Bei der Metallzerspanung werden einige Späne zu Spulen gerollt und brechen ab, wenn sie eine bestimmte Länge erreichen; einige Chips sind C-förmig und 6-förmig gebrochen; , herumspritzen, die Sicherheit beeinträchtigen; Einige streifenförmige Späne wickeln sich um das Werkzeug und das Werkstück, was leicht zu Unfällen führen kann. Ein schlechter Spanabfuhrstatus beeinträchtigt die normale Produktion.
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Faktoren, die Chips beeinflussen
1. Arbeitsmaterial
Die Legierungselemente, die Härte und der Wärmebehandlungszustand des Werkstückmaterials beeinflussen die Spandicke und die Spanwelligkeit. Weicher Stahl ist dicker als harter Stahl, um Späne zu bilden. Harter Stahl neigt weniger dazu, sich zu wellen als weicher Stahl. Die Dicke von Spänen, die sich nicht leicht kräuseln lassen, ist gering. aber wenn die Dicke der weichen Stahlspäne zu groß ist, ist es nicht leicht, sie zu kräuseln. Gleichzeitig ist auch die Form des Werkstücks ein wichtiger Einflussfaktor.
2. Geometrische Parameter des Werkzeugschneidbereichs
Angemessene geometrische Parameter der Werkzeugschneidfläche sind die gebräuchlichsten Methoden zur Verbesserung der Kontrollierbarkeit der Spanbildung und der Zuverlässigkeit des Spanbruchs.
Der Spanwinkel ist umgekehrt proportional zur Spandicke und hat den besten Wert für verschiedene verarbeitete Materialien; Der Eintrittswinkel wirkt sich direkt auf die Spandicke und -breite aus, und der große Eintrittswinkel erleichtert das Brechen des Spans. Der Radius des Schneidenbogens hängt von der Dicke und Breite des Spans sowie der Spanflussrichtung ab. Ein kleiner Bogenradius eignet sich für die Endbearbeitung und ein großer Bogenradius eignet sich für die Grobbearbeitung.
Die Breite des Spanbrechers wird proportional zur Vorschubgeschwindigkeit gewählt. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit klein ist, wählen Sie die schmale Variante, und wenn die Vorschubgeschwindigkeit groß ist, wählen Sie die breite Variante. Die Vorschubgeschwindigkeit ist gering.
3. Schnittmenge
Die drei Elemente der Schnittmenge begrenzen den Bereich des Spanbruchs. Die Vorschubgeschwindigkeit und das Ausmaß des Rückgriffs haben einen größeren Einfluss auf den Spanbruch, während die Schnittgeschwindigkeit innerhalb der herkömmlichen Schnittgeschwindigkeit den geringsten Einfluss auf den Spanbruch hat. Die Vorschubgeschwindigkeit ist proportional zur Spandicke; das Ausmaß der Hinterschneidung ist proportional zur Spanbreite; Die Spangeschwindigkeit ist umgekehrt proportional zur Spandicke, was die Schnittgeschwindigkeit erhöht und den effektiven Spanbruchbereich verringert.
4. Werkzeugmaschinen
Moderne CNC-Werkzeugmaschinen nutzen die NC-Bearbeitungsfunktion, um die Vorschubgeschwindigkeit periodisch zu ändern, um den Zweck des erzwungenen Spanbrechens zu erreichen, was üblicherweise als „programmiertes Spanbrechen“ bezeichnet wird. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Spanbruchzuverlässigkeit, aber eine geringe Zerspanungsökonomie aus. Es wird häufig bei Prozessen eingesetzt, bei denen der Spanbruch mit anderen Methoden schwierig ist, beispielsweise bei kreisförmigen tiefen Nuten an der Stirnfläche eines Autos usw.
5. Kühl- und Schmierzustand
Durch die Zugabe von Schneidflüssigkeit wird der effektive Bereich des Spanbrechens erweitert, insbesondere beim Spanbrechen mit kleinem Vorschub und leichtem Aufrollen. 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 die unter hohem Druck stehende Schneidflüssigkeit Späne aus dem Schneidbereich ausstoßen.
Prozess der Spanformbildung
Der Entstehungsprozess von Streifenspänen kann in drei Phasen unterteilt werden:
1. Grundlegende Verformungsstufe: die Verformung von Spänen während des Prozesses, wenn das Schneidschichtmetall und die Schneidkante des Werkzeugs mit Spänen in Kontakt kommen und sich vom Werkstückmaterial 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
Aufgrund unterschiedlicher Werkstückmaterialien variieren die Schnittbedingungen. Beim Schneiden entstehen unterschiedliche Spanformen. Die Formen der Späne werden hauptsächlich in vier Arten unterteilt: bandförmig, knötchenförmig, körnig und gebrochen, wie in der Abbildung dargestellt.
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1. Bandchips
Dies ist die häufigste Art des Abplatzens. Seine Innenfläche ist glatt und seine Außenfläche behaart. Bei der Bearbeitung von Kunststoffmetall entstehen solche Späne häufig unter den Arbeitsbedingungen geringer Schnittdicke, hoher Schnittgeschwindigkeit und großem Spanwinkel des Werkzeugs. Es verfügt über einen ausgewogenen Schneidprozess, weniger Schwankungen der Schnittkraft und eine geringere Rauheit der bearbeiteten Oberfläche.
2. Knotenförmige Chips
Auch zerkleinerte Chips genannt. Es hat eine gezackte Außenfläche und manchmal Risse auf der Innenfläche. Solche Späne entstehen häufig, wenn die Schnittgeschwindigkeit niedrig, die Schnittdicke groß und der Spanwinkel des Werkzeugs klein ist.
3. Granulatspäne
Auch Unit-Chips genannt. Wenn während des Spanbildungsprozesses die Scherspannung an der Scherebene die Bruchfestigkeit des Materials übersteigt, breitet sich der Riss auf die gesamte Oberfläche aus und die Spaneinheit fällt vom geschnittenen Material ab und bildet körnige Späne. Wie in Abbildung c dargestellt.
Die oben genannten drei Chips können nur bei der Verarbeitung von Kunststoffmaterialien erhalten werden. Unter diesen ist der Schneidprozess von Streifenspänen am stabilsten und die Schnittkraftschwankung von Einzelspänen am größten. Am häufigsten werden gebänderte Chips hergestellt, manchmal werden auch gequetschte Chips hergestellt, und Einzelchips sind selten. Wenn die Bedingungen zum Zerkleinern der Späne geändert werden, beispielsweise durch eine weitere Reduzierung des Spanwinkels des Werkzeugs, eine Verringerung der Schnittgeschwindigkeit oder eine Erhöhung der Schnittdicke, können Einheitsspäne erhalten werden. Im Gegenteil, Sie können Streifenchips bekommen. Dies zeigt, dass die Form der Späne je nach Schnittbedingungen verändert werden kann. Nach Beherrschung des Änderungsgesetzes können Verformung, Form und Größe der Späne kontrolliert werden, um den Zweck der Spankrümmung und des Spanbrechens zu erreichen.
4. Chips brechen
Dabei handelt es sich um Späne, die zu spröden Werkstoffen gehören. Die Form dieses Spans ist unregelmäßig und die bearbeitete Oberfläche ist uneben. Aus Sicht des Schneidprozesses verformen sich die Späne nur sehr wenig, bevor sie brechen, und auch der Spanbildungsmechanismus von Kunststoffmaterialien ist unterschiedlich. Sein Sprödbruch ist hauptsächlich auf die Belastung des Materials zurückzuführen, die über seine Zuggrenze hinausgeht. Bei der Verarbeitung spröder und harter Materialien wie Gusseisen mit hohem Siliziumgehalt, Weißeisen usw. fallen solche Späne häufig an, 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, um die Späne in Nadeln oder Flocken zu verwandeln; Erhöhen Sie gleichzeitig die Schnittgeschwindigkeit entsprechend, um die Plastizität des Werkstückmaterials zu erhöhen.
Die oben genannten sind vier typische Chips, die am Verarbeitungsort erhaltenen Chips haben jedoch unterschiedliche Formen. In der modernen Bearbeitung haben die Schnittgeschwindigkeit und die Zerspanungsrate ein sehr hohes Niveau erreicht, und die Schnittbedingungen sind sehr rau, was oft zu einer großen Anzahl „inakzeptabler“ Späne führt.
Während des Schneidens werden geeignete Maßnahmen ergriffen, um das Kräuseln, Abfließen und Brechen der Späne zu kontrollieren, sodass eine „akzeptable“ gute Spanform entsteht. Die am weitesten verbreitete Methode zur Spankontrolle bei der tatsächlichen Bearbeitung besteht darin, einen Spanbrecher auf die Spanfläche zu schleifen oder einen Brikett-Spanbrecher zu verwenden.
