Повреждения инструментов с ЧПУ

1) Микроскопическое оседание кончика

Когда структура материала, твердость и припуск детали неравномерны, передний угол слишком велик, что приводит к низкой прочности режущего лезвия, недостаточной жесткости технологической системы, вызывающей вибрацию, или прерывистое резание, плохое качество шлифования, режущее лезвие подвержено микрооседанию, то есть в пограничной области появляется небольшое оседание, разрыв или отслоение. После этого нож теряет некоторую режущую способность, но продолжает работать. Во время дальнейшей резки поврежденная часть срезанной пограничной области может быстро расширяться, что приводит к большему повреждению.

2) Разрыв режущего лезвия или кончика

Этот тип повреждения обычно происходит при более серьезных условиях резания, чем при дальнейшем развитии микрофрагментации или микрофрагментации режущего лезвия. Размер и диапазон фрагментов больше, чем микрофрагменты, в результате чего инструмент полностью теряет способность резать и вынужден прекращать работу. Слом кончика обычно называют выпадением кончика.

3) Слом лезвия или инструмента

Когда условия резания чрезвычайно суровы, количество резания слишком велико, ударная нагрузка, микротрещины в лезвии или инструментальном материале и остаточное напряжение лезвия может привести к разрыву лезвия или инструмента из - за неосторожной сварки, шлифования и эксплуатации. После такой формы повреждения инструмент не может продолжать использоваться, что приводит к утилизации.

4) Ослабление поверхности лопатки

Для материалов с высокой хрупкостью, таких как твердые сплавы, керамика, PCBN и т. Д. с высоким содержанием TiC, остаточное напряжение на поверхности из - за дефектов или потенциальных трещин в структуре поверхности или из - за сварки и шлифования, может произойти отслоение поверхности, когда процесс резки недостаточно стабилен или поверхность инструмента подвергается переменному контактному напряжению. Ослабление может происходить на поверхности передней лопатки, а лопатка - на поверхности задней. Ослабленный материал имеет форму тонкого листа и имеет большую площадь отслаивания. Существует высокая вероятность того, что инструмент покрытия будет отслаиваться. После небольшого отслаивания лезвия можно продолжать работать, но после серьезного отслаивания способность к резке будет утрачена.

5) Пластическая деформация зоны резки

Из - за низкой прочности и твердости инструментальной и высокоскоростной стали их режущая область может претерпеть пластическую деформацию. Когда твердые сплавы работают непосредственно при высоких температурах и напряжениях сжатия по трем осям, может также произойти поверхностное пластическое течение, которое может даже привести к пластической деформации режущего лезвия или кончика лезвия, что приводит к коллапсу. Обрушения обычно происходят при больших количествах резки и обработке твердых материалов. Модуль упругости твердого сплава на основе TiC меньше, чем твердого сплава на основе WC, поэтому первый обладает ускоренной устойчивостью к пластической деформации или быстрому отказу. PCD и PCBN практически не претерпевают пластических деформаций.

6) Термическая трещина лопатки

Когда инструмент подвергается переменной механической и тепловой нагрузке, из - за многократного теплового расширения, режущая поверхность неизбежно создает переменное тепловое напряжение, которое заставляет инструмент устать и треснуть. Например, при высокоскоростном фрезеровании с использованием твердосплавной фрезы зуб инструмента постоянно подвергается периодическому удару и переменному тепловому напряжению, что приводит к гребенчатой трещине на передней поверхности ножа. Некоторые режущие инструменты могут не иметь очевидных переменных нагрузок и напряжений, но также могут создавать тепловые напряжения из - за непоследовательной температуры поверхности и внутреннего слоя. Кроме того, в материале инструмента неизбежно присутствуют дефекты, поэтому лезвие также может создавать трещины. После образования трещин инструмент иногда может продолжать работать в течение некоторого времени, а иногда трещины быстро расширяются, что приводит к разрыву лезвия или серьезному отслоению поверхности инструмента.