Кіші көліктер, жоғары стандарттар. Біздің шуақты проTOTYPE қызметі табиғатты тексеру процессін жылдамдаған және оңайластырады —
EN
Металды кесу мен бұрғылау кезінде неге қырлар пайда болады
Кесу шетіндегі ығысу деформациясы мен пластиктік ағыс
Металлды кесу кезінде буррлар негізінен материал таза кесілу орнына пластикалық деформацияға ұшырағанда пайда болады. Құрал әсер еткенде пластикалық қасиеті жоғары металдар — мысалы, алюминий мен жұмсақ болат — бірден бөліну орнына бүйірлік орын ауыстыруға ұшырайды, сондықтан жұқа парақты металл өңдеу кезінде домалақ буррлар пайда болады. Түпкіліксіз құралдар немесе дұрыс емес берілу жылдамдықтары осы құбылысты күшейтеді: қалдық материал шеттерге бүгіледі немесе біркелкі емес сынады, сондықтан екінші реттік буррларды жою қажет болады. Материалдың қаттылығы тепе-теңдікте болуы керек — өте жұмсақ қорытпалар бақылаусыз ағады, ал өте қатты металдар деформацияға төзімді болса да, болжамсыз сынады. Оптималды құрал геометриясы осы проблеманы жеңуге көмектеседі: өткір кесу жиегі мен тар құрал бұрыштары бүйірлік күш векторларын азайтады. Мысалы, мысты өңдеу бойынша зерттеулер кесу бұрыштарын азайтқанда буррлардың пайда болуы қалыпты кең жиекті құралдармен салыстырғанда 40%-ға төмендейтінін көрсетеді.
Жоғары жылдамдықтағы операциялардағы жылулық әсерлер мен қайта қалыптасқан қабаттар
Жоғары жылдамдықта құрғақ өңдеу кесу аймағының маңындағы материалдың үйкеліс жылуын күшейтеді, ол оның жергілікті жылулық жұмсартуына әкеледі. Бұл жергілікті жылулық жұмсарту — әсіресе бұрғылау шығысында — пластикті деформацияның артық болуына әкеледі, сондықтан төмен жылу өткізгіштігі бар титан қорытпаларын өңдеу кезінде ерекше проблемалық болып табылады. Бақыланбайтын жылу қайта қатаятын қабаттарды тудырады: жартылай балқыған металл қатая отырып, қосымша өңдеуді (абразивті немесе электролиттік әдістерді) қажет ететін қатайған шлак түзеді. Салқындату майы міндетті; ASME зерттеулері бұрғылау кезінде бұрғы шығысындағы кенеттен пайда болатын қырлардың биіктігін су буымен салқындату құрғақ өңдеуге қарағанда 68% төмендететінін көрсетті. Операторлар өндірістік өнімділікті жылулық шектермен тепе-теңдікке келтіруі тиіс — артық айналу жиілігі ферромагнитті металдарда беткі температураны 800°C-тан жоғары көтеріп, уақытша жылулық әсерлерді тұрақты микрқұрылымдық ақауларға айналдырады, олар циклдық беріктікті төмендетеді.
Қырларсыз металды кесу үшін аспаптар мен геометрияны оптималдау
Сүйір қырлар, оң алдыңғы бұрыштар және спиральді оптималдау
Айна сияқты жылтыр, өткір кесу жетегі материалды таза теседі, сондықтан кесудің тартылуға қарағанда қиылуы тиімді болады. Оң кесу бұрышы стружканы өңделетін беттен жоғары және одан алыстау бағыттап, кесу күштерін азайтады. Бұранда бұрыштарын таңдау керек: жұмсақ қорытпалар үшін (мысалы, алюминий) тереңірек, ал темірлі металдар үшін тегісірек — бұл тістердің тұрақты қатысуын қамтамасыз етеді және стружканың қатып қалуын болдырмауға көмектеседі. Бұл геометриялық параметрлер бірлесіп, материалды маңызды пластикалық деформациядан бұрын кеседі, нәтижесінде шығу жетегіндегі оралу мен жыртылу кемірлері қатты азаяды.
Бұрғының ұшының дизайны: металлды кескен кезде кемірлердің пайда болуын тежеу үшін бөлінген ұштар мен дәстүрлі ұштар
Бөлінген ұшты бұрғылар өзіндік орталықтау әрекеті арқылы және ілгерілемелі күштің азаюы арқылы дәстүрлі ұштардан жоғары нәтиже көрсетеді. Олардың 135°-тық қайрағыш ұш геометриясы тесіктің шығу жерінде материалдың орын ауысуын азайтады, сондықтан алюминий мен мыс сияқты түсті металдарда шағын шеткі қабыршақтарды тиімді тежейді. AISI 304 коррозияға төзімді болат бойынша жүргізілген сынақтарда бөлінген ұштар 118°-тық дәстүрлі бұрғылармен салыстырғанда шығу жеріндегі қабыршақ биіктігін 82% азайтты — бұл төмен осьтік жүктеме мен симметриялы қию әрекетіне байланысты.
Процесс параметрлерін реттеу металл қию кезіндегі қабыршақтарды азайту үшін
Берілу жылдамдығы, жылдамдық және қию тереңдігінің арасындағы қатынас (AISI 304 және 6061-T6 деректері)
Қабыршақ пайда болуын бақылау үшін берілу жылдамдығын, айналу жылдамдығын (айналым/мин) және қию тереңдігін теңестіру өте маңызды. Әрбір параметр құрал–материал арасындағы қиялық кернеу механикасына тікелей әсер етеді. AISI 304 коррозияға төзімді болат пен 6061-T6 алюминий бойынша жүргізілген зерттеулер әртүрлі әрекеттер үлгілерін көрсетті:
AISI 304 үшін :
Жоғары қоректендіру жылдамдықтары өнімділікті арттырады, бірақ кесу құралының шығу нүктелерінде қиылу деформациясын концентрлейді. Олардың жеткіліксіз жылдамдықтармен (<80 м/мин) — суыту сұйығы көп болған кезде де — бірге қолданылуы материалдың бүйірлік ағуын және 40% жағдайда 0,3 мм-ден асатын шығу кесінділерін тудырады. Керісінше, өте төмен қоректендіру жылдамдықтары (<0,15 мм/айналым) қиылу күштерін азайтады, бірақ кесу құралы мен материал арасындағы контакт уақытын ұзартады, ол жақын беттік қабаттарды жылулық қатайтады және қайта балқу қаупін көтереді.
6061-T6 алюминий үшін :
300 м/мин-нен жоғары жылдамдықтар тоньше чиптерді жасайды және материалдың тиімді бөлінуі арқасында кіріс кесінділерінің өлшемін қатты азайтады. Дегенмен, қатты бекіту болмаған кезде осындай жылдамдықтар детальдың тербелісін күшейтеді. Терең кесулер (>1,5× кесу құралының диаметрі) қиықтың артық жиналуын және ойық шетінің бойынша бүйірлік кесінділердің пайда болуын болдырмау үшін төмен қоректендіру жылдамдықтарын (<0,12 мм/айналым) талап етеді.
| Материал | Жоғары жылдамдықтың әсері | Жоғары қоректендіру жылдамдығының қаупі |
|---|---|---|
| АИСИ 304 | Жылумен боялған қайта балқу қабаттары | Ауыр шығу кесінділері (>0,3 мм) |
| 6061-Т6 Алюминий | Азайтылған кіріс кесінділері | Ойық шетінің жыртылу ақаулары |
Сала аумағындағы тексеру оптималды ұстаушы-Мюллер динамикалық тұрақтылығы (HMDS) 25% азайтылған берілу жылдамдығында да шаңғылаусыз жұмыс істеуді қамтамасыз ететін терең өтпелерді қамтамасыз ететінін растайды. Дәл үйінді жүктемесін басқару — цифрлық берілу винттері мен күшейтілген станок қаттылығы арқылы — AISI 304 қорытпасын тескенде бақыланған тістік пайда болуын 70%-ға азайтады. Титан қорытпаларында берілу параметрлері сызықты емес заңдылықтар бойынша өзгереді, сондықтан нақты уақыттағы акустикалық эмиссия бақылауы тиімді қате түзетуін қамтамасыз етеді.
Қолдаушы қысым құрылғылары мен жиекті дайындау әдістері
Артқы пластинкалар, шығу жағындағы фаскалар және қысу стратегиялары
Дұрыс дайындалған өңделетін бұйымды ұстау мен мақсатты жиекті дайындау өңдеу кезінде пайда болатын тістіктерді қатты төмендетеді. Таза шығу үшін үш дәлелденген әдіс қолданылады:
- Артқы пластиналар жұқа материалдардың артында қатты ұстауды қамтамасыз етеді, ол иілу нәтижесінде пайда болатын жыртылу тістіктерін болдырмауға көмектеседі
- Шығу жағындағы фаскалар тескіш немесе бұранда шығарылған кезде үйінділерді реттелген түрде шығаруға мүмкіндік беретін бағыттаушы ойықтар ретінде қызмет етеді
- Күштің таратылған қысуы құралдың қатысуын тұрақтандыру үшін тербеліс туғызған ауытқуларды азайтады
Бұл әдістерді біріктіру екіншілік кесіп тазарту операцияларын 65%-ға дейін азайтты және өлшемдік дәлдікті жақсартты — сонымен қатар, сым темір және экструзияланған профильдерге арналған қолданбаларда.
Жиі қойылатын сұрақтар
Металл кесудегі кенелер дегеніміз не?
Металл кесудегі кенелер — бұл пластик деформациясы, дұрыс емес кесу шарттары және жылулық әсерлері сияқты күштердің әсерінен өңдеу немесе бұрғылау кезінде материалдарда пайда болатын тегіс емес шеттер немесе шығыңқылықтар.
Кене түзілуін қалай азайтуға болады?
Кене түзілуін азайту үшін сүйір құралдарды пайдалану, кесу бұрыштарын оптималдау, суыту сұйықтығы мен майлағыштарды қолдану, сонымен қатар берілу жылдамдығы мен айналу жиілігін бақылау керек.
Жылулық әсерлер кене түзілуінде қандай рөл атқарады?
Жылулық әсерлер жоғары жылдамдықта жүретін операциялар кезінде материалды жұмсартады, ол пластик деформациясын және қайта қатаятын қабаттарды арттырады, нәтижесінде кене түзілуі күшейеді — сонымен қатар, титан қорытпалары сияқты материалдарда.
Неге бөлінген ұшты бұрғылар кене басу үшін жақсырақ?
Бөліну нүктесіндегі құралдар өзін-өзі ортасына орналастыратын әрекеті мен 135°-тық қырлы қыр геометриясы арқасында тезік күшін және материалдың орын ауысуын азайтады, сондықтан шығу жағындағы қабыршақтар азаяды.
Құрал-жабдықтар бұрғылау кезінде қабыршақ түзілуін азайтуда қандай рөл атқарады?
Қолдаушы құрал-жабдықтарды дұрыс пайдалану – мысалы, артқы пластинкаларды, шығу жағындағы фаскаларды және таратылған бекітулерді қолдану – тербелістер мен материалдың деформациялануын азайтып, қабыршақ түзілуін әлдеқайда азайтады.