Какви са положителните и отрицателните инструменти за рязане на рейк?

 

Положителните и отрицателните инструменти за ъгъл на рейк са основни видове режещи инструменти, чиято геометрия играе решаваща роля за обработката на производителността. Сред различните геометрични параметри, ъгълът на рейката-ъгълът между лицето на рейк на инструмента и референтната равнина, перпендикулярна на повърхността на рязане-е особено важен. Въз основа на посоката на този ъгъл инструментите се категоризират като положителна или отрицателна рейка. Тази статия предоставя систематичен преглед на техните структурни характеристики, принципи на работа и подходящи приложения.

 

 

I положителни инструменти за ъгъл на рейк

 

Тези инструменти се отличават с лице, наклонено навътре към детайла, образувайки ъгъл на рейк между +5 градус и +15 степен. Структурно, те имат по -остър режещ ръб и по -малка зона за контакт между лицето на рейката и чипа. Този дизайн улеснява гладкия поток на чип и намалява съпротивлението на рязане.

 

 

II отрицателни инструменти за ъгъл на рейка

 

За разлика от това, отрицателните рейк инструменти имат лице на рейк, което се накланя навън от точката на рязане, създавайки ъгъл на рейк -5 степен до -10 степен. Те се характеризират с по -тънка режещ ръб и по -дебел, по -здрав връх, предлагащ по -голяма якост и издръжливост.

 

 

III Предимства и недостатъци

 

Положителните рейк инструменти намаляват силата на рязане с 15–25%, подобряват евакуацията на чипа, минимизират вграденото образуване на ръба и осигуряват по-добри повърхностни облицовки (RA <1.6μm). Въпреки това, по -ниската им якост на върха ги прави предразположени към чипиране по време на прекъснати разфасовки или при обработване на твърди материали. Те също имат по-лошо разсейване на топлина, което води до износване на кратер по време на високоскоростни операции и обикновено по-кратък живот на инструмента -30-40% по-малко от техните отрицателни колеги.

 

Отрицателните рейк инструменти предлагат повече от 50% по-висока якост на върха, подобрено разсейване на топлината (температурите на рязане намаляват с 15-30 градуса) и често разполагат с двустранни дизайни за обратима употреба. От друга страна, те генерират 20–30% по -високи сили за рязане, изискват по -голяма мощност на машината и са по -предразположени към вибрации, особено при дълги настройки на надвесите.

 

 

 

IV сравнение на приложението и експериментален дизайн

 

За да се предостави практически насоки за избор на инструменти, беше проведено сравнително проучване с помощта на карбидни инструменти с {{0}} степен и ъгъл ъгли на рейк. И двете бяха покрити с TiAln YG8 вложки с радиус на върха от 0,4 mm. Работата беше гасена и закалена 45# стомана (φ50 × 200 mm, HRC 28–32), обработена на струг CA6140. Измерванията включват грапавост на повърхността (Mitutoyo SJ -210), износване на инструмента (Olympus DSX510 Microscope), сила на рязане (Kistler 9257b) и температура (Fluke TI400 IR термометър).

 

Фиксирани параметри: дълбочина на рязане (ap=1 mm), скорост на подаване (f=0. 15 mm\/rev)

Променлива: Скорост на рязане (V=60 - 180 m\/min), повтаря се три пъти на условие за надеждност.

 

 

V Резултати и анализ

 

Износването на инструмента се оценява с помощта на прага на износване на фланга на VB=0. 3 mm. Положителните рейк инструменти носеха по-бавни при високи скорости, но бяха предразположени към вграден ръб при ниски скорости. Отрицателните рейк инструменти се изпълняват по-последователно при средна до ниска скорост, но се носеха по-бързо при високи скорости. Микроскопията разкри, че покритията на тиала остават устойчиви на окисляване дори при повишени температури.

 

Отрицателните рейк инструменти, показани до 50–70% по -дълъг живот на инструмента. Режимите на отказ се различават: Положителните рейк инструменти не успяха поради износване на кратера и ръбово чипс, докато отрицателните рейк инструменти показват по -равномерно износване на фланга, което показва по -добра устойчивост на счупване.

 

По отношение на силата на рязане, отрицателните рейк инструменти изискват средно 17% повече сила. Увеличаване на 1 градуса на отрицателната рейка повиши силата на рязане с около 1%, което означава изместване от +5 градус към -5 градус увеличи сила с близо 10%. Въпреки по -високите сили за рязане, отрицателните рейк инструменти се възползваха от подобрена якост на ръба и термично управление при високи скорости.

 

Температурните показания показват, че отрицателните рейк инструменти поддържат температурите на рязане с 15–25 градуса по -ниски от положителните рейк инструменти, особено очевидни при скорости над 120 m\/min.

 

Резултатите от грапавостта на повърхността благоприятстват отрицателните рейк инструменти (RA: 1.2–1.5 μm срещу 1.6–2. 0 μm). Обработените им повърхности бяха по -гладки с по -малко удари и вибрационни марки, благодарение на по -добрата системна твърдост и по -стабилната геометрия на ръба.

 

 

Vi Заключение

 

Инструментите за отрицателни рейк на карбида демонстрират превъзходен живот на инструмента, термична стабилност и качеството на повърхността ги приготвят добре за високоскоростна модерна обработка. Положителните рейк инструменти, с техните по-ниски сили за рязане, са за предпочитане при настройките на ниска реалност. Най -добрият избор на ъгъл на рейк зависи от материала на детайла, състоянието на машината и специфичния етап на обработка.