공구 파손, 마모, 치핑 원인 및 해결 방법

T 울 파손됨

공구 파손 성능

1) 절삭날이 약간 부서짐

피삭재의 구조, 경도, 마진이 불균일하거나, 경사각이 너무 크고 인선강도가 낮거나, 공정시스템이 강성이 부족하여 진동이 발생하거나, 절삭이 중단되어 연삭품질이 불량한 경우 , 절삭날에 치핑이 발생하기 쉽습니다. 즉, 블레이드 영역에 작은 눈사태, 흠집 또는 박편이 나타납니다. 이런 일이 발생하면 도구는 절단 능력의 일부를 잃게 되지만 계속 작동할 수 있습니다. 절단을 계속하면 칼날 부위의 손상된 부분이 급격히 팽창하여 더 큰 손상을 줄 수 있습니다.

2) 절삭날 또는 팁의 치핑

이러한 유형의 손상은 종종 절삭날의 치핑을 유발하거나 치핑이 더 발전하는 조건보다 더 심각한 절삭 조건에서 발생합니다. 붕괴의 크기와 범위는 미세 붕괴의 크기와 범위보다 크므로 도구가 절단 능력을 완전히 상실하고 작업을 중지해야 합니다. 칼 끝이 부러지는 것을 팁 드롭이라고 합니다.

3) 부러진 칼날 또는 도구

절삭조건이 극도로 나쁠 때 절삭량이 너무 크거나 충격하중이 가해지며 용접에 의한 날의 잔류응력, 날의 잔류응력, 부주의 등의 요인으로 날이나 공구재질에 미세균열이 발생한다. 칼날이나 도구가 파손될 수 있습니다. 이러한 유형의 손상이 발생한 후에는 도구를 더 이상 사용할 수 없으므로 폐기됩니다.

4) 칼날의 표면이 벗겨짐

TiC 함량이 높은 초경합금, 세라믹, PCBN 등과 같은 취성 재료의 경우 표면 구조의 결함 또는 잠재적인 균열 또는 용접 또는 연마로 인해 표면에 잔류 응력이 있습니다. 공구 표면이 충분히 안정적이지 않거나 공구 표면에 교대 접촉 응력이 가해지면 벗겨지기 쉽습니다. 갈퀴 표면에 스폴링이 발생할 수 있고, 측면 표면에 나이프가 발생할 수 있으며, 박리 물질이 플레이크 형태이고, 박리 면적이 넓다. 코팅 도구가 벗겨지기 쉽습니다. 칼날이 약간 벗겨진 후에는 계속 작동 할 수 있으며 심한 박리 후에는 절단 능력이 손실됩니다.

5) 절단부의 소성변형

강재 및 고속강은 강도가 낮고 경도가 낮기 때문에 절단부에 소성변형이 발생할 수 있습니다. 초경합금이 고온 및 3방향 압축 응력 하에서 작동하면 표면 소성 흐름도 발생하고 절삭날이나 공구 끝단이 소성 변형되어 붕괴를 일으킬 수도 있습니다. 붕괴는 일반적으로 절단량이 많고 단단한 재료를 가공할 때 발생합니다. TiC 기반 초경합금의 탄성 계수는 ​​WC 기반 초경합금보다 작기 때문에 전자의 소성 변형에 대한 저항이 가속화되거나 빠르게 실패합니다. PCD와 PCBN은 기본적으로 소성변형을 하지 않습니다.

6) 블레이드의 뜨거운 균열

공구에 기계적 하중과 열적 하중이 번갈아 가해지면 반복되는 열 팽창 및 수축으로 인해 절단 부품의 표면이 필연적으로 교대 열 응력을 생성하여 블레이드에 피로와 균열이 발생합니다. 예를 들어 초경 밀링 커터가 고속 밀링을 수행할 때 커터 톱니는 주기적인 충격과 교번하는 열 응력을 지속적으로 받고 경사면에 빗살 모양의 균열이 발생합니다. 일부 도구에는 명백한 교번하중과 교번응력이 없지만 표면과 내부 온도의 불일치로 인해 열응력도 발생합니다. 또한, 불가피하게 공구 재질에 하자가 있어 칼날에 균열이 생길 수 있습니다. 균열이 생긴 후 공구가 일정 시간 동안 계속 작동하는 경우가 있으며, 균열이 급격히 커지면 날이 부러지거나 날 면이 심하게 벗겨지는 경우가 있습니다.

도구 파손 방지 방법

1) 가공재료 및 부품의 특성에 따라 각종 공구재료의 종류와 등급을 합리적으로 선택한다. 어느 정도의 경도와 내마모성을 전제로 공구 재료는 필요한 인성을 가져야 합니다.

2) 도구의 기하학적 매개변수를 합리적으로 선택합니다. 전면 및 후면 각도, 주 및 보조 처짐 각도, 블레이드 경사 각도 등을 조정하여 절삭날과 팁의 강도가 양호하도록 합니다. 절삭날의 네거티브 챔퍼 연마는 공구 붕괴를 방지하는 효과적인 방법입니다.

3) 용접 및 샤프닝의 품질을 보장하고 부적절한 용접 및 샤프닝으로 인한 다양한 결함을 방지합니다. 주요 공정에 사용되는 절삭공구는 연마하여 표면 품질을 향상시키고 균열 여부를 확인해야 합니다.

4) 과도한 절삭력과 높은 절삭온도를 피하여 공구 파손을 방지할 수 있도록 절삭량을 합리적으로 선택한다.

5) 가능한 한 공정 시스템의 강성이 향상되고 진동이 감소하도록 합니다.

6) 올바른 조작 방법을 사용하여 공구가 갑작스러운 하중을 견디지 않거나 가능한 한 적게 견디도록 노력하십시오.

도구 마모

마모의 원인은 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

1) 연마 마모

가공된 재료에는 경도가 매우 높은 작은 입자가 종종 있어 공구 표면에 홈이 생길 수 있으며 이는 연마 마모입니다. 연마 마모는 모든 면에 존재하며 경사면이 가장 분명합니다. 또한 대마 마모는 다양한 절단 속도에서 발생할 수 있지만 저속 절단의 경우 낮은 절단 온도로 인해 다른 이유로 인한 마모가 명확하지 않으므로 연마 마모가 주요 원인입니다. 또한 공구의 경도가 낮을수록 연마 마모가 심해집니다.

2) 냉간 용접 마모

절단시 공작물과 절단면과 전면 및 후면 사이에 많은 압력과 강한 마찰이 있으므로 냉간 용접이 발생합니다. 마찰 쌍 사이의 상대적인 움직임으로 인해 냉간 용접은 균열을 생성하고 한쪽으로 제거되어 냉간 용접 마모가 발생합니다. 냉간 용접 마모는 일반적으로 적당한 절삭 속도에서 더 심각합니다. 실험에 따르면 취성 금속은 냉간 용접 저항에서 플라스틱 금속보다 강합니다. 다상 금속은 단방향 금속보다 작습니다. 금속 화합물은 단순 물질보다 냉간 용접 경향이 낮습니다. 화학 원소 주기율표의 B족 원소는 철과의 냉간 용접 경향이 더 낮습니다. 고속철과 초경합금의 냉간용접은 저속절삭 시 더욱 심각합니다.

3) 디퓨전 웨어

고온에서 절단하는 과정과 공작물과 공구 사이의 접촉은 두 당사자의 화학 원소가 고체 상태에서 서로 확산되어 공구의 구성과 구조를 변화시켜 공구의 표면을 깨지기 쉽게 만들고, 및 도구의 마모를 증가시킵니다. 확산 현상은 항상 깊이 기울기가 높은 개체에서 깊이 기울기가 낮은 개체로 연속 확산을 유지합니다.

4) 산화 마모

온도가 상승하면 공구 표면이 산화되어 더 부드러운 산화물이 생성되고 칩의 마찰에 의해 형성된 마모를 산화 마모라고 합니다. 예를 들어, 700℃~800℃에서 공기 중의 산소는 초경합금의 코발트, 탄화물 및 티타늄 탄화물과 함께 산화되어 더 부드러운 산화물을 형성합니다. 1000℃에서 PCBN은 수증기와 화학적으로 반응합니다.

착용 형태에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

1) 레이크 페이스 손상

플라스틱 재료를 고속으로 절단할 때 절삭력에 가까운 경사면의 부품이 칩의 작용으로 오목한 초승달 모양으로 마모되므로 크레이터 마모라고도 합니다. 마모의 초기 단계에서 공구 경사각이 증가하여 절삭 조건이 개선되고 칩의 말림 및 파손이 촉진됩니다. 그러나 초승달 모양의 캐비티가 더 커지면 절삭날의 강도가 크게 약화되어 결국 절삭날이 무너져 손상될 수 있습니다. 사례. 취성 재료를 절단하거나 절단 속도가 더 낮고 절단 두께가 얇은 플라스틱 재료를 절단할 때 일반적으로 크레이터 마모가 발생하지 않습니다.

2) 도구 팁 마모

공구 노즈 마모는 팁 호의 측면과 인접한 보조 측면 표면의 마모이며 공구 측면의 마모가 계속됩니다. 열 발산 조건이 열악하고 응력이 집중되어 마모 속도가 측면보다 빠릅니다. 때때로 이송과 동일한 거리를 가진 일련의 작은 홈이 보조 측면에 형성되는데, 이를 홈 마모라고 합니다. 주로 가공면의 경화층과 절단선으로 인해 발생합니다. 가공 경화 경향이 높은 난삭재 절단 시 홈 마모의 원인이 되기 쉽습니다. 공구 팁 마모는 공작물의 표면 거칠기와 가공 정확도에 가장 큰 영향을 미칩니다.

3) 측면 마모

절단 두께가 큰 플라스틱 재료를 절단할 때 구성인선이 있어 공구 측면이 공작물과 접촉하지 않을 수 있습니다. 또한 일반적으로 측면면이 공작물과 접촉하고 여유각이 0인 마모 영역이 측면면에 형성됩니다. 일반적으로 절삭 날의 작업 길이 중간에서 측면 마모가 비교적 균일하므로 측면 마모 정도는 절삭 날의 측면 마모 영역의 너비 VB로 측정할 수 있습니다. 다양한 유형의 공구는 거의 모든 절삭 조건에서 측면 마모가 있기 때문에 특히 취성 재료를 절삭하거나 더 작은 절삭 두께로 플라스틱 재료를 절삭할 때 공구 마모는 주로 측면 마모이고 마모 영역 폭 VB의 측정은 상대적으로 단순하므로 VB는 일반적으로 공구 마모 정도를 나타내는 데 사용됩니다. VB가 클수록 절삭력이 증가하고 절삭 진동이 발생할 뿐만 아니라 공구 팁의 호 마모에 영향을 미치므로 가공 정확도와 가공면의 품질에 영향을 미칩니다.

도구 치핑

원인 및 솔루션 공구 치핑

1) 날의 두께가 너무 얇거나 거친 가공을 위해 너무 단단하고 부서지기 쉬운 재종을 선택하는 등 날의 재종 및 사양이 잘못 선택되었습니다.

해결책:블레이드의 두께를 늘리거나 블레이드를 수직으로 설치하고 굽힘 강도와 인성이 더 높은 등급을 선택하십시오.

2) 도구 형상 매개변수의 부적절한 선택(예:너무 큰 전방 및 후방 각도 등).

솔루션:다음과 같은 측면에서 도구를 재설계할 수 있습니다.

① 앞뒤 각도를 적당히 줄인다.

② 더 큰 네거티브 블레이드 경사각을 사용합니다.

③ 진입각을 줄입니다.

④ 더 큰 음의 모따기 또는 절삭날 아크를 사용합니다.

⑤ 트랜지션 절삭날을 날카롭게 하여 툴팁을 향상시킵니다.

3) 블레이드의 용접 공정이 잘못되어 과도한 용접 응력 또는 용접 균열이 발생합니다.

솔루션:

① 3면이 닫힌 블레이드 슬롯 구조의 사용을 피하십시오.

② 솔더를 올바르게 선택하십시오.

③ 옥시아세틸렌 화염을 사용하여 용접을 가열하는 것을 피하고 용접 후 내부 응력을 제거하기 위해 따뜻하게 유지하십시오.

④ 최대한 기계적인 클램핑 구조를 사용한다.

4) 연마 방법이 부적절하면 연삭 응력과 연삭 균열이 발생합니다. PCBN 밀링 커터를 날카롭게 한 후 톱니의 진동이 너무 커서 개별 톱니에 과부하가 걸리고 칼이 부딪힐 수 있습니다.

솔루션:

①간헐 연삭 또는 다이아몬드 휠 연삭을 사용합니다.

② 부드러운 숫돌을 선택하고 숫돌을 날카롭게 유지하기 위해 자주 드레싱하십시오.

③날카롭게 하는 품질에 주의하고 커터 톱니의 진동을 엄격하게 제어하십시오.

5) 절단량 선택이 불합리하다. 양이 너무 많으면 기계가 답답해집니다. 간헐 절단시 절단 속도가 너무 빠르고 이송 속도가 너무 크며 여백이 고르지 않고 절단 깊이가 너무 작습니다. 고망간강 절단 가공 경화 경향이 높은 재료의 경우 이송 속도가 너무 작습니다.

대책:절단량을 다시 선택하십시오.

6) 기계적 클램핑 도구 슬롯의 바닥면이 고르지 않거나 블레이드가 과도하게 확장되는 등 구조적 이유.

솔루션:

① 칼날 홈의 바닥면을 다듬습니다.

② 절삭유 노즐의 위치를 ​​적당히 조정합니다.

③경화 생크는 블레이드 아래에 경질 합금 개스킷을 추가합니다.

7) 과도한 공구 마모.

해결책:도구나 최신 기술을 제때에 교체하십시오.

8) 절삭유의 흐름이 부족하거나 주입 방법이 잘못되어 블레이드가 뜨거워지고 균열이 발생합니다.

솔루션:

① 절삭유의 흐름을 증가시킨다.

② 절삭유 노즐의 위치를 ​​적당하게 조정한다.

③ 스프레이 냉각 등 효과적인 냉각 방법을 사용하여 냉각 효과를 향상시킵니다.

④ 칼날에 가해지는 충격을 줄이기 위해 *커팅을 사용합니다.

9) 다음과 같이 공구가 잘못 설치되었습니다. 절삭 공구가 너무 높거나 너무 낮게 설치되었습니다. 평면 밀링 커터는 비대칭 다운 밀링 등을 사용합니다.

대책:도구를 다시 설치하십시오.

10) 공정 시스템의 강성이 너무 낮아 절단 진동이 과도하게 발생합니다.

솔루션:

① 공작물의 보조 지지력을 높여 공작물 클램핑의 강성을 높입니다.

② 공구의 오버행 길이를 줄입니다.

③ 공구의 여유각을 적당히 줄인다.

④ 다른 방진대책을 사용하십시오.

11) 다음과 같은 부주의한 작업:도구가 공작물의 중간에서 절단될 때 작업이 너무 폭력적입니다. 도구가 철회되지 않았으며 즉시 중지됩니다.

대책:조작 방법에 주의하십시오.