Kādi ir pozitīvi un negatīvi grābekļa leņķa griešanas rīki?

 

Pozitīvi un negatīvi grābekļa leņķa rīki ir fundamentāli griešanas rīku veidi, kuru ģeometrijai ir būtiska loma veiktspējas apstrādē. Starp dažādiem ģeometriskiem parametriem grābekļa leņķis-leņķis starp instrumenta grābekļa seju un atskaites plakni, kas ir perpendikulāra griešanas virsmai, ir īpaši svarīga. Balstoties uz šī leņķa virzienu, rīki tiek klasificēti kā pozitīvi vai negatīvi. Šis raksts sniedz sistemātisku pārskatu par to strukturālajām īpašībām, darba principiem un piemērotām lietojumprogrammām.

 

 

Es pozitīvi grābekļa leņķa rīki

 

Šiem rīkiem ir grābekļa seja, kas slīpa uz iekšu līdz sagatavei, veidojot grābekļa leņķi starp +5 grādu un +15 grādu. Strukturāli viņiem ir asāka progresīva mala un mazāks kontakta laukums starp grābekļa seju un mikroshēmu. Šis dizains atvieglo gludu mikroshēmu plūsmu un samazina griešanas pretestību.

 

 

II negatīvi grābekļa leņķa rīki

 

Turpretī negatīvajiem grābekļa instrumentiem ir grābekļa seja, kas nogrieža punktu uz āru, izveidojot grābekļa leņķi -5 pakāpi līdz -10 grādam. Viņiem raksturīga bluntera griešanas mala un biezāks, izturīgāks gals, kas piedāvā lielāku izturību un izturību.

 

 

III priekšrocības un trūkumi

 

Pozitīvi grābekļa instrumenti samazina griešanas spēku par 15–25%, uzlabo mikroshēmas evakuāciju, samazina iebūvēto malu veidošanos un nodrošina labāku virsmas apdari (RA <1,6 μm). Tomēr to apakšējā gala stiprība liek tām pakļauties šķeldošanai pārtrauktu griezumu laikā vai, apstrādājot cietos materiālus. Viņiem ir arī sliktāka karstuma izkliedēšana, kas izraisa krātera nodilumu ātrgaitas operāciju laikā un parasti īsāks instrumenta kalpošanas laiks -30-par 40% mazāks nekā to negatīvie kolēģi.

 

Negatīvi grābekļa instrumenti piedāvā vairāk nekā 50% lielāku galu stiprību, uzlabotu siltuma izkliedi (griešanas temperatūra, kas samazināta par 15–30 grādiem), un bieži tai ir divpusējas dizainparaugi atgriezeniskai lietošanai. Negatīvajā pusē tie rada 20–30% lielākus griešanas spēkus, pieprasa lielāku mašīnas jaudu un ir vairāk pakļauti vibrācijai, it īpaši ilgstošos pārkares iestatījumos.

 

 

 

IV pielietojuma salīdzinājums un eksperimentālais dizains

 

Lai nodrošinātu praktiskus norādījumus par instrumentu izvēli, tika veikts salīdzinošs pētījums, izmantojot karbīda rīkus ar {{0}} grādu un -6 grāda grābekļa leņķiem. Abi bija ar Tialn pārklāti YG8 ieliktņi ar 0,4 mm galu rādiusu. Sagatavošana tika apdzēsta un rūdīta 45# tērauds (φ50 × 200 mm, HRC 28–32), kas izgatavots uz CA6140 virpas. Mērījumi ietvēra virsmas raupjumu (Mitutoyo Sj -210), instrumenta nodilums (Olympus DSX510 mikroskops), griešanas spēku (Kistler 9257b) un temperatūra (Fluke TI400 IR termometrs).

 

Fiksētie parametri: griešanas dziļums (ap=1 mm), padeves ātrums (f=0. 15 mm\/rev)

Mainīgais: griešanas ātrums (v=60 - 180 m\/min), atkārtots trīs reizes vienā stāvoklī uzticamībai.

 

 

V rezultāti un analīze

 

Instrumentu nodilums tika novērtēts, izmantojot sānu nodiluma slieksni VB=0. 3 mm. Pozitīvi grābekļa instrumenti valkāja lēnāk ar lielu ātrumu, bet ar nelielu ātrumu tika pakļauti iebūvētai malai. Negatīvi grābekļa rīki vienmērīgi tika veikti ar vidēju vai zemu ātrumu, bet ātrāk valkāja lielā ātrumā. Mikroskopija atklāja, ka Tialn pārklājumi palika izturīgi pret oksidāciju pat paaugstinātā temperatūrā.

 

Negatīvi grābekļa instrumenti bija līdz 50–70% ilgāku instrumentu kalpošanas laiku. Neveiksmes režīmi atšķīrās: pozitīvi grābekļa instrumenti neizdevās krātera nodiluma un malu šķeldošanas dēļ, savukārt negatīvie grābekļa instrumenti parādīja vienveidīgāku sānu nodilumu, norādot uz labāku izturību pret pārrāvumu.

 

Runājot par griešanas spēku, negatīvajiem grābekļa instrumentiem bija nepieciešams vidēji aptuveni par 17% lielāks spēks. Negatīvā grābekļa pieaugums par 1 grādu palielināja griešanas spēku par aptuveni 1%, kas nozīmē pāreju no +5 grāda uz -5 grādu palielināja spēku par gandrīz 10%. Neskatoties uz augstākiem griešanas spēkiem, negatīvie grābekļa instrumenti guva labumu no uzlabotas malas stiprības un termiskās kontroles lielā ātrumā.

 

Temperatūras rādījumi parādīja, ka negatīvie grābekļa instrumenti saglabāja griešanas temperatūru par 15–25 grādiem zemāka nekā pozitīvie grābekļa instrumenti, īpaši acīmredzami ar ātrumu, kas pārsniedz 120 m\/min.

 

Virsmas raupjuma rezultāti deva priekšroku negatīviem grābekļa instrumentiem (RA: 1,2–1,5μm pret 1,6–2. 0 μm). Viņu apstrādātās virsmas bija gludākas ar mazāk urbumu un vibrācijas zīmēm, pateicoties labākai sistēmas stingrībai un stabilākai malu ģeometrijai.

 

 

VI secinājums

 

Karbīda negatīvā grābekļa instrumenti parāda izcilu instrumentu kalpošanas laiku, termisko stabilitāti un virsmas kvalitāti, kas tos labi piemēro ātrgaitas modernai apstrādei. Pozitīvi grābekļa instrumenti ar zemākiem griešanas spēkiem ir vēlami zemas rigiditātes iestatījumos. Labākā grābekļa leņķa izvēle ir atkarīga no sagataves materiāla, mašīnas stāvokļa un īpašā apstrādes posma.