Mitkä ovat positiiviset ja negatiiviset haravan kulman leikkaustyökalut?

 

Positiiviset ja negatiiviset haravakulmatyökalut ovat perustavanlaatuisia leikkaustyökaluja, joiden geometrialla on ratkaiseva rooli koneistussuorituskyvyssä. Erilaisten geometristen parametrien joukossa haravakulma-työkalun haravan pinnan ja leikkuupinnan kohtisuoran vertailutason välinen kulma-on erityisen tärkeä. Tämän kulman suunnan perusteella työkalut luokitellaan joko positiiviseksi tai negatiiviseksi haravaksi. Tämä artikkeli tarjoaa systemaattisen yleiskuvan niiden rakenteellisista ominaisuuksista, työperiaatteista ja sopivista sovelluksista.

 

 

Minä positiiviset harauskulmatyökalut

 

Näissä työkaluissa on haarun kasvot, jotka ovat kaltevia sisäänpäin kohti työkappalaa, muodostaen haravakulman +5 asteen ja +15 asteen välillä. Rakenteellisesti heillä on terävämpi huippuluokan ja pienempi kosketusalue harakojen pinnan ja sirun välillä. Tämä malli helpottaa sileä siruvirtausta ja vähentää leikkauskestävyyttä.

 

 

II negatiiviset haravakulmatyökalut

 

Sitä vastoin negatiivisilla haravatyökaluilla on harauspinta, joka kallistuu ulospäin leikkauspisteestä, mikä luo -5 asteen -10 asteen. Niille on ominaista blunter -kärjessä ja paksumpi, voimakkaampi kärki, joka tarjoaa suuremman lujuuden ja kestävyyden.

 

 

III edut ja haitat

 

Positiiviset haravatyökalut vähentävät leikkausvoimaa 15–25%, parantavat sirujen evakuointia, minimoivat rakennetun reunan muodostumisen ja toimittavat parempia pintapintaisia ​​(RA <1,6 μm). Niiden alempi kärjen lujuus tekee niistä kuitenkin alttiita sirulle keskeytettyjen leikkausten aikana tai kovien materiaalien työstettäessä. Heillä on myös huonompi lämmön hajoaminen, mikä johtaa kraatterin kulumiseen nopean toiminnan aikana ja tyypillisesti lyhyempi työkalujen käyttöikä -30-40% vähemmän kuin niiden negatiiviset vastineet.

 

Negatiiviset haravatyökalut tarjoavat yli 50% korkeamman kärjen lujuuden, parantuneen lämmön hajoamisen (leikkauslämpötilat vähenevät 15–30 asteessa) ja niissä on usein kaksipuolisia malleja palautuvaa käyttöä varten. Haittapuoli tuottavat 20–30% korkeammat leikkausvoimat, vaativat suuremman koneen tehoa ja ovat alttiimpia värähtelylle, etenkin pitkissä ylitysasetuksissa.

 

 

 

IV -sovellusvertailu ja kokeellinen suunnittelu

 

Käytännön ohjeet työkalujen valintaan suoritettiin vertaileva tutkimus käyttämällä karbidityökaluja {{0}} astetta ja -6 asteen haravakulmia. Molemmat olivat Tialn-päällystettyjä YG8-inserttejä, joiden kärjen säde oli 0,4 mm. Työkappale sammuttiin ja karkaistu 45# Steel (φ50 × 200 mm, HRC 28–32), koneistettu CA6140 -sorvi. Mittaukset sisälsivät pinnan karheuden (miTutoyo sj -210), työkalujen kulumisen (Olympus DSX510 -mikroskooppi), leikkausvoima (Kistler 9257B) ja lämpötilan (Fluke TI400 IR -lämpömittari).

 

Kiinteät parametrit: Leikkaussyvyys (AP=1 mm), syötteenopeus (f=0. 15 mm\/rev)

Muuttuja: Leikkausnopeus (v=60 - 180 m\/min), toistetaan kolme kertaa luotettavuuden kannalta.

 

 

V Tulokset ja analyysi

 

Työkalujen kuluminen arvioitiin käyttämällä VB=0. Positiiviset haraustyökalut kuluivat hitaammin suurilla nopeuksilla, mutta olivat alttiita rakennetulle reunalle alhaisella nopeudella. Negatiiviset rake-työkalut suoritettiin johdonmukaisemmin keskipitkällä alhaisella nopeudella, mutta käyttivät nopeammin suurilla nopeuksilla. Mikroskopia paljasti, että Tialn-pinnoitteet pysyivät hapettumiskeskeisinä jopa kohonneissa lämpötiloissa.

 

Negatiiviset rake -työkalut olivat jopa 50–70% pidempää työkaluaikaa. Vikatapaukset erottuivat: Positiiviset haravatyökalut epäonnistuivat kraatterin kulumisen ja reunan hakeutumisen vuoksi, kun taas negatiiviset haravatyökalut osoittivat yhtenäisempiä kyljen kulumista, mikä osoittaa paremman rikkoutumiskestävyyden.

 

Leikkausvoiman suhteen negatiiviset haravatyökalut vaativat keskimäärin noin 17% enemmän voimaa. Negatiivisen haravassa nostetun leikkausvoiman 1 asteen kasvu noin 1%, mikä tarkoittaa siirtymistä +5 asteeseen -5 asteeseen lisääntyi voimaa lähes 10%. Suuremmista leikkuuvoimista huolimatta negatiiviset haravatyökalut hyötyivät parannettuun reunan lujuuteen ja lämmönohjaukseen suurilla nopeuksilla.

 

Lämpötilalukemat osoittivat, että negatiiviset haravatyökalut säilyttivät leikkauslämpötilat 15–25 astetta alhaisemmat kuin positiiviset haravatyökalut, etenkin nopeudella yli 120 m\/min.

 

Pinnan karheustulokset suosivat negatiivisia haravatyökaluja (RA: 1,2–1,5 μm vs. 1,6–2. 0 μm). Heidän koneistetut pinnat olivat sileämpiä, ja siinä oli vähemmän uria ja värähtelymerkkejä paremman järjestelmän jäykkyyden ja vakaamman reunageometrian ansiosta.

 

 

VI johtopäätös

 

Karbidin negatiiviset haravatyökalut osoittavat paremman työkalun käyttöiän, lämpöstabiilisuuden ja pinnan laadunvalmistamisen, jotka sopivat hyvin nopeaan moderniin koneistukseen. Positiiviset haraustyökalut, joiden leikkuuvoimat ovat alhaisemmat, ovat edullisia matala-rigiteetti-asetuksissa. Paras haravakulmavalinta riippuu työkappaleen materiaalista, koneolosuhteista ja erityisestä koneistusvaiheesta.