Skjæreverktøy: Betydning, Typer og Vinkler

Etter å ha lest denne artikkelen vil du lære om: - 1. Betydning av skjæreverktøy 2. Typer av skjæreverktøy 3. Vinkler 4. Signatur.

Betydning av skjæreverktøy:

Et skjæreverktøy i metallbearbeiding kan defineres som "hvilket som helst verktøy som brukes til å fjerne metall fra arbeidsstykket ved hjelp av skjærdeformasjon". Ofte refererer det også som et verktøybit. For å utføre effektiv skjæreoperasjon må skjæreverktøyet være laget av et materiale som er vanskeligere enn arbeidsmaterialet som skal kuttes. Verktøyet må også kunne motstå varmen som genereres under bearbeiding.

Verktøyet må ha en spesifikk geometri (kjent som verktøygeometri) for effektiv skjæring og jevn overflatebehandling. Ifølge verktøysgeometrien kan skjæreverktøyene klassifiseres i faste skjæreverktøy og karbidtipte verktøy.

Det er to overflater ved siden av verktøyets skjærekant:

(a) Rakeoverflate.

(b) flankoverflate.

(a) Rake overflate:

Rake overflaten styrer strømmen av nyformet chip. Den er orientert i en viss vinkel, kalles rakeengelen 'a'. Den måles i forhold til planet vinkelrett på arbeidsflaten. Hakkevinkelen kan være positiv eller negativ.

(b) flankoverflate:

Verktøyets flankeoverflate gir en klaring mellom verktøyet og den nylig dannede arbeidsflaten, og beskytter dermed overflaten mot slitasje som vil nedbryte overflaten. Denne vinkelen mellom arbeidsflaten og flankoverflaten kalles lindrings- eller klaringvinkel.

Typer av skjæreverktøy:

Ulike kutteoperasjoner krever ulike typer skjæreverktøy. For å oppnå god overflatekvalitet er riktig valg av skjæreverktøy svært viktig.

Følgende er noen viktige parametere som skal vurderes mens du velger et skjæringsverktøy for spesiell bearbeiding:

Jeg. Geometri.

ii. Materiale som skal bearbeides.

iii. Form og størrelse på delen.

iv. Type operasjon som kreves.

v. Maskinverktøyets kvalitet.

vi. Overflate påkrevd.

vii. Holding anlegg.

viii. Maskineringsparametere som fôringshastighet og kuttdybde valgt.

De forskjellige typer skjæreverktøy er vist i figur 9.11.

De viktigste klassifikasjonene av skjæreverktøy følger:

(i) Ifølge Bygg:

(a) Solid verktøy.

(b) karbidstikkverktøy.

(ii) I følge Antall kuttekant:

(a) Enkeltpunktsverktøy.

(b) Multipunktverktøy.

(iii) i henhold til form:

(en firkant.

(b) Sirkulær.

(d) Høyre hånd.

e) rund nese

(f) Rett nese.

(iv) i henhold til operasjoner

(a) Slår.

(b) Boring.

(d) Knurling.

(e) Boring.

(f) Forming.

(g) Parting-off.

(h) Reaming.

(v) I henhold til type kutteverktøysmateriale:

(a) HSS

(b) karbid.

(d) Diamant.

Skjæreverktøy Vinkler:

Ansiktet og flanken er smerteflater, kanten kan antas å være en linje. Disse flater og kantene er tilbøyelige med hensyn til noen referanseplan eller linje. Hellingene kalles verktøyvinkler.

Disse vinklene er definert av forskjellige navn. De er utstyrt for ulike formål. Vurder saken av ansiktet abgf, som vist i figur 9.12. Det er ingen plan overflate, men kan ha noen tilbøyeligheter. Denne overflaten kan være parallell med basen eller si til horisontal overflate, eller den kan være skrå oppover eller nedover med hensyn til horisontalplanet. Igjen kan det også ha tilbøyelighet til siden. Så generelt kan ansiktet ha to tilbøyeligheter samtidig, bakover og sidelengs. På samme måte kan flanken (Principal flank abed eller auxiliary flank adef) ha to tilbøyeligheter.

For effektiv bearbeiding må skjæreverktøyet være utstyrt med nødvendige verktøyvinkler. Et verktøy med riktig geometri (skjærekant og verktøyvinkler) kutter metallet effektivt. Derfor reduserer chattering, brudd på verktøyet med mindre varmeproduksjon. Fig. 9. 14. (a) og (b) viser et enkeltpunkts skjæringsverktøy med forskjellige skjærekanter og verktøyvinkler.

Fra skjæreverktøyets geometri er de forskjellige skjæreverktøysvinkler:

Rake Angle (α):

(a) Svart rakevinkel.

(b) Sidehøyvinkel.

Clearance eller Relief Angle (γ):

(a) Sluttavstandsavlastningsvinkel.

(b) Avlastningsvinkel på siden.

Klippekantvinkel:

(a) Slutt skjærevinkel.

(b) Side skjærekant vinkel.

(i) Tilbake Rake Angle:

Det er vinkelen mellom verktøyside og plan parallelt med basen. Det er også kjent som front rake vinkel eller topp rake vinkel.

(ii) Side Rake Angle:

Det er vinkelen mellom verktøyets ansikt og verktøyets skaft.

(iii) End Clearance (Relief) Angle:

Det er vinkelen mellom verktøys frontflate og en linje som er normal mot verktøyets underlag. Det er også kjent som vinkel for frontavstand.

(iv) Sideklarering (lindring) Vinkel:

Det er vinkelen mellom verktøyets sideoverflate og en linje som er normal mot verktøyets underside.

(v) Sluttkantskant Vinkel:

Det er vinkelen mellom verktøyets enden og en linje vinkelrett på skaftet.

(vi) Sideskjæringsvinkel:

Det er vinkelen mellom verktøyets side og kanten av verktøyet.

(vii) Nese Radius:

Nesradius er en som forbinder siden og enden av kanten. Nå skal vi diskutere funksjonene og effektene av skjæreverktøyets vinkler på skjæreprosessen.

Funksjoner av Ryggvinkelsvinkel:

(a) Det bidrar til å styre chipflowen i en praktisk retning.

(b) Det reduserer skjærekraften som kreves for å skjære metallet, og bidrar dermed til å redusere krafttilstandene og øke verktøyets levetid.

(d) Det gir kjennskap til kanten og forbedrer overflatefinishen.

Funksjoner av Side Rake-vinkel:

(a) Den utfører lignende funksjoner som utført av tilbakevirkningsvinkelen.

(b) Sidevinkelvinkelen sammen med tilbakevirkningsvinkelen styrer flomretningen.

(d) For eksempel krever messing en bak- og sidevinkelvinkel på nesten 0 °, mens aluminium bruker en rygg på 35 ° og en sidevinkel på 15 °.

Funksjoner for sluttklarering (lettelse) Vinkel:

(a) Det lar verktøyet kutte fritt uten å gni mot arbeidsflaten.

(b) Denne vinkelen varierer fra 0 ° til 15 ° og vanligvis 8 °.

Funksjonene for sideklarering (lettelse) Vinkel:

Jeg. Det unngår gnidning av flanken mot arbeidsstykket når verktøyet er matet i lengderetningen.

ii. Denne vinkelen er 6 ° til 10 ° for stål, 8 ° for aluminium.

iii. Det hevder at ingen del av verktøyet i tillegg til selve kanten kan berøre arbeidet.

Funksjoner av End Cut Edge Angle:

Jeg. Det unngår å gni mellom kanten av verktøyet og arbeidsområdet.

ii. Det påvirker retningen av chipflow.

Funksjoner av Side Klippekant Angle:

Jeg. Økningen i sideskjæringsvinkelen har en tendens til å utvide og tynne brikken.

ii. En overdreven sideskjæring vinkel omdirigeringer mating krefter i radial retning som kan forårsake chatter.

Funksjoner av nese radius:

Jeg. Et skarpt punkt på enden av verktøyet er uønsket, fordi det er svært stresset, kortvarig og etterlater sporet i kuttet.

ii. Derfor er Nose Radius gunstig for lang levetid og god overflatekvalitet.

iii. Det påvirker verktøyets levetid, radialkraft og overflatekvalitet på arbeidsstykket.

iv. Hvis nesradius er for stor, vil det oppstå chatter.

v. Det er en optimal verdi av nesradiusen hvor verktøyets levetid er maksimalt.

vi. Hvis neseradiusen overskrider optimal verdi, reduseres verktøyets levetid.

vii. Større nese radius betyr større kontakt mellom verktøy og arbeidsstykke. Det resulterer i mer friksjonsvarme. Dessuten øker skjærekraften på grunn av at arbeidsdelen kan starte vibrerende og chattering, hvis arbeidspartiet ikke er veldig stramt.

viii. Anbefalingene for bruk av mer nese radius er.

R = 0, 4 mm for delikate komponenter.

R = 0, 4 mm til 1, 2 mm for engangs karbid innlegg for vanlig bruk.

R = 1, 2 mm til 1, 5 mm for tunge innsatser.

R ≥ 1, 5 mm for kraftig skjæredybde, avbrutt kutt og kraftige strømmer.

Betydningen av Rake Angle:

1. Hakkevinklene kan være positive, null eller negative.

2. En økt rakevinkel vil redusere styrken på kanten.

3. Rakevinkel påvirker verdiene til skjærevinkelen og skjærvinkelen.

4. Større rakevinkelen, mindre skjærevinkelen (og større skjærvinkelen).

5. Generelt brukes den lille rakevinkelen til å kutte hardmetaller, og en større rakevinkel brukes til å kutte myke og duktile metaller.

6. Bruken av negativ rakevinkel startet ved bruk av karbid skjæreverktøy. Når positiv rakevinkel brukes, er kraften på verktøyet rettet mot kanten, og har en tendens til å binde eller bryte den, som vist i figur 9.15 (a).

7. Siden karbidmaterialet er sprøtt og mangler støtmotstand, vil det mislykkes dersom positive rakevinkler blir brukt med den. Ved hjelp av negative rakevinkler, styrer kraften tilbake i verktøyets kropp vekk fra kanten, som beskytter mot kanten, som vist i figur 9.15 (b).

8. Bruk av negativ rakevinkel øker skjærekraften. Dette kan kompensere ved høyere skjærehastigheter. Derfor brukes høye klippehastigheter alltid med negative rakevinkler. Høye klippehastigheter krever høy effekt på maskinverktøyet.

9. Bruken av indeksinnstilt innsatser trenger også bruk av negative rakevinkler.

10. En negativ rakevinkelinnsats har to ganger levetid enn en tilsvarende positiv rakevinkelinnsats.

11. Negativ rakevinkel øker skjærefastheten, fordi skjærekraften virker midt på kanten.

12. Positiv rakevinkel reduserer skjærekantstyrken, fordi skjærekraften virker på enden eller hjørnet av kanten.

13. Positive rakevinkelanbefalinger er:

(a) Ved bearbeiding av lavstyrke metaller og legeringer, for eksempel aluminium og kobberlegeringer, mildt stål, etc.

(b) Ved kutting med lave hastigheter.

(d) Når lavmotor maskiner brukes.

(e) Når verktøymaterialer er HSS og støpte legeringer.

14. Negative rakevinkelanbefalinger er:

(a) Ved bearbeiding av høystyrkt metall og legeringer, for eksempel rustfritt stål, legeringsverktøystål, titanlegeringer, etc.

Tabell 9.4. Gir anbefalte rakevinkler for ulike kombinasjoner av arbeids- og verktøymaterialer:

Verktøy signatur:

Verktøy signatur er spesifikasjonen eller nomenklaturen til verktøyet som gir informasjon om ulike verktøyvinkler og neseradius.

Den inneholder syv parametere i spesifisert rekkefølge som vist nedenfor:

(i) Tilbakevirkningsvinkel.

(ii) Sidehøyvinkel.

(iii) Sluttavlastning (klaring) vinkel.

(iv) Sideavlastningsvinkel,

(v) Slutt skjærevinkel.

(vi) Sideskjæringsvinkel.

(vii) Nesradius.

For eksempel:

(a) Hvis verktøysignaturen er 12, 15, 7, 6, 10, 15, 0, 8

Midler,

Ryggvinkelvinkel (grad): 12

Sidehakkevinkel: 15

Sluttavlastningsvinkel: 07

Sideavlastningsvinkel: 06

Slutt skjærevinkel: 10

Sidens skjærekant vinkel: 15

Nese radius (mm): 0, 8

(b) Hvis verktøysignaturen er -10, 15, 8, 6, 8, 5, 0, 5

Her er også meningen at ryggvinkelen er negativ 10 grader, sidevinkelvinkelen er 15 grader, sluttlindningsvinkelen er 08 grader, sidelindningsvinkelen er 06 grader, sluttkantkantvinkelen er 08 grader, sideskjæringsvinkelen er 05 grader og nese radius er 0, 5 mm.