Co to są narzędzia do cięcia kątów rake.

 

Pozytywne i negatywne narzędzia kąta rake są podstawowymi rodzajami narzędzi tnących, których geometria odgrywa kluczową rolę w wydajności obróbki. Spośród różnych parametrów geometrycznych kąt zgarniania-kąt między twarzą grobu narzędzia a płaszczyzną odniesienia prostopadłą do powierzchni cięcia-jest szczególnie ważna. W oparciu o kierunek tego kąta narzędzia są klasyfikowane jako posiadające pozytywne lub negatywne. Ten artykuł zawiera systematyczny przegląd ich cech strukturalnych, zasad pracy i odpowiednich zastosowań.

 

 

I pozytywne narzędzia do kąta rake

 

Narzędzia te mają twarz Rake nachyloną do obrabiania, tworząc kąt grabiego między stopniem +5 i stopniem +15. Strukturalnie mają ostrzejszy najnowocześniejszy krawędź i mniejszy obszar kontaktu między twarzą grabie a chipem. Ta konstrukcja ułatwia gładki przepływ wiórów i zmniejsza odporność na cięcie.

 

 

II Negatywne Narzędzia do kąta rake

 

Natomiast ujemne narzędzia do zbierania mają powierzchnię rake, która przechyla się na zewnątrz od punktu cięcia, tworząc kąt grabiego stopnia -5 do stopnia -10. Charakteryzują się tkakującą krawędzią i grubszą, bardziej solidną końcówką, oferując większą wytrzymałość i trwałość.

 

 

III Zalety i wady

 

Pozytywne narzędzia do zbierania zmniejszają siłę cięcia o 15–25%, poprawiają ewakuację układów, minimalizuj tworzenie krawędzi zabudowanej i zapewniają lepsze wykończenia powierzchni (RA <1,6 μm). Jednak ich dolna siła końcówek sprawia, że ​​są podatne na odpryskiwanie podczas przerwanych cięć lub podczas obróbki twardych materiałów. Mają również gorsze rozpraszanie ciepła, co prowadzi do zużycia krateru podczas operacji szybkich i zwykle krótszej żywotności narzędzia -30-40% mniej niż ich ujemne odpowiedniki.

 

Negatywne narzędzia do zbierania oferują ponad 50% wyższą wytrzymałość na wierzchołek, lepsze rozpraszanie ciepła (temperatury cięcia zmniejszone o 15–30 stopnia) i często zawierają dwustronne projekty do odwracalnego użytku. Z drugiej strony generują 20–30% wyższych sił skrawania, wymagają większej mocy maszyny i są bardziej podatne na wibracje, szczególnie w konfiguracjach o długim zwisie.

 

 

 

IV Porównanie aplikacji i projekt eksperymentalny

 

Aby zapewnić praktyczne wskazówki dotyczące wyboru narzędzi, przeprowadzono badanie porównawcze przy użyciu narzędzi węglika z stopniem {0}}} i -6. Oba były wstawkami YG8 pokryte TiALN o promieniu końcówki 0,4 mm. Zakład obrabiany został zatrzymany i złagodzony 45# stal (φ50 × 200 mm, HRC 28–32), obrabiany na tokarce CA6140. Pomiary obejmowały chropowatość powierzchni (mitutoyo SJ -210), zużycie narzędzia (mikroskop Olympus DSX510), siłę cięcia (Kistler 9257B) i temperaturę (termometr IR Fluke TI400 IR).

 

Stałe parametry: głębokość cięcia (ap=1 mm), szybkość paszowa (f=0. 15 mm\/rev)

Zmienna: prędkość cięcia (v=60 - 180 m\/min), powtórzona trzy razy na warunek niezawodności.

 

 

V Wyniki i analiza

 

Zużycie narzędzi oceniono za pomocą progu zużycia flanki VB=0. 3 mm. Pozytywne narzędzia do grafiki nosiły wolniej przy dużych prędkościach, ale były podatne na budowę krawędzi przy niskich prędkościach. Negatywne narzędzia do wykrywania wykonywane bardziej konsekwentnie przy średnich do niskich prędkościach, ale nosiły szybciej przy dużych prędkościach. Mikroskopia ujawniła, że ​​powłoki TiALN pozostały oporne na utlenianie nawet w podwyższonych temperaturach.

 

Negatywne narzędzia do grafiki wykazywały do ​​50–70% dłuższej żywotności narzędzia. Tryby awarii różniły się: dodatnie narzędzia do zbierania nie powiodły się z powodu zużycia krateru i odprysku krawędzi, podczas gdy ujemne narzędzia do zbierania wykazywały bardziej jednolite zużycie flanki, co wskazuje na lepszą odporność na pęknięcie.

 

Pod względem siły cięcia ujemne narzędzia do zbierania wymagały średnio około 17% większej siły. Wzrost o 1 stopni ujemnej wzniesionej siły cięcia o około 1%, co oznacza przejście ze stopnia +5 do stopnia -5 zwiększonej siły o prawie 10%. Pomimo wyższych sił skrawania, ujemne narzędzia do zbierania skorzystały z lepszej wytrzymałości krawędzi i kontroli cieplnej przy dużych prędkościach.

 

Odczyty temperatury wykazały, że ujemne narzędzia do zbierania utrzymywały temperatury cięcia o 15–25 stopni niższe niż dodatnie narzędzia do rake, szczególnie widoczne przy prędkościach powyżej 120 m\/min.

 

Wyniki chropowatości powierzchni faworyzowały ujemne narzędzia do zbierania (RA: 1,2–1,5 μm vs. 1.6–2. 0 μm). Ich obrabiane powierzchnie były gładsze z mniejszą liczbą burr i znaków wibracyjnych, dzięki lepszej sztywności systemu i bardziej stabilnej geometrii krawędzi.

 

 

Wniosek vi

 

Negatywne narzędzia do rake z węglików pokazują doskonałe żywotność, stabilność termiczną i produkcję jakości powierzchni są dobrze odpowiednie do szybkiego nowoczesnego obróbki. Pozytywne narzędzia do zbierania, z ich niższymi siłami skrawania, są preferowane w konfiguracjach o niskiej lidera. Najlepszy wybór kąta rake zależy od materiału obrabianego, stanu maszyny i określonego etapu obróbki.