Beim Metallschneiden werden einige Späne spiralförmig gerollt und brechen von selbst, wenn sie eine bestimmte Länge erreichen; einige Chips sind in C-förmige oder 6-förmige Formen zerbrochen; einige sind wie am Schnürchen aufgerollt; und einige sind in Nadeln oder kleine Stücke zerbrochen. , überall spritzen und die Sicherheit beeinträchtigen; Einige streifenförmige Späne wickeln sich um Werkzeug und Werkstück, was leicht zu Unfällen führen kann. Ein schlechter Spanentfernungsstatus beeinträchtigt den normalen Produktionsfortschritt.
Echte Meister können den Bearbeitungsstatus anhand der Form der Späne beurteilen. Heute werden wir einige theoretische Informationen teilen.
Welche Chips können Ihnen sagen:
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Faktoren, die Chips beeinflussen
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1. Werkstückmaterial
Die Legierungselemente, die Härte und der Wärmebehandlungszustand des Werkstückmaterials beeinflussen die Spandicke und die Spanwelligkeit. Weicher Stahl bildet größere Späne als harter Stahl; Harter Stahl neigt weniger dazu, sich zu wellen als weicher Stahl. Die Dicke von Spänen, die sich nicht leicht kräuseln, ist gering. Wenn die Dicke der Weichstahlspäne jedoch zu groß ist, ist es nicht einfach, sie zu kräuseln. Gleichzeitig ist auch die Form des Werkstücks ein wichtiger Einflussfaktor.
2. Geometrische Parameter des Werkzeugschneidbereichs
Angemessene geometrische Parameter des Werkzeugschneidbereichs sind die am häufigsten verwendeten Methoden zur Verbesserung der Kontrollierbarkeit der Spanbildung und der Zuverlässigkeit des Spanbruchs.
Der Spanwinkel ist umgekehrt proportional zur Spandicke und hat einen optimalen Wert für verschiedene zu bearbeitende Materialien; Der Hauptneigungswinkel wirkt sich direkt auf die Spandicke und -breite aus, und ein großer Hauptneigungswinkel führt leicht zum Brechen des Spans. Der Bogenradius der Werkzeugspitze hängt von der Spandicke und -breite sowie dem Spanfluss ab. Richtung: Ein kleiner Bogenradius eignet sich zum Schlichten und ein großer Radius eignet sich zum Schruppen.
Die Breite des Spanbrechers sollte im Verhältnis zur Vorschubmenge gewählt werden. Wenn die Futtermenge gering ist, wählen Sie eine schmale. Wenn die Futtermenge groß ist, wählen Sie eine breite. Die Tiefe des Spanbrechers sollte umgekehrt proportional zur Vorschubmenge sein. Wenn die Futtermenge gering ist, wählen Sie eine tiefe. Wählen Sie einen flachen Feed.
3. Schnittmenge
Die drei Faktoren der Schnittmenge begrenzen den Spanbruchbereich. Die Faktoren, die einen größeren Einfluss auf den Spanbruch haben, sind die Vorschubgeschwindigkeit und das Ausmaß des Hinterschneidens, während die Schnittgeschwindigkeit innerhalb der herkömmlichen Schnittgeschwindigkeit den geringsten Einfluss auf den Spanbruch hat. Die Vorschubmenge ist proportional zur Spandicke; das Ausmaß der Hinterschneidung ist proportional zur Spanbreite; Die Spangeschwindigkeit ist umgekehrt proportional zur Spandicke. Mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit wird der effektive Spanbruchbereich kleiner.
4. Werkzeugmaschinen
Moderne CNC-Werkzeugmaschinen nutzen die NC-Bearbeitungsfunktion, um den Vorschubbetrag periodisch zu ändern, um den Zweck des erzwungenen Spanbrechens zu erreichen, was oft als „programmiertes Spanbrechen“ bezeichnet wird. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Spanbruchzuverlässigkeit, aber eine geringe Zerspanungsökonomie aus. Es wird häufig in Prozessen eingesetzt, bei denen die Späne mit anderen Methoden nur schwer gebrochen werden können, beispielsweise bei tiefen Nuten an der Stirnfläche von Drehmaschinen.
5. Kühl- und Schmierstatus
Durch die Zugabe von Schneidflüssigkeit wird der effektive Spanbruchbereich erweitert, insbesondere der Spanbruch bei kleinen Vorschüben neigt dazu, sich zu wellen. Die Verwendung des hohen Drucks der Schneidflüssigkeit zum Brechen und Entfernen von Spänen ist bei einigen Bearbeitungsverfahren eine wirksame Methode. Beispielsweise kann bei der Tieflochbearbeitung unter hohem Druck stehende Schneidflüssigkeit Späne aus dem Schneidbereich ausstoßen.
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Der Entstehungsprozess der Chipform
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Der Bildungsprozess von Bandchips kann in drei Phasen unterteilt werden:
1. Grundlegende Verformungsphase: Die Verformung der Späne erfolgt, wenn das Schneidschichtmetall und die Schneidkante des Werkzeugs beginnen, sich zu berühren, sich in Späne umzuwandeln und sich vom Werkstückmaterial zu trennen.
2. Lockenverformungsstadium: Aufwärtslocken, seitliche Locken, sich verjüngende Locken in A- und B-Richtung;
3. Zusätzliche Verformungs- und Bruchstadien.
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Klassifizierung von Chips
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Aufgrund unterschiedlicher Werkstückmaterialien variieren die Schnittbedingungen. Die Formen der beim Schneidvorgang entstehenden Späne sind vielfältig. Die Formen der Chips werden hauptsächlich in vier Arten unterteilt: Band, Knötchen, körnig und zerkleinert, wie in der Abbildung dargestellt.
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1. Späne abstreifen
Dies ist die häufigste Art von Chips. Seine Innenfläche ist glatt und seine Außenfläche behaart. Bei der Bearbeitung von Kunststoffmetallen entstehen solche Späne häufig unter Arbeitsbedingungen mit geringer Schnittdicke, hoher Schnittgeschwindigkeit und großem Spanwinkel des Werkzeugs. Der Schneidprozess ist ausgeglichen, die Schnittkraft schwankt weniger und die bearbeitete Oberflächenrauheit ist geringer.
2. Knotenförmige Chips
Auch Quetschchips genannt. Seine äußere Oberfläche ist gezackt und seine innere Oberfläche weist manchmal Risse auf. Solche Späne treten häufig auf, wenn die Schnittgeschwindigkeit niedrig, die Schnittdicke groß und der Spanwinkel des Werkzeugs klein ist.
3. Granulatspäne
Auch Einheitschips genannt. Wenn während des Spanbildungsprozesses die Scherspannung an der Scherfläche die Bruchfestigkeit des Materials übersteigt, dehnen sich die Risse auf die gesamte Oberfläche aus und die Spaneinheiten fallen vom Schnittmaterial ab und bilden körnige Späne. Wie in Abbildung c dargestellt.
Die oben genannten drei Arten von Spänen sind nur bei der Verarbeitung von Kunststoffmaterialien möglich. Unter diesen ist der Schneidvorgang bei bandförmigen Spänen am glattesten und die Schnittkraft bei Einzelspänen schwankt am stärksten. Die häufigsten in der Produktion sind Streifenspäne, manchmal fallen auch rissige Späne an, und Einzelspäne sind selten. Wenn die Bedingungen für die Spanextrusion geändert werden, beispielsweise durch eine weitere Reduzierung des Werkzeugspanwinkels, eine Verringerung der Schnittgeschwindigkeit oder eine Erhöhung der Schnittdicke, können Einheitsspäne erhalten werden. Vielmehr können streifenförmige Späne erhalten werden. Dies zeigt, dass die Form der Späne je nach Schnittbedingungen verändert werden kann. Durch die Beherrschung der sich ändernden Regeln können Sie die Verformung, Form und Größe der Späne steuern, um den Zweck der Spankrümmung und des Spanbrechens zu erreichen.
4. Späne zerkleinern
Dabei handelt es sich um Späne aus spröden Materialien. Die Form dieses Spans ist unregelmäßig und die bearbeitete Oberfläche ist uneben. Aus Sicht des Schneidprozesses verformt sich der Span nur sehr wenig, bevor er bricht, und der Spanbildungsmechanismus unterscheidet sich von dem von Kunststoffmaterialien. Sein Sprödbruch ist hauptsächlich auf die Belastung des Materials zurückzuführen, die über seine Zuggrenze hinausgeht. Solche Späne fallen häufig bei der Bearbeitung spröder und harter Materialien an, wie z. B. Gusseisen mit hohem Siliziumgehalt, Weißeisen usw., insbesondere wenn die Schnittdicke groß ist. Da der Schneidprozess sehr instabil ist, kann es leicht zu Beschädigungen am Werkzeug und an der Werkzeugmaschine kommen und die bearbeitete Oberfläche ist rau. Daher sollte dies in der Produktion vermieden werden. Die Methode besteht darin, die Schnittstärke zu reduzieren, sodass die Späne nadel- oder schuppenförmig werden; Erhöhen Sie gleichzeitig die Schnittgeschwindigkeit entsprechend, um die Plastizität des Werkstückmaterials zu erhöhen.
Die oben genannten sind vier typische Arten von Spänen, die Formen der am Verarbeitungsort erhaltenen Späne sind jedoch unterschiedlich. In der modernen Zerspanungsbearbeitung haben die Schnittgeschwindigkeit und die Zerspanungsrate ein sehr hohes Niveau erreicht, und die Schneidbedingungen sind sehr rau, was oft zu einer großen Menge „unzulässiger“ Späne führt.
Während des Schneidens sollten geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um das Kräuseln, Fließen und Brechen der Späne zu kontrollieren und eine „akzeptable“ gute Spanform zu erreichen. Die am weitesten verbreitete Methode zur Spankontrolle bei der tatsächlichen Bearbeitung besteht darin, einen Spanbrecher auf die Spanfläche zu schleifen oder einen Druckblock-Spanbrecher zu verwenden.
Während der Bearbeitung kommt es häufig zu Spanbruchsituationen. Das Verfangen von Spänen wirkt sich nicht nur auf die Verarbeitung aus, sondern erfordert manchmal auch eine besondere Abschaltung für die Verarbeitung, was zu einer geringen Effizienz führt. Lassen Sie uns etwas über seine Fähigkeiten zum Spanbrechen lernen.
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Prinzipien und Methoden der Chip-Handhabung
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1. Nach Erhöhung des Vorschubs werden die Späne dicker, was sich positiv auf den Spanbruch auswirkt.
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2. Der Radius der Werkzeugspitzenverrundung wird kleiner und die Spandicke nimmt zu, was sich positiv auf den Spanbruch auswirkt.
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3. Spanwinkel reduzieren
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Chip-Komprimierungsverhältnis=hc /h. Je größer das Verdichtungsverhältnis ist, desto leichter lassen sich Späne brechen, gleichzeitig erhöht sich aber auch der Schnittwiderstand. Das Kompressionsverhältnis hängt von der linearen Geschwindigkeit Vc ab. Wenn Vc abnimmt, erhöht sich das Kompressionsverhältnis, so dass sich eine Reduzierung der Lineargeschwindigkeit auch positiv auf den Spanbruch auswirkt. Der Spanwinkel wird verringert, die Spanverformung ist groß und das Kompressionsverhältnis wird erhöht, was sich positiv auf den Spanbruch auswirkt.
4. Nehmen Sie eine scharfkantige Behandlungsform an
Wie aus der Abbildung unten ersichtlich ist, ist die Klingenkante unter den gleichen Vorschubbedingungen stumpf und scharf, was sich positiv auf den Spanbruch auswirkt.
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Durch Erhöhen des Hauptablenkwinkels werden die Späne dicker und der Spanbruch wird erleichtert:
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5. Vorstehender Spanbrecher
Fördern Sie den Spanbruch: Durch das Reiben an den Vorsprüngen des Spanbrechers entstehen Dellen auf der Spanoberfläche und die Spandicke nimmt deutlich zu → es fördert den Spanbruch und ist äußerst schädlich.
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Hohe Schadensresistenz: Die Kontaktfläche mit den Spänen wird kleiner und die Späne werden aufgrund des reibungslosen Kontakts mit den Vorsprüngen gleichmäßiger abgeführt → weniger Schäden am Werkzeug.
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6. Der Rollradius der Späne wird kleiner
