Tool Broken
工具破損の性能
1）刃先がわずかに欠けている
被削材の構造、硬度、マージンが不均一な場合、すくい角が大きすぎて刃先強度が低い場合、プロセスシステムが振動するほど剛性が低い場合、または切削が中断されて研削品質が悪い場合 、刃先が欠けやすい。 つまり、ブレード領域に小さななだれ、刻み目、または剥離が発生します。 これが発生した後、ツールはその切削能力の一部を失いますが、それは動作し続けることができます。 切断を続けると、刃部の損傷部分が急激に膨張し、損傷が大きくなる場合があります。
2）刃先や先端の欠け
このタイプの損傷は、刃先のチッピングを引き起こす条件よりも厳しい切削条件で発生することが多く、またはチッピングのさらなる進展です。 崩壊のサイズと範囲はマイクロ崩壊のそれよりも大きいので、ツールは完全に切断能力を失い、動作を停止する必要があります。 ナイフの壊れた先端は、しばしばチップドロップと呼ばれます。
3）壊れた刃または工具
切削条件が極端に悪い場合、切削量が多すぎる場合、衝撃荷重がかかる場合、溶接による刃の残留応力、鋭利化、不注意などにより、刃や工具材料に微小亀裂が発生する場合 操作、刃や工具が原因となる場合があります破損します。 この種の損傷が発生すると、ツールは使用できなくなり、スクラップになります。
4）刃の表面が剥がれる
超硬合金、セラミック、PCBNなどのTiC含有量の高い脆性材料の場合、表面構造の欠陥や潜在的な亀裂、または溶接や鋭利化により、表面に残留応力が発生します。 工具表面が十分に安定していない場合、または工具表面が交互の接触応力にさらされている場合、簡単に剥がれます。 すくい面に剥離が発生する場合があり、逃げ面にナイフが発生する場合があり、剥離材がフレーク状であり、剥離面積が大きい。 コーティングツールが剥がれやすくなります。 刃を少し剥がした後も動作し続け、ひどい剥がしでは切断力が失われます。
5）切削部の塑性変形
鋼や高速度鋼は強度や硬度が低いため、切削部に塑性変形が発生する場合があります。 超硬合金が高温で3方向の圧縮応力下で機能すると、表面の塑性流動も発生し、工具の刃先や先端が塑性変形して崩壊することさえあります。 崩壊は、一般的に切削量が多く、硬い材料を加工する場合に発生します。 TiCベースの超硬合金の弾性率はWCベースの超硬合金の弾性率よりも小さいため、前者の塑性変形に対する耐性は加速するか、すぐに機能しなくなります。 PCDとPCBNは基本的に塑性変形しません。
6）ブレードの高温割れ
工具に機械的負荷と熱的負荷が交互にかかると、熱膨張と収縮が繰り返されるため、切削部品の表面に必然的に熱応力が交互に発生し、ブレードの疲労と亀裂が発生します。 例えば、超硬合金フライス盤が高速フライス盤を行う場合、カッターの歯は常に周期的な衝撃と交互の熱応力にさらされ、すくい面にくし形の亀裂が発生します。 一部のツールには明らかな交互荷重と交互応力がありませんが、表面と内部温度の不一致により熱応力も発生します。 また、必然的に工具材質に欠陥があり、刃にひびが入る場合があります。 ひび割れが発生した後、工具が一定時間作動し続ける場合があり、ひび割れが急激に大きくなると、刃が折れたり、刃先がひどく剥がれたりすることがあります。
工具の破損を防ぐ方法
1）加工された材料と部品の特性に応じて、さまざまな種類とグレードの工具材料を合理的に選択します。 ある程度の硬度と耐摩耗性を前提として、工具材料は必要な靭性を備えていることが保証されている必要があります。
2）ツールの幾何学的パラメータを合理的に選択します。 前後角度、主偏向角、補助偏向角、刃傾斜角などを調整し、刃先と先端の強度を確保します。 刃先の負の面取りを研削することは、工具の崩壊を防ぐための効果的な手段です。
3）溶接と研ぎの品質を確保し、不適切な溶接と研ぎによって引き起こされるさまざまな欠陥を回避します。 キープロセスで使用される切削工具は、表面品質を改善し、亀裂がないかどうかを確認するために研削する必要があります。
4）工具の損傷を防ぐために、過度の切削力と高い切削温度を避けるために、合理的に切削量を選択してください。
5）可能な限り、プロセスシステムの剛性を高め、振動を低減するようにします。
6）正しい操作方法を採用し、工具が突然の負荷に耐えられないようにするか、できるだけ耐えないようにしてください。
ツールウェア
摩耗の原因は次のように分類できます。
1）アブレシブ摩耗
多くの場合、加工された材料には非常に高い硬度の小さな粒子があり、それが工具の表面に溝を描く可能性があります。これが摩耗です。 摩耗はすべての側面に存在し、すくい面が最も明白です。 また、麻の摩耗はさまざまな切削速度で発生する可能性がありますが、低速切削では切削温度が低いため、他の理由による摩耗が明らかではないため、アブレシブ摩耗が主な原因です。 さらに、工具の硬度が低いほど、摩耗が深刻になります。
2）冷間圧接摩耗
切削時は、ワークと切削、表裏の間に大きな圧力と強い摩擦があるため、冷間圧接が発生します。 摩擦ペア間の相対的な動きにより、冷間溶接は亀裂を生成し、片側で取り除かれ、冷間溶接の摩耗を引き起こします。 冷間溶接摩耗は、一般的に中程度の切断速度でより深刻になります。 実験によると、脆性金属は冷間溶接耐性においてプラスチック金属よりも強力です。 多相金属は一方向金属よりも小さいです。 金属化合物は、単純な物質よりも冷間圧接の傾向が低くなります。 化学元素の周期表のB族元素は、鉄との冷間圧接の傾向が低くなっています。 高速度鋼と超硬合金の冷間圧接は、低速切削中により深刻になります。
3）拡散摩耗
高温での切削やワークと工具の接触の過程で、両者の化学元素が固体状態で拡散し、工具の組成や構造が変化し、工具の表面がもろくなります。 工具の摩耗を増やします。 拡散現象は、常に、深さの勾配が大きいオブジェクトから深さの勾配が小さいオブジェクトへの連続的な拡散を維持します。
4）酸化摩耗
温度が上昇すると、工具の表面が酸化されてより柔らかい酸化物が生成され、チップの摩擦によって形成される摩耗は酸化摩耗と呼ばれます。 たとえば、700℃〜800℃では、空気中の酸素が超硬合金中のコバルト、カーバイド、チタンカーバイドと酸化して、より柔らかい酸化物を形成します。 1000℃では、PCBNは水蒸気と化学的に反応します。
摩耗の形態によると、それは次のように分けることができます：
1）すくい面の損傷
プラスチック材料を高速で切削する場合、切削抵抗に近いすくい面の部品が切りくずの作用で凹状の三日月形に摩耗するため、クレーター摩耗とも呼ばれます。 摩耗の初期段階では、工具のすくい角が大きくなり、切削条件が改善され、切りくずのカールや破損が容易になります。 ただし、三日月形のキャビティがさらに大きくなると、刃先の強度が大幅に低下し、最終的に刃先がつぶれて損傷する可能性があります。 場合。 脆性材料を切断する場合、または切断速度が遅く、切断厚さが薄いプラスチック材料を切断する場合、通常、クレーターの摩耗は発生しません。
2）工具先端の摩耗
工具のノーズ摩耗は、チップアークの逃げ面と隣接する二次逃げ面の摩耗であり、工具の逃げ面の摩耗の継続です。 熱放散条件が悪く、応力が集中しているため、摩耗速度は逃げ面よりも速くなります。 二次逃げ面には、送りに等しい距離の一連の小さな溝が形成されることがあります。これは溝摩耗と呼ばれます。 それらは主に、加工面の硬化層と切断線によって引き起こされます。 加工硬化しやすい難削材を切削する場合、溝の摩耗が発生しやすくなります。 工具先端の摩耗は、ワークの表面粗さと加工精度に最も大きな影響を与えます。
3）逃げ面摩耗
切削厚さが厚いプラスチック材料を切削する場合、刃先が蓄積しているため、工具の逃げ面がワークに接触しない場合があります。 また、通常、逃げ面がワークに接触し、逃げ角0の摩耗部が逃げ面に形成されます。 一般に、刃先の作用長さの中央では、逃げ面摩耗は比較的均一であるため、逃げ面の摩耗度は、刃先の逃げ面摩耗ゾーンの幅VBで測定できます。 さまざまな種類の工具は、ほとんどすべてが異なる切削条件で逃げ面摩耗を起こします。特に、脆い材料を切削したり、切削厚さが薄いプラスチック材料を切削したりする場合、工具摩耗は主に逃げ面摩耗です。 幅VBの測定は比較的簡単であるため、VBは通常工具の摩耗の程度を示すために使用されます。 VBが大きいほど、切削抵抗が大きくなり、切削振動が発生するだけでなく、工具先端の円弧の摩耗にも影響し、加工精度や加工面の品質に影響を与えます。
ツールチッピング
Causes And Solutions Of Tool Chipping
1）刃の厚さが薄すぎる、硬すぎて脆いグレードが荒加工用に選択されているなど、刃のグレードと仕様が不適切に選択されている。
解決策：ブレードの厚さを増やすか、ブレードを直立させて取り付け、曲げ強度と靭性が高いグレードを選択します。
2）ツールジオメトリパラメータの不適切な選択（前後の角度が大きすぎるなど）。
解決策：ツールは、次の側面から再設計できます。
①前後の角度を適切に小さくしてください。
②負のブレード傾斜角を大きくしてください。
③進入角度を小さくしてください。
④大きなネガティブ面取りまたは刃先円弧を使用してください。
⑤トランジションの刃先を研ぎ、工具先端を強調します。
3）ブレードの溶接プロセスが正しくないため、過度の溶接応力または溶接亀裂が発生します。
ソリューション：
①3辺を閉じたブレードスロット構造の使用は避けてください。
②はんだを正しく選択してください。
③溶接熱はオキシアセチレン炎の使用を避け、溶接後は保温して内部応力を解消してください。
④可能な限り機械的クランプ構造を使用してください。
4）不適切な研磨方法は、研削応力と研削亀裂を引き起こします。 PCBNフライスを研いだ後、歯の振動が大きすぎて、個々の歯に過負荷がかかり、ナイフが当たる原因になります。
ソリューション：
①間欠研削またはダイヤモンドホイール研削を使用してください。
②より柔らかい砥石を選び、頻繁に服を着せて砥石をシャープに保ちます。
③鋭利化の品質に注意し、カッターの歯の振動を厳しく管理してください。
5）切削量の選択が無理です。 量が多すぎると、機械が詰まります。 間欠切削の場合、切削速度が速すぎ、送り速度が大きすぎ、ブランクマージンが不均一で、切削深さが浅すぎます。 高マンガン鋼の切削加工硬化傾向の高い材料の場合、送り速度が小さすぎるなど。
対策：切削量を再選択してください。
6）機械的クランプツールのスロットの凹凸のある底面や過度に伸びたブレードなどの構造上の理由。
ソリューション：
①ナイフ溝の底面をトリミングします。
②切削液ノズルの位置を適切に調整してください。
③硬化したシャンクは、ブレードの下に硬質合金ガスケットを追加します。
7）過度の工具摩耗。
解決策：ツールまたは最先端を時間内に変更します。
8）切削液の流れが不十分であるか、充填方法が正しくないため、ブレードが熱くなり、ひびが入ります。
ソリューション：
①切削液の流量を増やします。
②切削液ノズルの位置を適度に配置してください。
③冷却効果を高めるために、スプレー冷却などの効果的な冷却方法を使用してください。
④刃への衝撃を軽減するために切断を使用してください。
9）次のようなツールの取り付けが正しくありません。切削工具の取り付けが高すぎるか低すぎる。 正面フライスは非対称ダウンフライスなどを使用しています。
対策：ツールを再インストールしてください。
10）プロセスシステムの剛性が低く、切削振動が大きすぎる。
ソリューション：
①ワークの補助サポートを増やして、ワーククランプの剛性を向上させます。
②工具のオーバーハング長さを短くしてください。
③工具の逃げ角を適切に小さくしてください。
④その他の防振対策を講じてください。
11）次のような不注意な操作：工具がワークピースの中央から切り込むと、動作が激しくなりすぎます。 ツールは引っ込められておらず、すぐに停止します。
対策：操作方法に注意してください。