Что такое положительные и отрицательные инструменты для угла наклона?

 

Положительные и отрицательные инструменты угла наклона являются фундаментальными типами режущих инструментов, геометрия которых играет решающую роль в производительности обработки. Среди различных геометрических параметров, угла наклона-угол между грабли и эталонной плоскостью, перпендикулярной поверхности режущей, особенно важен. Основываясь на направлении этого угла, инструменты классифицируются как имеющие положительные или отрицательные грабли. В этой статье представлен систематический обзор их структурных характеристик, принципов работы и подходящих приложений.

 

 

I Положительные инструменты угла наклона

 

Эти инструменты оснащены граблейкой лицом, наклоненным внутрь в направлении заготовки, образуя граб -угол между +5 степенью и степенью +15. Структурно они имеют более четкую режущую кромку и меньшую площадь контакта между грабли и чипом. Эта конструкция облегчает плавный поток чипа и снижает сопротивление резки.

 

 

II отрицательные инструменты угла награбля

 

Напротив, отрицательные инструменты граблей имеют грабли, которое наклоняется наружу от точки резания, создавая угла графа -5 степень до -10 степень. Они характеризуются причудливым режущим кромкой и более толстым, более надежным наконечником, предлагая большую прочность и долговечность.

 

 

III преимущества и недостатки

 

Инструменты положительных граблей уменьшают силу резки на 15–25%, улучшают эвакуацию чипа, минимизируют образование встроенных краев и обеспечивают лучшую поверхность (RA <1,6 мкм). Тем не менее, их более низкая прочность на наконечник делает их склонными к скоплению во время прерванных порезов или при обработке твердых материалов. Они также имеют худшее рассеяние тепла, что приводит к износу кратера во время высокоскоростных операций, и обычно более короткий срок службы инструмента -30-на 40% меньше, чем их негативные аналоги.

 

Инструменты отрицательных граблей предлагают более чем на 50% прочность на кончику, улучшение рассеивания тепла (температура резки снижается на 15–30 градусов), и часто имеют двусторонние конструкции для обратимого использования. С другой стороны, они генерируют на 20–30% более высокие силы резки, требуют большей мощности машины и более склонны к вибрации, особенно в настройках.

 

 

 

Сравнение приложений IV и экспериментальный дизайн

 

Чтобы обеспечить практическое руководство для выбора инструмента, было проведено сравнительное исследование с использованием карбидных инструментов с {{0}} градусов и -6 граблей граблей. Оба были вставки YG8, покрытые TIALN с радиусом кончика 0,4 мм. Заготовка была гашена и закаленной сталь 45# (φ50 × 200 мм, HRC 28–32), обработанной на токарном стасе CA6140. Измерения включали шероховатость поверхности (Mitutoyo sj -210), износ инструмента (микроскоп Olympus dsx510), силу резки (Kistler 9257b) и температуру (IR Fluke Ti400).

 

Фиксированные параметры: глубина резки (ap=1 мм), скорость подачи (f=0. 15 мм\/rev)

Переменная: скорость резки (v=60 - 180 м\/мин), повторяется три раза на условие для надежности.

 

 

V Результаты и анализ

 

Износ инструмента оценивали с использованием порога износа фланка VB=0. 3 мм. Инструменты положительных граблей носили медленнее на высоких скоростях, но были склонны к встроенному краю на низких скоростях. Отрицательные грабли инструменты выполнялись более последовательно на средних и низких скоростях, но они носили быстрее на высоких скоростях. Микроскопия показала, что покрытия Tialn оставались устойчивыми к окислению даже при повышенных температурах.

 

Негативные инструменты для граблей продемонстрировали до 50–70% более длинный срок службы инструмента. Режимы сбоя различались: инструменты положительных граблей не удались из -за износа кратера и скопления с краями, в то время как отрицательные грабли инструменты показали более равномерный износ бок, что указывает на лучшую устойчивость к поломке.

 

С точки зрения силы резки, отрицательные грабли инструменты требовали в среднем примерно на 17% больше силы. Увеличение отрицательной грабцы отрицательной грабцы примерно на 1%, что означает переход от степени +5 к градуции -5 увеличил силу почти на 10%. Несмотря на более высокие силы резки, отрицательные грабли инструменты извлекли выгоду из улучшения прочности края и термического контроля на высоких скоростях.

 

Показания температуры показали, что отрицательные инструменты для граблей сохраняли температуру резания на 15–25 градусов ниже, чем положительные инструменты для граблей, особенно на скорости более 120 м\/мин.

 

Результаты шероховатости поверхности предпочитали отрицательные грабли инструменты (RA: 1,2–1,5 мкм против 1,6–2. 0 мкм). Их обработанные поверхности были более плавными с меньшим количеством заусенцев и вибрационных знаков благодаря лучшей жесткости системы и более стабильной геометрии края.

 

 

VI Заключение

 

Карбид-отрицательные грабли инструменты демонстрируют превосходный срок службы инструмента, тепловую стабильность и качество поверхности, хорошо подходящие для высокоскоростной современной обработки. Инструменты положительных граблей, с их более низкими силами резания, предпочтительнее в установках низкой жесткости. Лучший выбор угла наклона зависит от материала заготовки, состояния машины и конкретной стадии обработки.