Износ инструмента

редактировать

Износ инструмента - это постепенный выход из строя режущего инструмента из-за нормальной эксплуатации. Затронутые инструменты включают инструменты с наконечниками, резцы и сверла, которые используются с станками.

Типы износа включают:

износ по задней поверхности, при котором разрушается часть инструмента, контактирующая с готовой деталью. Можно описать с помощью уравнения ожидаемого срока службы инструмента.
кратерный износ, при котором контакт со стружкой разрушает переднюю поверхность. Это в некоторой степени нормально для износа инструмента и не ухудшает серьезно его использование, пока оно не станет достаточно серьезным, чтобы вызвать отказ режущей кромки. Может быть вызвано слишком низкой скоростью шпинделя или слишком высокой скоростью подачи. При ортогональном резании это обычно происходит там, где температура инструмента самая высокая. Кратерный износ происходит примерно на высоте, равной глубине резания материала. Глубина изнашивания кратера (t 0) = глубина резания
Износ зазубрины, который происходит как на передней кромке пластины, так и на задней поверхности по глубине линии реза, вызывая локальные повреждения, в первую очередь из-за сварки давлением фишек. Стружка буквально приваривается к пластине.

нарост, в котором обрабатываемый материал накапливается на режущей кромке. Некоторые материалы (в частности, алюминий и медь ) имеют тенденцию отжигаться до режущей кромки инструмента. Чаще всего это происходит с более мягкими металлами с более низкой температурой плавления. Это можно предотвратить, увеличив скорость резания и используя смазку. При сверлении можно заметить чередование темных и блестящих колец.
остекление возникает на шлифовальных кругах и возникает, когда открытый абразив затупляется. Это заметно как блеск во время движения круга.
краевой износ в сверлах относится к износу внешнего края сверла вокруг режущей поверхности, вызванному чрезмерным резанием скорость. Он проходит вниз по канавкам сверла и требует удаления большого объема материала со сверла, прежде чем его можно будет исправить.

Закругление кромки, Закругление кромки означает увеличение радиуса режущей кромки инструмента из-за метариальному удалению. Закругление кромки сочетает в себе износ как боковой, так и передней поверхности. Закругление кромок в основном встречается при обработке композитов, например, пластиков, армированных углеродным волокном (CFRP), гибридных композитов, стека металл-углепластик, например стека углепластика-титана. Сообщается о скруглении кромок режущего инструмента как с твердым керамическим покрытием, так и без него.

Кратерный износ

Содержание

1 Влияние износа инструмента
2 Температурные соображения
3 Энергетические соображения
4 Многокритериальная обработка
5 См. Также
6 Ссылки
7 Внешние ссылки

Влияние износа инструмента

Некоторые общие эффекты износа инструмента включают:

повышенные силы резания
повышенные температуры резания
плохая поверхность чистовая обработка
снижение точности готовой детали
Может привести к поломке инструмента
Вызывает изменение геометрии инструмента

Снижение износа инструмента может быть достигнуто за счет использования смазок и охлаждающие жидкости при обработке. Они уменьшают трение и температуру, тем самым уменьшая износ инструмента.

Более общая форма уравнения:

V c T n × D x S y = C {\ displaystyle V_ {c} T ^ {n} \ times D ^ {x} S ^ {y} = C}

{\ displaystyle V_ {c} T ^ {n} \ times D ^ {x} S ^ {y} = C}

где

$V c {\ displaystyle V_ {c}}$ $V_ {c}$ = скорость резания
T = стойкость инструмента
D = глубина резания
S = скорость подачи
x и y определены экспериментально
n и C - константы, найденные экспериментальным путем или опубликованными данными; они представляют собой свойства материала инструмента, детали и скорости подачи.

Температурные соображения

Температурный градиент инструмента, детали и стружки во время ортогонального резания. Как легко видеть, тепло отводится от заготовки и инструмента к стружке. Кратерный износ происходит в области 720 градусов инструмента.

В зонах высоких температур происходит кратерный износ. Самая высокая температура инструмента может превышать 700 ° C и возникает на передней поверхности, тогда как самая низкая температура может составлять 500 ° C или ниже в зависимости от инструмента...

Соображения об энергии

Энергия поступает в виде тепла от трения инструмента . Это разумное предположение, что 80% энергии резания уносится в стружку. Если бы не это, заготовка и инструмент были бы намного горячее, чем это происходит. На инструмент и заготовку приходится примерно по 10% энергии. Процент энергии, уносимой стружкой, увеличивается с увеличением скорости резания. Это несколько компенсирует износ инструмента из-за увеличения скорости резания. Фактически, если бы не энергия, отводимая стружкой, возрастала с увеличением скорости резания; инструмент изнашивается быстрее, чем обычно.

Многокритериальная операция обработки

Малакути и Девапрасад (1989) представили многокритериальную задачу резки металла, в которой критериями могут быть стоимость детали, время производства детали и качество поверхности.. Кроме того, Malakooti et al. (1990) предложили метод ранжирования материалов с точки зрения обрабатываемости. Malakooti (2013) представляет всестороннее обсуждение стойкости инструмента и его многокритериальной проблемы. В качестве примера цели могут заключаться в минимизации общих затрат (которые можно измерить общей стоимостью замены всех инструментов в течение производственного периода), максимизации производительности (которые можно измерить с помощью общее количество деталей, произведенных за период), и максимизация.

См. Также

Ссылки

Malakooti, B; Девапрасад, Дж (1989). «Интерактивный подход по множеству критериев для выбора параметров при резке металла». Исследование операций 37 (5): 805-818.
С. Калпакчян, С. Шмидт. Технологии и технологии производства. 2000, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.
S. Калпакчян, С. Шмидт. Процессы производства технических материалов. 2002, Прентис-Холл, Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси.
К. Кадиргама и др. 2011, «Срок службы инструмента и механизм износа» «http://umpir.ump.edu.my/2230/ "
Малакути, Б. (2013). Операционные и производственные системы с множественными целями. John Wiley Sons
Малакути, Б., Ван, Дж., И Тандлер, ЕС (1990). «Ускоренный подход на основе сенсоров для оценки обрабатываемости и стойкости инструмента с множеством атрибутов». Международный журнал производственных исследований, 28 (12), 2373-2392.

Внешние ссылки