Характеристики обробки кромки інструменту PCBN та її вплив на процес різання

Правильний вибір і застосування обробки кромок інструменту вважається одним із важливих елементів успішного виробництва та правильного використання інструментів для точіння. Для різних умов застосування обробка леза має різні форми обробки та параметри. Обробка кромки інструменту означає процес після тонкого шліфування леза та перед нанесенням покриття (якщо таке є), шляхом зняття фаски, пасивації, вирівнювання, полірування та інших видів обробки ріжучої кромки, щоб покращити якість інструменту та збільшити обслуговування термін служби інструменту.

1. Форма та особливості обробки кромки

Зазвичай обробку кромок можна розділити на 4 категорії: тип F - без фаски і тупе закруглення, тип E - тупе заокруглення без фаски, тип T - фаска, але не тупе закруглення, тип S - фаска і тупе закруглення. Чотири типи обробки країв мають власні фізичні та геометричні характеристики, які по-різному впливають на напружений стан, тертя між ножем та форму стружки під час використання.

1.1 Обробка країв типу F. Обробка ріжучої кромки F-типу, без фаски та закруглення. Цей тип обробки краю гострий, з невеликою силою різання, невеликою деформацією зсуву та низьким нагріванням різання, але міцність ріжучої кромки низька, а край має початкові дефекти, тому він рідко використовується.

1.2 Обробка краю E-типу. Обробка краю Е-типу, тобто не скошена, а затуплена. Тип леза використовує тупий круглий процес, який усуває мікродефекти обробки на ріжучій кромці, зміцнює ріжучу кромку та підвищує стійкість до відколів і тріщин.

1.3 Т-подібна обробка краю. Т-подібна обробка краю, тобто скошена, але не тупа. Завдяки зняттю фаски він має кращу стійкість до ударів і може замінити S-подібну ріжучу кромку в ситуаціях, які потребують зниженої сили різання та високих вимог допуску.

1.4 S-подібна обробка краю. S-подібна обробка кромки, а саме фаска плюс закруглення. Ця форма є найпоширенішою обробкою кромки, а також є кращою формою кромки під час жорсткого точіння. Він має вищу міцність, ніж тип Т, більш стійкий до сколів і розтріскування, більш передбачуваний термін служби інструменту та може забезпечити стабільнішу якість поверхні заготовки. Особливо підходить для великої глибини різання та переривчастої обробки.

2. Вплив S-подібної обробки кромки на процес різання

При S-подібній обробці ріжучої кромки кут фаски має дві сторони. З одного боку, збільшений кут може підвищити міцність інструменту та збільшити ударостійкість інструменту; але, з іншого боку, інструмент стає тьмяним, що збільшує нагрів різання та впливає на поверхню, яка погано зносостійка. Це пояснюється тим, що кут збільшується, що еквівалентно більшому негативному передньому куту, тому кут зсуву стає меншим, деформація збільшується, а теплота деформації висока, тому знос передньої поверхні прискорюється. У той же час ширина фаски також повинна адаптуватися до налаштування параметрів обробки. Якщо ширина зняття фаски занадто мала, ефект зняття фаски буде послаблений, і в той же час тертя між стружкою та передньою поверхнею призведе до швидшого зношування в місці з’єднання кромки з фаскою та початкової передньої поверхні. Якщо ширина кромки занадто велика, сила різання збільшиться, а відстань тертя між стружкою та передньою поверхнею збільшиться, що не сприяє довговічності інструменту. У той же час, розмір, рівномірність і спосіб обробки тупого круга також матимуть певний вплив на продуктивність інструменту.

Інструменти PCBN зазвичай обробляються негативним переднім кутом і негативною фаскою під час жорсткого точіння, що може не тільки зміцнити лезо, але й підвищити зносостійкість інструменту. При обробці загартованої сталі або сірого чавуну забезпечується різна міцність кромки. Після заточування алмазним шліфувальним кругом на ріжучій кромці часто залишаються мікроскопічні виїмки (тобто дрібні відколи та надрізи). У процесі різання мікроскопічний зазор на кромці інструменту легко розширюється, що прискорює знос інструменту та його пошкодження. Конструкція з негативним переднім кутом і тонке шліфування з негативною фаскою покращують міцність інструменту. У той же час, він використовує тупу круглу обробку для усунення мікродефектів обробки на ріжучій кромці. Два методи обробки покращують ударну міцність інструменту та підвищують зносостійкість інструменту. продуктивність, тим самим подовжуючи термін служби інструменту.