При обработке материалов на станках происходит образование стружки, которое можно оптимизировать за счёт правильного выбора параметров резания. Стружка является побочным продуктом и значительно влияет на эффективность процесса. Оптимальная скорость резания, подача и глубина резания оказывают влияние на форму, размер и структуру стружки.
Стружка может принимать различные формы, такие как спиральная, лентообразная или хлопьевидная. Форма зависит от материала, типа используемого инструмента и условий резания. Для металлов, таких как алюминий, часто образуется длинная спиральная стружка, тогда как при обработке стали может возникать короткая и жесткая стружка. Знание особенностей образования стружки позволяет правильно настраивать режимы резания.
Анализ стружки помогает в оценке состояния инструмента и процесса. Признаки перегрева, повреждений или неправильных параметров резания можно выявить по внешнему виду стружки. Например, элементы с шероховатой поверхностью свидетельствуют о недостаточном смачивании или низкой скорости резания, что может привести к повышенному износу инструмента.
Факторы, влияющие на форму и размер стружки
Скорость резания значительно определяет форму и размер стружки. При высокой скорости образования стружки происходит её истончение, что приводит к образованию мелкой стружки. При более низкой скорости формируются крупные стружки с более выраженной геометрией.
Свойства обрабатываемого материала влияют на фракцию стружки. Мягкие металлы, такие как алюминий, обычно дают длинные и тонкие стружки, в то время как жесткие стали образуют мелкую или измельченную стружку из-за высокой прочности.
Геометрия инструмента, включая угол резания и форму его кромки, также имеет значение. Увеличение угла резания способствует образованию длинной стружки, в то время как уменьшение угла приводит к большей вероятности образования короткой стружки или даже порошка.
Тип смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) способен изменять фрикционные характеристики, влияя на образование стружки. Водные растворы могут уменьшать трение, способствуя образованию мелкой стружки, в то время как масла повышают вязкость и могут приводить к образованию более крупных фрагментов.
Параметры подачи инструмента непосредственно влияют на размер стружки. При увеличении подачи образуются более крупные и массивные чипы, что может ухудшать качество обрабатываемой поверхности.
Температура резания влияет на свойства материала и структуру стружки. Рост температуры может привести к снижению прочности материала, что ведет к образованию более рыхлой стружки с нерегулярной формой.
Методы контроля за качеством стружки в процессе обработки
Используйте следующие методы контроля качества стружки:
- Визуальный осмотр стружки
- Оцените форму и размеры стружки:
- Тонкая, равномерная стружка говорит о точной настройке обработки.
- Сломанная или неправильная форма указывает на неправильные параметры резания.
- Измерение толщины стружки
- Используйте микрометр для проверки толщины стружки:
- Стандартные значения для различных материалов помогают установить допустимые отклонения.
- Лабораторный анализ стружки
- Проведите химический и механический анализ:
- Определите состав и структуру материала для контроля соответствия техпроцессу.
- Контроль за количеством стружки
- Установите сенсоры для оценки объема стружки:
- Снижение объема стружки может указывать на износ инструмента.
Регулярное применение этих методов помогает поддерживать высокое качество обработки и предотвращает возможные дефекты в изделиях.
Влияние типа инструмента на образование стружки
Выбор материала инструмента
Форма и геометрия инструмента также определяют, как будет выглядеть стружка. Инструменты с большим углом при вершине (например, углы среза 15-20 градусов) создают тонкие и длинные стружки, что часто полезно для улучшения качества поверхности. Угол среза менее 10 градусов может привести к образованию мелкой стружки, которая, в свою очередь, увеличивает трение и температуру.
Твердость инструмента влияет на срок службы и эффективность среза. Более твердые инструменты обладают лучшими характеристиками обработки, снижают износ и улучшают качество стружки. Однако повышенная твердость может усложнить процесс заточки.
Тип покрытия инструментов, например, алюминиевое оксидное или титановое, снижают трение и придают стойкость к коррозии. Это позволяет образовывать более крупные и чистые стружки, улучшая процесс обработки.
Скорость резания также зависит от типа инструмента. Для быстрорежущих сталей рекомендуются меньшие скорости, в то время как карбидные инструменты могут работать на высоких скоростях, что оптимизирует процесс обработки и уменьшает образование стружки.
