Kaj so pozitivna in negativna orodja za rezanje kota?

 

Pozitivna in negativna orodja za kote grablje so temeljne vrste rezalnih orodij, katerih geometrija ima ključno vlogo pri obdelavi. Med različnimi geometrijskimi parametri je kota grabljenja med obrazom obračanja orodja in referenčno ravnino, pravokotno na rezalno površino-še posebej pomembna. Na podlagi smeri tega kota so orodja razvrščena kot pozitivna ali negativna grablje. Ta članek ponuja sistematičen pregled njihovih strukturnih značilnosti, delovnih načel in ustreznih aplikacij.

 

 

I pozitivna orodja za kote

 

Ta orodja odlikujejo obraz Rake, nagnjen navznoter proti obdelovancu, ki tvori kot grablje med +5 stopinjo in +15 stopnjo. Strukturno imajo ostrejši rezalni rob in manjše kontaktno območje med obrazom Rake in čipom. Ta zasnova olajša gladek pretok čipov in zmanjšuje rezalno odpornost.

 

 

II Orodja za negativne kote

 

V nasprotju s tem imajo negativna orodja za grablje obraz, ki se nagiba navzven od rezalne točke in tako ustvari kota grablje -5 stopnje do -10 stopinje. Zanje je značilno, da je rezalni rob in debelejši, močnejši konica, ki ponuja večjo moč in trajnost.

 

 

Iii prednosti in slabosti

 

Orodja za pozitivno grablje zmanjšujejo silo rezanja za 15–25%, izboljšajo evakuacijo čipov, zmanjšajo tvorbo vgrajenih robov in zagotavljajo boljše površinske zaključke (RA <1,6 μm). Vendar pa je zaradi njihove spodnje konice nagnjene k odrezanju med prekinjenimi rezi ali pri obdelavi trdih materialov. Prav tako imajo slabše odvajanje toplote, kar vodi do obrabe kraterja med operacijami visoke hitrosti in običajno krajše življenjske dobe orodja -30-40% manj kot njihovi negativni kolegi.

 

Negativna orodja za grablje ponujajo več kot 50% večjo trdnost konic, izboljšano odvajanje toplote (rezalne temperature, ki se znižajo za 15–30 stopinj) in pogosto imajo dvostranske zasnove za reverzibilno uporabo. Na spodnji strani ustvarjajo 20–30% višje sile rezanja, zahtevajo večjo strojno moč in so bolj nagnjeni k vibracijam, zlasti pri dolgih nastavitvah previs.

 

 

 

IV primerjava aplikacij in eksperimentalna zasnova

 

Za zagotavljanje praktičnih napotkov za izbiro orodij je bila izvedena primerjalna študija z uporabo karbidnih orodij z {0}}}}} in -6 koti stopinj. Oba sta bila v vložki YG8, prevlečena s tialom, s polmerom konice 0,4 mm. Obdelovanec je bil ugasnjen in kaljeno 45# jeklo (φ50 × 200 mm, HRC 28–32), obdelano na stružnici CA6140. Meritve so vključevale površinsko hrapavost (Mitutoyo SJ -210), obrabo orodja (mikroskop Olympus DSX510), rezalno silo (Kistler 9257B) in temperatura (Fluke TI400 IR termometer).

 

Fiksni parametri: rezalna globina (AP=1 mm), hitrost podajanja (f=0. 15 mm\/rev)

Spremenljivka: hitrost rezanja (v=60 - 180 m\/min), ki se ponavlja trikrat na pogoj za zanesljivost.

 

 

V Rezultati in analiza

 

Obraba orodja je bila ocenjena z uporabo praga obrabe v boku VB=0. 3 mm. Pozitivna orodja za grablje so nosila počasneje pri visokih hitrostih, vendar so bila nagnjena k vgrajenemu robu pri nizkih hitrostih. Negativna orodja za grablje so se izvajala bolj dosledno s hitrostmi in nizko hitrostjo, vendar so se hitreje nosila pri visokih hitrostih. Mikroskopija je pokazala, da so tialni premazi ostali odporni na oksidacijo tudi pri povišanih temperaturah.

 

Negativna orodja Rake so pokazala do 50–70% daljše življenjske dobe orodja. Načini okvare so se razlikovali: Pozitivna orodja za grablje niso uspela zaradi obrabe kraterja in razrezanja robov, medtem ko so negativna orodja za grablje pokazala bolj enakomerno obrabo boka, kar kaže na boljšo odpornost na lomljenje.

 

Glede na rezalno silo so v povprečju potrebovala negativna orodja za grablje približno 17% več sile. Povečanje negativne rake je dvignilo rezalno silo za približno 1%, kar pomeni, da se je premik od +5 stopnje na -5 povečal za skoraj 10%. Kljub višjim rezalnim silam so negativna orodja za grablje izkoristila izboljšano moč robov in toplotno krmiljenje pri visokih hitrostih.

 

Odčitki temperature so pokazali, da so negativna orodja za grablje ohranjala temperature rezanja 15–25 stopinj nižje od orodij za pozitivno grablje, zlasti pri hitrosti nad 120 m\/min.

 

Rezultati površinske hrapavosti so naklonjeni negativnim orodjem za grablje (RA: 1,2–1,5 μm v primerjavi z 1,6–2. 0 μm). Njihove obdelane površine so bile bolj gladke z manj brusi in vibracijskimi znamkami, zahvaljujoč boljši togosti sistema in bolj stabilnim robom geometrije.

 

 

Vi zaključek

 

Orodja za negativne grablje karbide prikazujejo vrhunsko življenjsko dobo orodij, toplotno stabilnost in kakovost površine, ki so dobro primerni za visokohitrostno sodobno obdelavo. Pozitivna orodja za grablje so z nižjimi rezalnimi silami bolj zaželena pri nastavitvah nizke zveze. Najboljša izbira kota grablje je odvisna od obdelovalnega materiala, stanja stroja in posebne stopnje obdelave.