vì nguồn điện sẽ bị ngắt ngay khi vật liệu tan chảy. Hàn tiếp xúc điện đã được chứng minh là làm giảm vết nứt ở lưỡi dao và giảm hiện tượng hàn. Hàn dễ dàng và ổn định, với chất lượng tốt. Quá trình hàn kém hiệu quả hơn so với các mối hàn tần số cao và rất khó để hàn các dụng cụ có nhiều cạnh.
Chất lượng hàn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Vật liệu hàn, chất trợ dung và phương pháp gia nhiệt phải được chọn chính xác. Đối với dụng cụ hàn cacbua, vật liệu phải có nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiệt độ cắt. Nó là vật liệu tốt để cắt vì nó có thể giữ độ bền liên kết của lưỡi dao trong khi vẫn duy trì tính lưu động, độ ẩm và độ dẫn nhiệt. Các vật liệu hàn sau đây thường được sử dụng khi hàn các lưỡi cacbua xi măng:
(1) Nhiệt độ nóng chảy của đồng nguyên chất hoặc hợp kim đồng-niken (điện phân) là khoảng 10001200degC. Nhiệt độ làm việc cho phép là 700900degC. Điều này có thể được sử dụng với các công cụ có khối lượng công việc lớn.
(2) Kim loại đồng-kẽm hoặc 105 # có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 900920degC & 500600degC. Thích hợp cho dụng cụ tải trung bình.
Điểm nóng chảy của hợp kim bạc-đồng là 670820. Nhiệt độ làm việc tối đa của nó là 400 độ. Tuy nhiên, nó phù hợp để hàn các dụng cụ tiện chính xác có hàm lượng coban thấp hoặc cacbua titan cao.
Chất lượng hàn bị ảnh hưởng rất nhiều bởi việc lựa chọn và ứng dụng từ thông. Chất trợ dung được sử dụng để loại bỏ các oxit trên bề mặt phôi sẽ được hàn đồng, tăng khả năng thấm ướt và bảo vệ mối hàn khỏi quá trình oxy hóa. Hai chất trợ dung được sử dụng để hàn đồng các dụng cụ cacbua: Borax Na2B4O2 khử nước hoặc Borax khử nước 25% (khối lượng) + Axit boric 75% (khối lượng). Nhiệt độ hàn dao động từ 800 đến 1000degC. Borax có thể được khử nước bằng cách làm tan chảy borax, sau đó nghiền nát nó sau khi nguội. Sàng lọc. Khi hàn các dụng cụ YG, hàn the khử nước thường tốt hơn. Bạn có thể đạt được kết quả khả quan khi hàn các dụng cụ YT bằng công thức borax khử nước (khối lượng) 50% + boric (khối lượng) 35% + kali khử nước (khối lượng) fluoride (15%).
Việc bổ sung kali florua sẽ cải thiện khả năng thấm ướt và nóng chảy của cacbua titan. Để giảm ứng suất hàn khi hàn các hợp kim titan cao (YT30 và YN05), nhiệt độ thấp thường được sử dụng trong khoảng 0,1 đến 0,5mm. Là một miếng đệm bù giữa lưỡi dao và giá đỡ dụng cụ, thép cacbon hoặc sắt-niken thường được sử dụng. Để giảm ứng suất nhiệt, lưỡi dao phải được cách nhiệt. Thông thường dụng cụ tiện sẽ được đặt trong lò nung có nhiệt độ 280°C. Cách nhiệt trong ba giờ ở nhiệt độ 320°C, sau đó làm nguội từ từ trong lò, hoặc trong amiăng hoặc bột tro rơm.
(4) Liên kết vô cơ
Liên kết vô cơ sử dụng dung dịch phốt pho và bột đồng vô cơ, kết hợp hóa học, cơ học và vật lý để liên kết các lưỡi dao. Liên kết vô cơ dễ sử dụng hơn so với hàn đồng và không gây ra ứng suất bên trong hoặc vết nứt trên lưỡi dao. Phương pháp này đặc biệt hữu ích đối với các vật liệu làm lưỡi khó hàn, chẳng hạn như gốm sứ.
Hoạt động đặc trưng và trường hợp thực tế của gia công
4. Chọn góc nghiêng cạnh và cắt vát
（1)Cắt góc xiên là một khái niệm đã có từ rất lâu.
Cắt góc vuông là quá trình cắt trong đó lưỡi cắt của dụng cụ song song với hướng chuyển động cắt sẽ thực hiện. Cắt vát là khi cạnh cắt của dụng cụ không vuông góc với hướng chuyển động cắt. Để thuận tiện, có thể bỏ qua ảnh hưởng của nguồn cấp dữ liệu. Cắt vuông góc với tốc độ di chuyển chính hoặc góc nghiêng của cạnh lss=0 được coi là cắt góc vuông. Điều này được thể hiện trong Hình 3-9. Cắt không vuông góc với tốc độ di chuyển chính hoặc góc nghiêng của cạnh lss0, được gọi là cắt góc xiên. Ví dụ, Như được hiển thị trong Hình 3-9.b, khi chỉ có một lưỡi cắt đang cắt, điều này được gọi là cắt tự do. Cắt vát là phổ biến nhất trong cắt kim loại.
Hình 3-9 Cắt góc vuông và cắt xiên
(2) Ảnh hưởng của việc cắt vát đến quá trình cắt
1. Ảnh hưởng đến hướng thoát chip
Hình 3-10 cho thấy dụng cụ tiện bên ngoài được sử dụng để tiện khớp nối đường ống. Khi chỉ có lưỡi cắt chính tham gia cắt, một hạt M trong lớp cắt (giả sử nó có cùng chiều cao với tâm của bộ phận) sẽ trở thành một phoi dưới quá trình ép đùn phía trước dụng cụ và chảy ra dọc theo mặt trước. Mối quan hệ giữa hướng dòng phoi và góc nghiêng của cạnh là chặn khối khối MBCDFHGM với mặt phẳng trực giao và mặt phẳng cắt và hai mặt phẳng song song với chúng qua điểm M.
Hình 3-10 Ảnh hưởng của λs đến hướng chip dòng chảy
MBCD là mặt phẳng cơ sở trong Hình 3-11. Khi ls=0, MBEF là mặt trước trong Hình 3-11, và mặt phẳng MDF là mặt phẳng trực giao và pháp tuyến. Điểm M bây giờ vuông góc với cạnh cắt. Khi phoi được đẩy ra, M là thành phần vận tốc dọc theo hướng của lưỡi cắt. MF vuông góc với lưỡi cắt. Như trong Hình 3-10a, lúc này các Chip được uốn cong thành hình lò xo hoặc chảy theo đường thẳng. Nếu ls có giá trị dương thì mặt phẳng MGEF ở phía trước và tốc độ cắt chuyển động chính vM không song song với lưỡi cắt MG. Vận tốc hạt Mlinh kiện tiện cncvT so với dụng cụ theo hướng lưỡi cắt hướng về phía MG. Khi điểm M biến thành một con chip chảy ra phía trước và chịu tác dụng của vT thì vận tốc vl của con chip sẽ lệch khỏi mặt phẳng MDK pháp tuyến một góc chip psl. Khi ls có giá trị lớn thì chip sẽ chảy theo hướng xử lý bề mặt.
Mặt phẳng MIN, như trong Hình 3-10b và 3-11, được gọi là dòng phoi. Khi ls có giá trị âm, thành phần vận tốc vT theo hướng của lưỡi cắt bị đảo ngược, hướng về GM. Điều này làm cho các con chip bị lệch khỏi mặt phẳng bình thường. Dòng chảy có hướng ngược lại với bề mặt của máy. Như được hiển thị trong Hình 3-10.c. Cuộc thảo luận này chỉ nói về tác dụng của ls trong quá trình cắt tự do. Dòng chảy dẻo của kim loại ở đầu dụng cụ, lưỡi cắt nhỏ và rãnh phoi đều sẽ có ảnh hưởng đến hướng dòng phoi chảy ra trong quá trình gia công thực tế là quay các vòng tròn bên ngoài. Hình 3-12 thể hiện việc taro lỗ xuyên và lỗ kín. Ảnh hưởng của độ nghiêng lưỡi cắt đến dòng phoi. Khi gõ nhẹ vào sợi chỉ không lỗ, giá trị ls là dương, nhưng khi gõ nhẹ vào sợi chỉ có lỗ, giá trị đó là giá trị âm.
Hình 3-11 Hướng dòng chảy của phoi cắt xiên
2. Bán kính góc nghiêng và góc tù thực tế bị ảnh hưởng
Khi ls = 0, trong quá trình cắt tự do, các góc trước trong mặt phẳng trực giao và mặt phẳng dòng phoi gần như bằng nhau. Nếu ls khác 0, nó thực sự có thể ảnh hưởng đến độ sắc nét của lưỡi cắt và khả năng chống ma sát khi phoi bị đẩy ra ngoài. Trong mặt phẳng dòng phoi, phải đo các góc nghiêng hiệu dụng và bán kính tù của cạnh cắt. Hình 3-13 so sánh hình dạng của mặt phẳng pháp tuyến đi qua điểm M của cạnh chính với bán kính tù của mặt phẳng dòng chip. Trong trường hợp cạnh sắc, mặt phẳng pháp tuyến biểu diễn một cung được tạo bởi bán kính tù rn. Tuy nhiên, trong cấu hình của dòng phoi, phần cắt là một phần hình elip. Bán kính cong dọc theo trục dài là bán kính tù của lưỡi cắt thực tế re. Công thức gần đúng sau đây có thể được tính từ các số liệu quan hệ hình học trong Hình 3-11 và 3-13.
Công thức trên cho thấy re tăng khi giá trị tuyệt đối ls tăng, trong khi ge giảm. Nếu ls=75deg, và gn=10deg với rn=0,020,15mm thì ge có thể lớn bằng 70deg. re cũng có thể nhỏ tới 0,0039mm. Điều này làm cho lưỡi cắt rất sắc và có thể đạt được khả năng cắt vi mô (ap0,01mm) bằng cách sử dụng một lượng nhỏ vết cắt phía sau. Hình 3-14 thể hiện vị trí cắt của dụng cụ bên ngoài khi ls được đặt ở 75 độ. Các cạnh chính và phụ của công cụ đã được căn chỉnh theo một đường thẳng. Lưỡi cắt của dụng cụ này cực kỳ sắc bén. Lưỡi cắt không được cố định trong quá trình cắt. Nó cũng tiếp xúc với bề mặt hình trụ bên ngoài. Cài đặt và điều chỉnh rất dễ dàng. Công cụ này đã được sử dụng thành công để tiện hoàn thiện thép cacbon ở tốc độ cao. Nó cũng có thể được sử dụng để xử lý hoàn thiện các vật liệu khó gia công như thép cường độ cao.
Hình 3-12 Ảnh hưởng của góc nghiêng cạnh đến hướng dòng phoi trong quá trình taro ren
Hình 3-13 So sánh hình học rn và re
3. Khả năng chống va đập và độ bền của đầu dụng cụ bị ảnh hưởng
Khi ls âm, như trong Hình 3-15b, đầu dao sẽ là điểm thấp nhất dọc theo lưỡi cắt. Khi các cạnh cắt cắt vàobộ phận nguyên mẫuĐiểm tác động đầu tiên với phôi là đầu dao (khi go có giá trị dương) hoặc mặt trước (khi nó âm). Điều này không chỉ bảo vệ và gia cố đầu mũi mà còn giúp giảm nguy cơ hư hỏng. Nhiều dụng cụ có góc cào lớn sử dụng độ nghiêng cạnh âm. Chúng vừa có thể tăng cường độ bền vừa giảm tác động lên đầu dụng cụ. Lực phản hồi Fp đang tăng lên vào thời điểm này.
Hình 3-14 Dụng cụ tiện góc lưỡi lớn không có đầu cố định
4. Ảnh hưởng đến độ ổn định khi cắt vào và ra.
Khi ls = 0, lưỡi cắt cắt vào và ra khỏi phôi gần như đồng thời, lực cắt thay đổi đột ngột và lực tác động lớn; khi ls khác 0, lưỡi cắt dần dần cắt vào và ra khỏi phôi, tác động nhỏ và đường cắt mượt mà hơn. Ví dụ, dao phay hình trụ góc xoắn lớn và dao phay ngón có lưỡi cắt sắc hơn và cắt mượt hơn so với dao phay tiêu chuẩn cũ. Hiệu suất sản xuất tăng từ 2 đến 4 lần và giá trị độ nhám bề mặt Ra có thể đạt dưới 3,2 mm.
5. Hình dạng tiên tiến
Hình dạng lưỡi cắt của dụng cụ là một trong những nội dung cơ bản của các thông số hình học hợp lý của dụng cụ. Những thay đổi về hình dạng lưỡi dao sẽ thay đổi kiểu cắt. Cái gọi là kiểu cắt đề cập đến thứ tự và hình dạng mà lớp kim loại cần xử lý được loại bỏ bằng lưỡi cắt. Nó ảnh hưởng đến kích thước của tải trọng lưỡi cắt, điều kiện ứng suất, tuổi thọ dụng cụ và chất lượng bề mặt gia công. Chờ đợi. Nhiều công cụ tiên tiến có liên quan chặt chẽ đến việc lựa chọn hình dạng lưỡi cắt hợp lý. Trong số các công cụ thực tế tiên tiến, hình dạng lưỡi dao có thể được tóm tắt thành các loại sau:
(1) Cải thiện hình dạng lưỡi cắt của lưỡi cắt. Hình dạng lưỡi cắt này chủ yếu nhằm tăng cường độ bền của lưỡi cắt, tăng góc lưỡi cắt, giảm tải cho đơn vị chiều dài của lưỡi cắt và cải thiện điều kiện tản nhiệt. Ngoài một số hình dạng đầu dao được hiển thị trong Hình 3-8, còn có các hình dạng cạnh cung (dụng cụ tiện cạnh cung, dao phay mặt hobbing cạnh cung, mũi khoan cạnh cung, v.v.), nhiều hình dạng cạnh góc nhọn (mũi khoan , v.v.) )đợi đã;
(2) Hình dạng cạnh làm giảm diện tích dư. Hình dạng cạnh này chủ yếu được sử dụng cho các dụng cụ gia công tinh, chẳng hạn như dụng cụ tiện bước tiến lớn và dao phay mặt có cần gạt, dụng cụ móc lỗ nổi và dụng cụ móc lỗ thông thường có cần gạt hình trụ. Mũi doa, v.v.;
Hình 3-15 Ảnh hưởng của góc nghiêng cạnh đến điểm va đập khi dụng cụ cắt
(3) Hình dạng lưỡi dao phân bổ hợp lý lề lớp cắt và xả phoi một cách trơn tru. Đặc điểm của loại hình dạng lưỡi dao này là chia lớp cắt rộng và mỏng thành nhiều phoi hẹp, điều này không chỉ cho phép xả phoi một cách trơn tru mà còn tăng tốc độ tiến. Đưa ra số lượng và giảm công suất cắt của đơn vị. Ví dụ, so với dao cắt cạnh thẳng thông thường, dao cắt cạnh hai bước chia lưỡi cắt chính thành ba phần, như trong Hình 3-16. Các con chip cũng được chia thành ba dải tương ứng. Ma sát giữa phoi và hai thành giảm đi, giúp phoi không bị chặn và giảm đáng kể lực cắt. Khi độ sâu cắt tăng, tốc độ giảm sẽ tăng và hiệu quả sẽ tốt hơn. Đồng thời, nhiệt độ cắt giảm và tuổi thọ dụng cụ được cải thiện. Có nhiều dụng cụ thuộc loại hình dạng lưỡi dao này, chẳng hạn như dao phay từng bước, dao phay cạnh so le, lưỡi cưa cạnh so le, mũi khoan phoi, dao phay ngô có răng so le và máy phay đầu mép sóng. Và những chiếc trâm cắt bằng bánh xe, v.v.;
Hình 3-16 Dao cắt cạnh hai bước
(4) Các hình dạng đặc biệt khác. Hình dạng lưỡi đặc biệt là hình dạng lưỡi được thiết kế để đáp ứng các điều kiện xử lý của một bộ phận và đặc tính cắt của nó. Hình 3-17 minh họa hình dạng tấm rửa phía trước được sử dụng để xử lý đồng thau chì. Lưỡi cắt chính của lưỡi dao này được tạo hình theo nhiều vòm ba chiều. Mỗi điểm trên lưỡi cắt có góc nghiêng tăng dần từ âm, đến 0 rồi đến dương. Điều này khiến các mảnh vụn bị ép ra thành những mảnh vụn hình dải ruy băng.
Anebon luôn đề cao triết lý “Là số 1 về chất lượng cao, dựa trên uy tín và sự tin cậy để phát triển”. Anebon sẽ tiếp tục nhiệt tình phục vụ các khách hàng tiềm năng trước đây và mới trong và ngoài nước đối với Nguyên mẫu nhanh tùy chỉnh chính xác 5 trục giảm giá thông thườngphay cnc 5 trụcGia công tiện Tại Anebon với phương châm là chất lượng hàng đầu, chúng tôi sản xuất các sản phẩm hoàn toàn được sản xuất tại Nhật Bản, từ thu mua nguyên liệu đến gia công. Điều này giúp khách hàng từ khắp nơi trên cả nước có thể yên tâm làm quen.
Quy trình chế tạo của Trung Quốc, dịch vụ phay kim loại và dịch vụ tạo mẫu nhanh. Anebon coi “giá cả hợp lý, thời gian sản xuất hiệu quả và dịch vụ hậu mãi tốt” là nguyên lý của chúng tôi. Anebon mong muốn được hợp tác với nhiều khách hàng hơn nữa để cùng phát triển và cùng có lợi. Chúng tôi hoan nghênh người mua tiềm năng liên hệ với chúng tôi.
Thời gian đăng: 14-12-2023