Анализ режимов отказов варочных панелей с PVD-покрытием

1. факторы, влияющие на срок службы инструмента
Материал инструмента, твердость
Материалы и качество PVD-покрытия
Твердость и металлургическая структура материала заготовки
Скорость резки и подача
Тип и правильное использование смазочно-охлаждающей жидкости
Метод скремблирования
Зажим зуборезного инструмента
Критерии максимального износа

2. Критерии износа
Необходимо установить максимально допустимый износ инструмента и своевременно перетачивать инструмент после того, как износ инструмента достигнет нормы. Рекомендуемые значения приведены ниже (только для справки):
Допустимый износ твердосплавных инструментов составляет 0,10 мм, на практике также часто используется 0,15 мм.
Типичный износ порошковой металлургической быстрорежущей стали составляет 0,2 мм.
Обычный износ обычной быстрорежущей стали составляет 0,3-0,4 мм.

3. признаки чрезмерного износа
Увеличение мощности машины или резкое снижение мощности
Повышенная вибрация машины
Повышенный шум при резке
Выделяется избыточное тепло, повышая температуру заготовки и инструмента.
Ухудшение шероховатости поверхности заготовки
Чрезмерные размеры заготовок
Увеличение заусенцев на режущей поверхности инструмента вдоль заготовки.
Чрезмерный износ инструмента, измеренный с помощью увеличительного стекла
Ножи обломаны, рука ощущает на кромке неровное скребущее чувство.
Скопление стружки и плохое удаление стружки, опухоль стружки, прилипание стружки

4. Схематическое изображение режима отказа варочных панелей

Износ (нормальный износ против преждевременного)

Износ верхнего и боковых краев
износ краев и углов
Износ боковых и задних краев (бороздки)
Ямки на полумесяце (износ поверхности переднего края)
Чипирование, микрочипирование

ненормальный износ

Перелом зуба
Трещины, возникшие в результате шлифования поверхности передней кромки
Негабаритные ямы в форме полумесяца
Трещины в местах концентрации напряжений
скопившийся мусор

4.1 Износ верхней и боковых граней (нормальный износ)

Характер повреждения инструмента

Одним из видов бокового износа являетсяИзносостойкое PVD-покрытиеПодложка также изнашивается. В разных областях применения допускается разная степень износа.

Возможные причины

Причина 1: Нормальный износ неизбежен, вопрос лишь в том, соответствует ли срок службы поставленным целям.

Причина 2: Соответствие материала инструмента, износостойкость PVD-покрытия.

Причина 3: Заусенцы от повторной заточки инструмента, не тщательно удаленные перед нанесением PVD-покрытия

Возможные решения>

• Вариант 1: Уменьшите скорость и, соответственно, температуру.
• Вариант 2: Использование более износостойких подложек для инструментов и PVD-покрытий.
• Вариант 3: контролируемая переточка инструмента для минимизации и уменьшения заусенцев; предварительная обработка PVD-покрытия для тщательного удаления заусенцев.

4.2 Износ полумесяцев

Характер повреждения инструмента

Слишком большие углубления в виде полумесяца вблизи кромки могут привести к излому кромки или ухудшению качества поверхности заготовки.

Возможные причины

Причина 1Чрезмерное давление резания, высокие температуры, коррозия передней кромки, большая толщина стружки

Причина 2: Неправильный выбор инструментальных материалов, PVD-покрытий и стойкости к высоким температурам

Возможные решения

Вариант 1: Снижение скорости и, соответственно, температуры

Вариант 2: Уменьшенная подача для минимизации толщины стружки

Программа III: Положительный угол наклона передней поверхности

Вариант IV: Использование более термостойких подложек для инструментов и более термостойких PVD-покрытий (например, ALTiN, CrAlN и т. д.).

4.2.1 Износ желобков на поверхности задней кромки

Характер повреждения инструмента

Сильные деформации на задней поверхности лопастей, обычно один или два слоя отслаивающихся композитных деформаций

Возможные причины

Причина 1: Чрезвычайно длительное резание за пределами срока службы инструмента или сколы, которые не обнаруживаются вовремя, чтобы продолжить обработку?

Причина 2: вызвано скоплением стружки в чипформере, которую невозможно разрядить?

Причина 3: Повторная заточка инструмента без полного восстановления последнего износа?

Причина 4: Заготовка не зажата

Возможные решения

Вариант 1: Увеличение количества фальсификаций

Вариант 2: Сокращение количества циклов вскрытия инструмента

Программа III: см. износ сколов

Вариант IV: см. Наращивание резанием

Программа V: Оценка количества переточек конфорки

Вариант 6: Увеличенное усилие зажима заготовки

4.3 Чипирование

Характер повреждения инструмента

Небольшие и средние сколы на режущей кромке

Возможные причины

Причина 1: Слишком твердый и хрупкий материал инструмента

Причина 2: Слишком твердый материал заготовки

Причина 3: Недостаточная жесткость и вибрация во время резки

  Возможные решения

Вариант 1: Выбор инструментальных материалов с повышенной прочностью

Вариант 2: Тупые режущие кромки после повторной заточки инструмента и перед нанесением покрытия

Программа III: Повышение прочности инструмента при термообработке

Вариант IV: Уменьшение толщины стружки за счет уменьшения подачи

Программа V: Проверка оснастки, добавление крепежных скоб

4.4 Сломанные края, сломанные зубы

Характер повреждения инструмента

Большие сколы по краям или отколотые целые зубы.

Возможные причины

Причина 1: Чрезмерные ударные нагрузки
Причина 2: Столкновения, неисправности, соскальзывание заготовок
Причина 3: Повреждение при транспортировке перед использованием
Причина 4: Расширение ямок-полумесяцев на краях, приводящее к разрушению краев
Причина 5: Растрескивание при повторной заточке
Причина 6: Концентрация напряжений

Возможные решения

Вариант 1: Уменьшите скорость, чтобы снизить температуру, и подачу, чтобы уменьшить толщину стружки.
Вариант 2: Уменьшенный угол наклона инструмента для снижения сопротивления резанию
Программа III: Использование инструментальных материалов с повышенной ударопрочностью
Вариант IV: Усовершенствование управления процессом измельчения
Программа V: Скругленные переходы в местах концентрации напряжений в соединениях

4.5 Наращивание стружки в стружкоформирователе

Характер повреждения инструмента

Стружка от заготовки накапливается, застревает в стружкоформирователе и прилипает к передней или задней кромке зуба.

Возможные причины

Причина 1: Недостаточный размер стружкообразователя
Причина 2: Трапецеидальный стружкообразователь заклинило стружкой
Причина 3: Плохое качество поверхности на передней и задней части стружкоформирователя.
Причина 4: Недостаточный поток охлаждающей жидкости или воздуха воздушного охлаждения
Причина 5: Количество выгружаемой стружки превышает производительность транспортера стружки.

Возможные решения

Вариант 1: Шлифование задней части стружкоформирователя для увеличения размера стружкоформирователя или улучшения шероховатости поверхности.
Вариант 2: Переход трапециевидной части стружколомателя с закругленной дугой.
Программа III: Регулировка положения и расхода форсунок охлаждающей жидкости или воздушных форсунок
Вариант IV: Снижение скорости подачи для увеличения времени резания
4.6 Опухоль с чипом на краю

   Характер повреждения инструмента

Материал заготовки прилипает и приваривается к режущей кромке инструмента, образуя новую режущую кромку, а неровность новой режущей кромки приводит к ухудшению качества поверхности заготовки.

Существует риск скола кромки инструмента, когда опухоль, накапливающая стружку, отделяется.

Возможные причины

Причина 1: Мягкие и липкие материалы заготовок
Причина 2: Недостаточный угол отвода инструмента
Причина 3: Недостаточный поток охлаждающей жидкости или неправильный тип

Возможные решения

Вариант 1: Увеличение скорости резки
Вариант 2: Использование PVD-покрытий для снижения коэффициента трения на поверхностях инструментов
Программа III: Изменение материала заготовки или нормализация для повышения твердости заготовки
Вариант IV: Увеличить задние углы, оценить динамические задние углы
Программа V: Увеличение угла наклона переднего лезвия
Вариант 6: Использование антипригарной охлаждающей жидкости