Opotřebení CNC nástrojů je jedním ze základních problémů při řezání. Pochopení forem a příčin opotřebení nástrojů nám může pomoci prodloužit životnost nástroje a vyhnout se abnormalitám obrábění při CNC obrábění.
1) Různé mechanismy opotřebení nástrojů
Při řezání kovů teplo a tření generované třískami klouzajícími po čelní ploše nástroje vysokou rychlostí činí nástroj v náročném obráběcím prostředí. Mechanismus opotřebení nástroje je především následující:
1) Mechanická síla: Mechanický tlak na řeznou hranu břitové destičky způsobuje lom.
2) Teplo: Na břitu břitové destičky změny teploty způsobují praskliny a teplo způsobuje plastickou deformaci.
3) Chemická reakce: Chemická reakce mezi slinutým karbidem a materiálem obrobku způsobuje opotřebení.
4) Broušení: V litině se vměstky SiC opotřebovávají ostří břitové destičky.
5) Přilnavost: U lepivých materiálů, nahromadění/nánosy.
2) Devět forem opotřebení nástroje a protiopatření
1) opotřebení hřbetu
Opotřebení hřbetu je jedním z běžných typů opotřebení, ke kterému dochází na boku břitové destičky (nože).
Příčina: Při řezání způsobuje tření o povrch materiálu obrobku ztrátu materiálu nástroje na boku. Opotřebení obvykle začíná na hraně a postupuje dolů.
Odpověď: Snížení řezné rychlosti při současném zvýšení posuvu prodlouží životnost nástroje na úkor produktivity.
2) Opotřebení kráterem
Důvod: Kontakt mezi třískami a čelem břitové destičky (nástroje) vede k opotřebení kráteru, což je chemická reakce.
Protiopatření: Snížení řezné rychlosti a výběr břitových destiček (nástrojů) se správnou geometrií a povlakem prodlouží životnost nástroje.
3) Plastická deformace
kolaps řezné hrany
prohlubeň břitu
Plastická deformace znamená, že tvar řezné hrany se nemění a řezná hrana se deformuje směrem dovnitř (prohlubeň řezné hrany) nebo směrem dolů (zhroucení řezné hrany).
Příčina: Řezná hrana je namáhána při vysokých řezných silách a vysokých teplotách, které překračují mez kluzu a teplotu materiálu nástroje.
Protiopatření: Použití materiálů s vyšší tepelnou tvrdostí může vyřešit problém plastické deformace. Povlak zlepšuje odolnost vložky (nože) proti plastické deformaci.
4) Odlupování povlaku
Odlupování povlaku se obvykle vyskytuje při zpracování materiálů s pojivovými vlastnostmi.
Důvod: Zatížení adhezí se vyvíjí postupně a řezná hrana je namáhána tahem. To způsobí, že se povlak oddělí, čímž se obnaží podkladová vrstva nebo substrát.
Protiopatření: Zvýšení řezné rychlosti a výběr břitové destičky s tenčím povlakem sníží odlupování povlaku nástroje.
5) Crack
Trhliny jsou úzké otvory, které praskají a vytvářejí nové hraniční plochy. Některé trhliny jsou v nátěru a některé se šíří dolů k podkladu. Hřebenové trhliny jsou zhruba kolmé k hraně a obvykle se jedná o tepelné trhliny.
Příčina: Hřebenové trhliny se tvoří v důsledku kolísání teploty.
Protiopatření: Aby se předešlo této situaci, lze použít materiál čepele s vysokou houževnatostí a chladicí kapalinu je třeba používat ve velkém množství nebo ne.
6) Čipování
Odštípnutí spočívá v drobném poškození okrajové linie. Rozdíl mezi sekáním a lámáním je v tom, že ostří lze i po sekání používat.
Příčina: Existuje mnoho kombinací stavů opotřebení, které mohou vést k vylamování hrany. Nejběžnější jsou však termomechanické a lepicí.
Protiopatření: V závislosti na stavu opotřebení, který k nim vede, lze přijmout různá preventivní opatření k minimalizaci vylamování.
7) Opotřebení drážky
Vrubové opotřebení je charakterizováno nadměrným lokalizovaným poškozením ve větších hloubkách řezu, k tomu však může dojít i na sekundárním břitu.
Důvod: Záleží na tom, zda je chemické opotřebení dominantní v opotřebení drážky, ve srovnání s nepravidelným růstem adhezního opotřebení nebo tepelného opotřebení je vývoj chemického opotřebení pravidelný, jak je znázorněno na obrázku. V případě adhezivního nebo tepelného opotřebení jsou důležitými přispěvateli k vrubovému opotřebení zpevnění a tvorba otřepů.
Protiopatření: Pro materiály zpevněné opracováním zvolte menší vstupní úhel a změňte hloubku řezu.
8) Přestávka
Zlomenina znamená, že většina břitu je zlomená a destičku již nelze použít.
Příčina: Řezná hrana nese větší zatížení, než unese. To může být způsobeno skutečností, že opotřebení mohlo vzniknout příliš rychle, což vedlo ke zvýšení řezných sil. Nesprávné řezné údaje nebo problémy se stabilitou nastavení mohou také vést k předčasnému zlomu.
Co dělat: Identifikujte první známky tohoto typu opotřebení a zabraňte jeho progresi výběrem správných řezných podmínek a kontrolou stability nastavení.
9) Vybudovaná hrana (adheze)
Built-up edge (BUE) je nahromadění materiálu na čele shrnovače.
Příčina: Na horní části řezné hrany se může vytvořit tříska, která oddělí řeznou hranu od materiálu. To zvyšuje řezné síly, což může vést k celkovému selhání nebo nahromaděnému odlupování hran, což často odstraňuje povlak nebo dokonce části substrátu.
Protiopatření: Zvýšení řezné rychlosti může zabránit tvorbě nahromaděného okraje. Při zpracování měkčích, viskóznějších materiálů je nejlepší použít ostřejší řeznou hranu.
Čas odeslání: Jun-06-2022
