Jak radzić sobie z odpryskami obróbki żeliwa?

1. Charakterystyka przetwarzania szarego żelaza

Żeliwo szare charakteryzuje się kruchością i niską wytrzymałością na rozciąganie (strukturę żeliwa można uznać za strukturę ze stopu żelazo-węgiel wypełnioną porami grafitu. Obecność grafitu płatkowego zmniejsza ciągliwość i wiązkość żeliwa) i jest typowym materiałem kruchym .

Grafitowa struktura wnękowa grafitu płatkowego w żeliwie szarym pozwala na łatwe tworzenie pęknięć o ostrych krawędziach. Podczas skrawania, pod działaniem siły skrawania narzędzia, pęknięcie rozwija się wzdłuż kierunku minimalnego oporu, powodując wykruszanie i pękanie wióra. Dlatego żeliwo szare tworzy łamliwe wióry podczas procesu skrawania. Jednocześnie narzędzie znajduje się w stanie pracy przerywanej obróbki skrawaniem podczas obróbki żeliwa szarego. Gdy grafit w korpusie podstawowym jest cięty, narzędzie jest w stanie spoczynku, a metal jest cięty. W przypadku korpusu podstawowego następuje działanie skrawające narzędzia, które w sposób ciągły wcina się i wycina, powodując wysokiej częstotliwości cykle ciągnięcia i naprężeń ściskających narzędzia w pobliżu krawędzi skrawającej. Obciążenie zmienne powoduje zmęczenie warstwy powierzchniowej narzędzia i niewielkie wykruszanie się krawędzi skrawającej, zmniejszając wydajność skrawania narzędzia.

Podczas procesu skrawania struktura ciętego żeliwa szarego często pęka w sposób nieregularny, powodując niestabilną zmianę siły skrawania i duży wpływ na krawędź skrawającą. Podczas cięcia żeliwa szarego powstają typowe wióry odpryskowe. Współczynnik odkształcenia wióra jest mały, a długość styku wióra jest niezwykle krótka, dzięki czemu siła skrawania i ciepło skrawania są skoncentrowane na niewielkim obszarze krawędzi skrawającej, a narzędzie ulega zużyciu w wyniku szoku termicznego.

Odpryski i twarde plamy z węglika spiekanego generowane przez frez podczas cięcia żeliwa szarego często powodują szlifowanie powierzchni przedmiotu obrabianego i tylnego ostrza, co powoduje zużycie ścierniwa VB przyłożenia; temperatura skrawania jest oczywiście zwiększona, gdy powierzchnia przyłożenia jest zużyta. Pod wpływem wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia element żelazny w wiórach oraz powierzchnia narzędzia i powierzchnia narzędzia tworzą nieskończoną ilość zastępczego roztworu stałego, powodując zużycie dyfuzyjne, podczas gdy wiór mięknie i przywiera do powierzchni narzędzia. Powierzchnia ścieralna tworzy jednolitą warstwę adhezji, powodując zużycie wiązania. Gdy krawędź narzędzia skrawającego zużyje się lub wykruszy, siła skrawania gwałtownie wzrasta, jakość powierzchni przedmiotu obrabianego została znacznie obniżona, a krawędź jest podatna na pękanie lub zapadanie się, co jest łatwe do zapadnięcia się;

2. Efekt głównych kątów cięcia

90 stopni głównych kątów skrawania wprowadzi promieniowo siłę posuwu do cieńszej części materiału obrabianego;

45 stopni głównych kątów cięcia skieruje siłę na materiał wspierany przez szerszą podstawę;

Luki i zadziory powstają, gdy siła posuwu przekracza wytrzymałość materiału. Kruche materiały, takie jak żeliwo, mają zwykle szczeliny, podczas gdy bardziej twarde materiały obrabiane mają zwykle zadziory. Trudniejsze materiały obrabiane często mają zadziory. Kieruje siłę posuwu na twardszą część materiału obrabianego. Zmniejsza to lub eliminuje powstawanie wyszczerbień lub zadziorów obrabianego przedmiotu.

3. Efekt różnych rowków krawędzi tnącej

Zastosowanie ostrego, rowkowanego ostrza może skutecznie zmniejszyć siłę cięcia i zmniejszyć występowanie odprysków. W tym czasie fz jest ograniczone przez średnią grubość wióra ostrza. Staraj się wybrać rodzaj ostrza o dobrej wytrzymałości, ale ostrej krawędzi (krój lekki rowek, duży kąt przedni, ostry, ale mocny rodzaj ostrza (mniejsza szerokość ostrza T), podczas obróbki zgrubnej, jeśli w stanie roboczym Gdy nie jest stabilny, gdy duże fz (powyżej 0,2) zjawisko odpryskiwania będzie nasilone, zwłaszcza gdy narzędzie wcina się i wycina obrabiany przedmiot. Po zużyciu ostrza powyżej 0,3 zjawisko to również jest takie samo. Wzrośnie.

4. Efekt różnych materiałów

Fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD), powłoki są cieńsze i nadają się do stosunkowo ostrych krawędzi skrawających. Powłoka zwiększa smarowność i pomaga zmniejszyć siły skrawania generowane między narzędziem a przedmiotem obrabianym, dzięki czemu cięcie jest stosunkowo lekkie. Szczególnie w przypadku zjawiska zapadania się krawędzi podczas wykańczania nastąpi wielka poprawa.

5.Inne czynniki
Na obecnym rynku obróbki skrawaniem, do obróbki materiałów żeliwnych, z rzeczywistych wyników obróbki, trwałość narzędzi z materiałów z żeliwa sferoidalnego (głównie zadziorów) (poniżej QT450) jest lepsza niż z żeliwa szarego (głównie wióry obrabianego przedmiotu). Odpryski i zadziory obrabianego przedmiotu mają duży wpływ na zmianę narzędzia. Oprócz kąta natarcia 45 stopni, którego często używamy, stosuje się ostrze typu ostrego rowka, które jest stosunkowo małe dla każdego zęba. Wzmacnia również sztywność mocowania samego przedmiotu obrabianego (dodając wsparcie pomocnicze do słabych części), a także może zmieniać położenie narzędzia i tak dalej.