อะไรคือความท้าทายในการใช้เครื่องมือตัดสำหรับวัสดุที่ยาก - ถึง - วัสดุเครื่อง?
ในฐานะผู้จัดหาเครื่องมือตัดที่มีประสบการณ์ฉันได้เห็นความซับซ้อนและความท้าทายที่มาพร้อมกับการตัดเฉือนอย่างหนัก - วัสดุเครื่องจักร วัสดุเหล่านี้ซึ่งรวมถึงโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงคอมโพสิตและเซรามิกมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ที่ทำให้ทั้งคู่มีค่าในอุตสาหกรรมต่าง ๆ และทำงานได้ยาก ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกถึงความท้าทายที่สำคัญที่ต้องเผชิญเมื่อใช้เครื่องมือตัดบนวัสดุเหล่านี้และนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีที่เราสามารถเอาชนะพวกเขาได้
1. การสึกหรอของเครื่องมือสูง
หนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดเมื่อตัดเฉือนวัสดุ - วัสดุเครื่องคือการสึกหรออย่างรวดเร็วของเครื่องมือตัด วัสดุเหล่านี้มักจะมีความแข็งสูงการขัดและความแข็งแรงซึ่งทำให้ขอบของเครื่องมือลดลงอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่นโลหะผสมไทเทเนียมเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยม - อัตราส่วนน้ำหนัก แต่มีการขัดอย่างมาก เมื่อเครื่องมือตัดเข้ามาสัมผัสกับไทเทเนียมความดันสูงและอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิสูงที่ขอบตัดนำไปสู่การสึกหรอเร่ง
การสวมใส่นี้สามารถมีรูปแบบที่แตกต่างกันเช่นการสึกหรอปีก, การสึกหรอของปล่องภูเขาไฟและการสึกหรอของรอย การสึกหรอด้านข้างเกิดขึ้นบนใบหน้าบรรเทาทุกข์ของเครื่องมือตัดลดความสามารถในการตัดและความแม่นยำมิติ ในทางกลับกันการสึกหรอของปล่องภูเขาไฟเกิดขึ้นบนใบหน้าคราดของเครื่องมือซึ่งสามารถทำให้ขอบตัดลดลงและในที่สุดก็ทำให้มันแตก การสึกหรอของ Notch เป็นเรื่องปกติที่ความลึก - ของ - เส้นตัดและสามารถนำไปสู่ความล้มเหลวของเครื่องมือก่อนวัยอันควร
เพื่อต่อสู้กับการสึกหรอของเครื่องมือสูงผู้ผลิตเครื่องมือได้พัฒนาวัสดุเครื่องมือขั้นสูง ยกตัวอย่างเช่นเครื่องมือของคาร์ไบด์ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูง อย่างไรก็ตามแม้กระทั่งเครื่องมือคาร์ไบด์อาจไม่เพียงพอสำหรับวัสดุที่แข็งมาก ในกรณีเช่นนี้มีการใช้เครื่องมือที่ทำจากลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์ (CBN) หรือเพชรโพลีคริสตัลลีน (PCD) เครื่องมือ CBN เหมาะสำหรับการตัดเฉือนอย่างหนัก - วัสดุเครื่องจักรในขณะที่เครื่องมือ PCD เหมาะสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่เหล็กและคอมโพสิต
2. กองกำลังตัดสูง
โดยทั่วไปแล้ววัสดุเครื่องจักรจะต้องใช้แรงในการตัดที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับวัสดุกลึงง่ายขึ้น นี่เป็นเพราะความแข็งแกร่งและความแข็งสูงของพวกเขา ตัวอย่างเช่นเมื่อ superalloys ที่ใช้เครื่องตัดเฉือนซึ่งใช้กันทั่วไปในการใช้งานการบินและอวกาศแรงตัดอาจสูงกว่าที่จำเป็นสำหรับการตัดเฉือนเหล็กอ่อน ๆ หลายเท่า
กองกำลังตัดสูงอาจทำให้เกิดปัญหาหลายอย่าง ประการแรกพวกเขาสามารถนำไปสู่การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน การสั่นสะเทือนไม่เพียง แต่ส่งผลกระทบต่อพื้นผิวของชิ้นงาน แต่ยังช่วยลดอายุการใช้งานเครื่องมือ ประการที่สองกองกำลังตัดสูงสามารถทำให้เกิดความเครียดบนเครื่องมือเครื่องจักรซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อแกนหมุนตลับลูกปืนและส่วนประกอบอื่น ๆ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการซ่อมแซมและการหยุดทำงานที่มีราคาแพง
เพื่อลดแรงตัดรูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือมีบทบาทสำคัญ เครื่องมือที่มีขอบตัดคมและมุมคราดและมุมบรรเทาที่เหมาะสมสามารถช่วยลดความต้านทานระหว่างการตัด นอกจากนี้การใช้กลยุทธ์การตัดเฉือนขั้นสูงเช่นการตัดเฉือนความเร็วสูงหรือการตัดขัดจังหวะสามารถช่วยลดแรงตัด การตัดเฉือนความเร็วสูงช่วยลดแรงตัดโดยการเพิ่มความเร็วในการตัดและลดความหนาของชิป
3. การสร้างชิปยาก
การก่อตัวของชิปเป็นอีกหนึ่งความท้าทายในการตัดเฉือนอย่างหนัก - วัสดุเครื่องจักร วัสดุเหล่านี้มักจะผลิตชิปยาวและต่อเนื่องที่ยากต่อการแตกและลบออกจากเขตตัด ตัวอย่างเช่นเมื่อการตัดเฉือนสแตนเลสชิปมักจะมีความเข้มข้นและสามารถพันรอบเครื่องมือตัดทำให้เกิดการรบกวนและเพิ่มความเสี่ยงของการแตกของเครื่องมือ
ในบางกรณีชิปอาจทำให้เกิดปัญหากับพื้นผิวของชิ้นงาน หากชิปไม่ได้ถูกลบออกอย่างเหมาะสมพวกเขาสามารถเกาหรือทำคะแนนพื้นผิวของชิ้นงานซึ่งนำไปสู่ชิ้นส่วนที่มีคุณภาพต่ำ ยิ่งไปกว่านั้นอุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นในระหว่างการก่อตัวของชิปสามารถทำให้ชิปเชื่อมกับเครื่องมือตัดได้เพิ่มการสึกหรอของเครื่องมือเพิ่มเติม
เพื่อแก้ไขปัญหาการก่อตัวของชิปมักใช้เบรกเกอร์ชิป เบรกเกอร์ชิปได้รับการออกแบบมาเพื่อแบ่งชิปออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่จัดการได้ทำให้ง่ายต่อการลบออกจากโซนตัด ผู้ผลิตเครื่องมือได้พัฒนาการออกแบบเบรกเกอร์ที่หลากหลายแต่ละอันเหมาะสำหรับวัสดุและเงื่อนไขการตัดเฉือนที่แตกต่างกัน นอกจากนี้การใช้ของเหลวตัดที่เหมาะสมยังสามารถช่วยปรับปรุงการก่อตัวของชิปและการกำจัด การตัดของเหลวสามารถลดแรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือและชิ้นงานเย็นลงโซนตัดและล้างชิปออกไป
4. การสร้างอุณหภูมิสูง
การตัดเฉือนของวัสดุที่แข็ง - ถึง - เครื่องจักรสร้างความร้อนจำนวนมาก นี่เป็นเพราะแรงตัดสูงและแรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน อุณหภูมิสูงสามารถส่งผลเสียต่อทั้งเครื่องมือและชิ้นงาน
สำหรับเครื่องมืออุณหภูมิสูงอาจทำให้วัสดุเครื่องมืออ่อนลงลดความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การสึกหรอของเครื่องมืออย่างรวดเร็วและความล้มเหลวก่อนวัยอันควร สำหรับชิ้นงานอุณหภูมิสูงอาจทำให้เกิดการเสียรูปความร้อนซึ่งมีผลต่อความแม่นยำของมิติของชิ้นส่วน ในบางกรณีอุณหภูมิสูงยังสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโลหะวิทยาในชิ้นงานเช่นการชุบแข็งหรือการหลอมซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกลของมัน
ในการจัดการอุณหภูมิสูงกลยุทธ์การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็น ของเหลวตัดมักใช้ในการทำให้โซนตัดเย็น มีของเหลวตัดประเภทต่าง ๆ รวมถึงอิมัลชันที่ใช้น้ำของเหลวสังเคราะห์และของเหลวที่ใช้น้ำมัน แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองและตัวเลือกขึ้นอยู่กับวัสดุที่มีการกลึงกระบวนการตัดเฉือนและข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม
นอกเหนือจากการตัดของเหลวแล้วยังมีการสำรวจวิธีการระบายความร้อนอื่น ๆ เช่นการระบายความร้อนแบบแช่แข็ง การระบายความร้อนแบบแช่แข็งใช้ไนโตรเจนเหลวหรือของเหลวแช่แข็งอื่น ๆ เพื่อทำให้เครื่องมือตัดและชิ้นงานเย็นลง วิธีนี้สามารถลดอุณหภูมิที่ขอบตัดได้อย่างมีนัยสำคัญปรับปรุงอายุการใช้งานเครื่องมือและผิวผิว
5. ความสมบูรณ์ของพื้นผิว
การรักษาความสมบูรณ์ของพื้นผิวของชิ้นงานเป็นความท้าทายที่สำคัญเมื่อตัดเฉือนอย่างหนัก - วัสดุเครื่องจักร แรงตัดสูงอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนที่เกี่ยวข้องกับการตัดเฉือนวัสดุเหล่านี้อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อชั้นพื้นผิวของชิ้นงาน ซึ่งอาจรวมถึงความขรุขระพื้นผิวความเครียดที่เหลือและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค
ความขรุขระพื้นผิวมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของชิ้นงาน ตัวอย่างเช่นในส่วนประกอบการบินและอวกาศพื้นผิวที่ขรุขระสามารถเพิ่มการลากและลดประสิทธิภาพของชิ้นส่วน ความเครียดที่เหลืออยู่สามารถนำไปสู่การบิดเบือนส่วนหนึ่งเมื่อเวลาผ่านไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนประกอบที่แม่นยำ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคอาจส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นงานเช่นความแข็งแรงและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า
เพื่อปรับปรุงความสมบูรณ์ของพื้นผิวการรวมกันของการเลือกเครื่องมือพารามิเตอร์การตัดเฉือนและกระบวนการตัดเฉือนสามารถใช้งานได้ การใช้เครื่องมือที่มีขอบลื่นและการเคลือบที่เหมาะสมสามารถช่วยให้พื้นผิวดีขึ้น การเพิ่มประสิทธิภาพความเร็วในการตัดอัตราการป้อนและความลึกของการตัดยังสามารถลดความเสียหายให้กับชั้นพื้นผิว นอกจากนี้กระบวนการโพสต์ - การตัดเฉือนเช่นการบดหรือการขัดสามารถใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว
โดยสรุปแล้วการตัดเฉือนอย่างหนัก - วัสดุเครื่องจักรนำเสนอความท้าทายมากมายรวมถึงการสึกหรอของเครื่องมือสูงแรงตัดสูงการก่อตัวของชิปยากการสร้างอุณหภูมิสูงและปัญหาความสมบูรณ์ของพื้นผิว อย่างไรก็ตามด้วยการพัฒนาวัสดุเครื่องมือขั้นสูงรูปทรงของเครื่องมือและกลยุทธ์การตัดเฉือนความท้าทายเหล่านี้สามารถเอาชนะได้ ในฐานะผู้จัดหาเครื่องมือตัดเรามุ่งมั่นที่จะให้บริการลูกค้าด้วยโซลูชั่นล่าสุดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเพื่อตอบสนองความต้องการเครื่องจักรของพวกเขา ไม่ว่าคุณกำลังมองหาคีมล็อคจมูกยาว-ชุดซ็อกเก็ตชนิด 21pcs t, หรือa666 ขวานพร้อมด้ามไม้เรามีผลิตภัณฑ์ให้เลือกมากมาย
หากคุณกำลังเผชิญกับความท้าทายในการตัดเฉือนอย่างหนัก - วัสดุเครื่องจักรหรือมีความสนใจในการสำรวจเครื่องมือตัดของเราเราขอเชิญคุณติดต่อเราสำหรับการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการค้นหาโซลูชั่นที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณ
การอ้างอิง
- ASTAKHOV, VP (2010) พื้นฐานการตัดโลหะ Elsevier
- Trent, Em, & Wright, PK (2000) การตัดโลหะ Butterworth - Heinemann
- Shaw, MC (2005) หลักการตัดโลหะ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด