I området för bearbetnings- och skäroperationer sticker fyrkantiga karbidskärare ut som oundgängliga verktyg på grund av deras anmärkningsvärda hårdhet, slitmotstånd och höghastighetsskärningsmöjligheter. Som en framträdande leverantör av fyrkantiga karbidskärare har jag bevittnat första hand den kritiska roll som skärande geometri spelar för att bestämma den övergripande skärprestanda för dessa verktyg. I den här bloggen kommer vi att fördjupa det intrikata förhållandet mellan skärande geometri och skärprestanda för fyrkantiga karbidskärare.
Grunderna för skärande geometri
Skärkantgeometri hänvisar till formen, vinkeln och andra fysiska egenskaper hos en konstruktion av en fyrkantig karbidskärare. Viktiga aspekter av skärande geometri inkluderar rake -vinkeln, clearance -vinkeln, banbrytande radie och spiralvinkel. Var och en av dessa element har en djup inverkan på hur skäraren interagerar med arbetsstycket under skärningsprocessen.
Rake -vinkeln är en av de mest avgörande faktorerna. En positiv rake -vinkel innebär att banbrytande är lutande mot riktningen för chipflödet. Detta minskar den krävda skärkraften och resulterar i en jämnare chipbildning. Men för stor en positiv rake -vinkel kan försvaga banbrytningen, vilket gör det mer benäget att flisas. Å andra sidan ger en negativ rakvinkel större styrka till banbrytande, vilket är fördelaktigt för att skära hårda material. Men det ökar också skärkraften och kan leda till mer värmeproduktion.
Avståndsvinkeln är utformad för att förhindra att fräsens flank gnuggar mot arbetsstycket. En korrekt clearance -vinkel säkerställer att skäraren kan skära fritt utan störningar, minska friktion och värmeproduktion. Otillräcklig clearance -vinkel kan orsaka överdrivet slitage på skärets flank, medan en alltför stor clearance -vinkel kan försvaga banbrytningen.
Den banbrytande radien är en annan viktig parameter. En skarp banbrytande (liten banbrytande radie) kan ge en bättre ytfinish på arbetsstycket och kräver mindre skärkraft. Men det är mer mottagligt att slitage och flisning. En större banbrytande radie, tvärtom, är mer hållbar men kan ge en grovare ytfinish och kräva högre skärkrafter.
Helixvinkeln påverkar chip -evakueringen och skärkraftfördelningen. En högre spiralvinkel främjar bättre chip -evakuering, vilket är avgörande för att förhindra spånstopp och förbättra skäreffektiviteten. Det hjälper också till att minska skärkraften i den axiella riktningen, vilket gör skärningsprocessen mer stabil.
Påverkan på skärningsprestanda
Materialborttagningshastighet
Skärkantgeometri påverkar signifikant materialborttagningshastigheten (MRR). En skärare med en optimerad rake -vinkel och spiralvinkel kan ta bort material effektivt från arbetsstycket. Till exempel möjliggör en positiv rake -vinkel i kombination med en hög spiralvinkel ett jämnare chipflöde och minskar skärkraften, vilket gör att skäraren kan arbeta med högre matningshastigheter och skärhastigheter. Detta översätter direkt till en högre MRR, vilket är viktigt för massproduktion och tidskänslig bearbetning.
Vid skärning av mjuka material kan en större positiv rake -vinkel användas för att maximera MRR. Den reducerade skärkraften gör det möjligt för skäraren att ta djupare snitt och röra sig snabbare över arbetsstycket. Däremot, när man hanterar hårda material, kan en negativ rake -vinkel vara nödvändig för att säkerställa styrkan hos skärkanten. Även om skärkraften är högre kan skäraren fortfarande ta bort material effektivt utan för tidigt slitage eller flisning.
Ytfin
Kvaliteten på ytfinishen på det bearbetade arbetsstycket är nära besläktad med skärande geometri. En skarp banbrytande med en liten banbrytande radie kan ge en jämnare ytfinish. Den lilla radien minskar mängden materialdeformation under skärning, vilket resulterar i en finare ytstruktur.
Avståndsvinkeln spelar också en roll i ytfinish. En ordentlig clearance -vinkel förhindrar flanken på skäraren från att gnugga mot arbetsstycket, vilket kan orsaka repor och grovhet på ytan. Dessutom påverkar spiralvinkeln ytfinishen genom att påverka chip -evakueringen. Bra chip -evakuering förhindrar chips från att bli klippt och avsatt på arbetsstyckets yta, vilket kan mariska ytan.
Verktygsliv
Verktygslivet är en avgörande faktor i bearbetningsoperationer, eftersom det direkt påverkar kostnaden och produktiviteten. Den skärande geometrien har ett direkt inflytande på verktygslivslängden. En skärare med en väl utformad skärande geometri är mindre benägna att bära och flisas.
En negativ rake -vinkel och en ordentlig banbrytande radie kan förbättra verktygets livslängd när du skär hårda material. Den negativa rake -vinkeln ger den nödvändiga styrkan till banbrytande, medan den lämpliga banbrytande radien distribuerar skärkraften jämnt, vilket minskar spänningskoncentrationen på kanten. Avståndsvinkeln påverkar också verktygets livslängd. En otillräcklig clearance -vinkel kan orsaka snabb slitage på skärets flank, medan en lämplig avståndsvinkel minskar friktion och värme, vilket är huvudsakliga orsaker till verktygsslitage.
Applikationer och rekommendationer
Olika arbetsstycksmaterial
För mjuka material såsom aluminium och plast rekommenderas en skärare med en stor positiv rakvinkel (t.ex. 15 - 20 grader) och en hög spiralvinkel (t.ex. 30 - 40 grader). Denna kombination möjliggör effektivt materialavlägsnande och en bra ytfinish. Den skarpa skärkanten kan lätt penetrera det mjuka materialet, och den höga spiralvinkeln säkerställer smidig chiputveckling.
När du skär hårda material som rostfritt stål och titan är en negativ rakvinkel ( - 5 till - 10 grader) och en relativt stor banbrytande radie mer lämpliga. Den negativa rake -vinkeln ger den nödvändiga styrkan till banbrytande, och den större radien hjälper till att distribuera skärkraften. En lägre spiralvinkel kan också användas för att öka skärningsprocessens stabilitet.
Bearbetningsoperationer
Vid fräsoperationer är spiralhelixvinkeln på fyrkantig karbidskärare särskilt viktig. För ansiktsfräsning kan en skärare med en medelhelixvinkel (20 - 30 grader) ge en god balans mellan chip -evakuering och skärkraftsfördelning. För perifer malning kan en högre spiralvinkel vara fördelaktig för bättre chipflöde och reducerade skärkrafter.
Vid borroperationer är rake -vinkeln och punktvinkeln för skärkanten avgörande. En korrekt rake -vinkel hjälper till att minska skärmomentet, medan punktvinkeln påverkar borrens centrering och penetrationsgraden.
Relaterade produkter och länkar
Som en fyrkantig karbidskärare leverantör erbjuder vi också ett brett utbud av relaterade produkter. Du kan utforska vårAnnan ledstång, som är designad för specifika applikationer för ledstång. VårOGee Door Frame Bit Setär idealisk för att skapa intrikata dörrramsprofiler. Och om du är intresserad av mer allmänna karbidskärningsverktyg, kolla in våraKarbidändkvarnar.
Slutsats
Sammanfattningsvis är skärande geometri för en fyrkantig karbidskärare en komplex men ändå avgörande faktor som väsentligt påverkar dess skärprestanda. Genom att förstå förhållandena mellan olika geometriska parametrar och deras effekter på materialborttagningshastighet, ytfinish och verktygsliv kan tillverkare fatta välgrundade beslut när de väljer och använder fyrkantiga karbidskärare.
Om du är på marknaden för fyrkantiga karbidskärare av hög kvalitet eller har några frågor om skärande geometri och dess inverkan på skärprestanda, inbjuder vi dig att kontakta oss för en detaljerad diskussions- och upphandlingsförhandling. Vårt team av experter är redo att hjälpa dig att hitta de mest lämpliga skärlösningarna för dina specifika behov.
Referenser
- Stephenson, DA, & AGAPIOU, JS (2006). Metallskärningsteori och praktik. CRC Press.
- Trent, Em, & Wright, PK (2000). Metallskärning. Butterworth - Heinemann.
- Kalpakjian, S., & Schmid, Sr (2009). Tillverkningsteknik och teknik. Pearson Prentice Hall.
