numero Sfoglia:36 Autore:Editor del sito Pubblica Time: 2023-08-15 Origine:motorizzato
Il taglio del metallo è un metodo di rimozione e formatura del materiale nel processo di formatura del metallo e occupa ancora una parte importante nella produzione meccanica odierna.IL taglio del metallo processo è un processo in cui il pezzo e l'utensile interagiscono.L'utensile taglia il metallo in eccesso dal pezzo da lavorare e, con la premessa di controllare la produttività e il costo, il pezzo può ottenere l'accuratezza geometrica, l'accuratezza dimensionale e la qualità della superficie che soddisfano i requisiti di progettazione e processo.Per ottenere questo processo, deve esserci un movimento relativo tra il pezzo e l'utensile, cioè il movimento di taglio, che è fornito dalla macchina utensile per il taglio dei metalli.Macchine utensili, attrezzature, utensili e pezzi costituiscono un sistema di processo di lavorazione.Vari fenomeni e leggi del processo di taglio del metallo saranno studiati nello stato di moto di questo sistema.
Il taglio dei metalli è un processo in cui vengono utilizzati utensili da taglio per rimuovere il materiale in eccesso da un pezzo in lavorazione, per ottenere parti che soddisfano requisiti quali forma, precisione dimensionale e qualità della superficie.Tre condizioni devono essere soddisfatte per realizzare questo processo di taglio: deve esserci movimento relativo tra il pezzo e l'utensile, cioè movimento di taglio;il materiale dell'utensile deve avere una certa prestazione di taglio;l'utensile deve avere parametri geometrici appropriati, cioè l'angolo di taglio.Il processo di taglio del metallo viene eseguito da macchine utensili o utensili manuali.I metodi principali includono tornitura, fresatura, piallatura, rettifica, foratura, alesatura, lavorazione di ingranaggi, incisione, segatura, limatura, raschiatura, rettifica, alesatura, filettatura del rubinetto, filettatura del manicotto, ecc. Sebbene esistano varie forme, hanno fenomeni comuni e leggi sotto molti aspetti.Questi fenomeni e leggi sono la base comune per l'apprendimento di vari metodi di taglio.
Panoramica
I contenuti principali includono la formazione e la deformazione del truciolo nel taglio dei metalli, la forza di taglio e il lavoro di taglio, il calore di taglio e la temperatura di taglio, il meccanismo di usura dell'utensile e la durata dell'utensile, le vibrazioni di taglio e la qualità della superficie di lavorazione.
Meccanismo di formazione del truciolo
Da un punto di vista meccanico, secondo il modello semplificato, il processo di formazione dei trucioli metallici è simile a quello di spingere una pila di carte in altre posizioni con uno strumento.Lo scorrimento reciproco tra le schede fa sì che la deformazione a taglio della zona di taglio del metallo passi attraverso questa.Dopo questo tipo di deformazione, quando i trucioli scorrono dalla parte anteriore dell'utensile, si verifica un'ulteriore deformazione per attrito all'interfaccia tra l'utensile e il truciolo.Generalmente, lo spessore del truciolo è maggiore dello spessore di taglio e la lunghezza del truciolo è inferiore alla lunghezza di taglio.Questo fenomeno è chiamato deformazione del truciolo.La deformazione a taglio causata dal metallo che viene schiacciato dalla parte anteriore dell'utensile è una caratteristica del processo di taglio del metallo.A causa dei diversi materiali del pezzo, degli utensili e delle condizioni di taglio, anche il grado di deformazione del truciolo è diverso, quindi è possibile ottenere vari tipi di truciolo.
Tumore accumulato
Quando si taglia acciaio generico o altri materiali plastici a velocità basse e medie, si crea attrito tra il truciolo e la parte anteriore dell'utensile.Se lo strato sottile sul truciolo immediatamente davanti all'utensile viene separato dalla matrice del truciolo sotto l'azione di pressione e temperatura più elevate Ma è incollato sulla parte anteriore dell'utensile, quindi viene incollato strato per strato e un cuneo il materiale del truciolo sagomato che ha subito una forte deformazione tende ad accumularsi vicino alla punta dell'utensile, che è chiamato tagliente di riporto.La durezza del tagliente di riporto è più del doppio di quella del materiale di base e può sostituire il tagliente.La parte inferiore del bordo di riporto è relativamente stabile.Non esiste una linea di demarcazione evidente tra la parte superiore e il pezzo in lavorazione e i trucioli.È facile rompersi e cadere.Alcuni di essi vengono portati via con i trucioli e altri rimangono sulla superficie di lavorazione, il che rende ruvido il pezzo.Pertanto, dobbiamo cercare di evitare o inibire la formazione del bordo di riporto durante la finitura.La generazione, la crescita e la perdita del tagliente di riporto è un processo dinamico ciclico, che fa cambiare di conseguenza l'effettivo angolo di taglio e la profondità di taglio dell'utensile, causando fluttuazioni nella forza di taglio e compromettendo la stabilità della lavorazione.In generale, quando la velocità di taglio è molto bassa o molto alta perché non vi è alcuna condizione necessaria per produrre un tagliente di riporto, non viene generato alcun tagliente di riporto.
Forza di taglio
Durante il taglio, la parte anteriore e quella posteriore dell'utensile sono entrambe soggette a forza normale e forza di attrito.Queste forze formano una forza risultante F. Nella tornitura esterna, la forza di taglio risultante F è generalmente scomposta in tre forze componenti reciprocamente perpendicolari: Forza tangenziale F── È perpendicolare alla superficie di base dell'utensile nella direzione della velocità di taglio, spesso chiamata forza di taglio principale;forza radiale F──in un piano parallelo alla superficie di base, perpendicolare alla direzione di avanzamento, detta anche spinta;forza assiale F──in In un piano parallelo al piano di base e parallelo alla direzione di avanzamento, è anche chiamata forza di avanzamento.In generale, F è il più grande e F e F sono piccoli.A causa della diversa qualità di rettifica e delle condizioni di usura dei parametri geometrici dell'utensile e del cambiamento delle condizioni di taglio, il rapporto tra F e F rispetto a F varia in un ampio intervallo.
La forza di taglio effettiva nel processo di taglio può essere misurata con un dinamometro a forza.Esistono molti tipi di dinamometri, i dinamometri a filo di resistenza e a cristallo piezoelettrico sono più comunemente usati.Dopo che il dinamometro è stato calibrato, è possibile misurare la dimensione di ciascun componente del processo di taglio.
Taglio di calore
Durante il taglio del metallo, il lavoro svolto dalla deformazione a taglio dei trucioli e il lavoro svolto dall'attrito tra la parte anteriore e posteriore dell'utensile vengono tutti convertiti in calore.Questo calore è chiamato calore di taglio.Quando si utilizza il fluido da taglio, il calore da taglio sull'utensile, sul pezzo e sui trucioli viene portato via principalmente dal fluido da taglio;quando il fluido da taglio non viene utilizzato, il calore di taglio viene principalmente portato via o trasmesso dai trucioli, dal pezzo e dall'utensile, di cui il calore portato via dai trucioli è il più grande e il calore viene trasferito.Sebbene il calore dell'utensile sia ridotto, la temperatura sulla parte anteriore e posteriore influisce sul processo di taglio e sull'usura dell'utensile, quindi è assolutamente necessario comprendere la legge dei cambiamenti di temperatura del taglio.
Temperatura di taglio
Durante il processo di taglio, le temperature nella zona di taglio sono diverse, formando un campo di temperatura per la distribuzione della temperatura dei trucioli e del pezzo.Questo campo di temperatura influisce sulla deformazione del truciolo, sulla dimensione del tagliente di riporto, sulla qualità della superficie lavorata, sulla precisione di lavorazione e sull'usura dell'utensile.Influisce sull'aumento della velocità di taglio.In generale, il metallo nella zona di taglio diventa truciolo dopo essere stato tranciato e deformato, per poi sfregare ulteriormente violentemente contro la parte anteriore dell'utensile.Pertanto, il punto più alto di distribuzione della temperatura nel campo di temperatura non è sul bordo con la massima pressione positiva, ma nella parte anteriore, la parte superiore è a una certa distanza dal tagliente.La distribuzione della temperatura nell'area di taglio deve essere misurata con il metodo della termocoppia manuale o con il metodo di misurazione della temperatura a infrarossi.La temperatura misurata con il metodo della termocoppia naturale è solo la temperatura media della zona di taglio.
Usura degli strumenti
L'usura dell'utensile durante il taglio è un risultato complessivo degli effetti fisici e chimici del calore di taglio e dell'attrito meccanico.L'usura dell'utensile si manifesta con bande di usura, intaccature e scheggiature sul retro dell'utensile, usura a forma di mezzaluna che appare spesso sulla parte anteriore e talvolta solchi di ossidazione e usura simile a una scanalatura sulla parte posteriore ausiliaria.Quando queste usure si estendono fino a un certo punto, lo strumento fallirà e non potrà essere utilizzato.I fattori per l'usura graduale degli utensili includono solitamente usura abrasiva, usura adesiva, usura per diffusione, usura ossidativa, usura per cracking termico e deformazione plastica.In diverse condizioni di taglio, specialmente a diverse velocità di taglio, l'utensile è interessato da uno o più dei suddetti meccanismi di usura.Ad esempio, a velocità di taglio inferiori, gli utensili sono generalmente danneggiati a causa dell'usura abrasiva o dell'usura adesiva;a velocità più elevate, è probabile che si verifichino usura per diffusione, usura ossidativa e deformazione plastica.
Vita utensile
Il tempo di taglio trascorso prima che l'utensile inizi a tagliare e raggiunga il criterio della vita utensile è chiamato vita utensile.Il criterio della durata dell'utensile utilizza generalmente un valore predeterminato di usura dell'utensile.Il verificarsi di un determinato fenomeno può anche essere utilizzato come criterio, come l'intensificazione delle vibrazioni, la rugosità della superficie lavorata è deteriorata, la rottura del truciolo e la scheggiatura non sono buone.Dopo aver raggiunto la durata dell'utensile, l'utensile deve essere riaffilato, indicizzato o scartato.La somma della vita utensile dell'utensile prima che venga scartato è chiamata vita utensile totale.
Nella produzione, la durata dell'utensile e la quota oraria di lavoro proposta sono spesso determinate in base alle condizioni di lavorazione secondo il principio del minor costo di produzione o della massima produttività.
Lavorabilità
Questo si riferisce alla facilità con cui una parte può essere tagliata in prodotti qualificati.In base agli oggetti e ai requisiti di lavorazione specifici, può essere utilizzato come criteri quali la durata della vita dell'utensile, la qualità della superficie lavorata, il livello di velocità di asportazione del metallo, la dimensione della potenza di taglio e la difficoltà del truciolo rottura.Nella produzione e nella ricerca sperimentale, viene spesso utilizzato come indicatore della lavorabilità di un determinato materiale.Il suo significato è: quando la durata dell'utensile è di minuti, la velocità di taglio consentita per il taglio del materiale.Più è alto, migliore è la processabilità e di solito ci vogliono 60, 30, 20 o 10 minuti.
Superficie di lavorazione Qualità
Di solito includono la rugosità superficiale, lo stress residuo da incrudimento, le crepe superficiali e i cambiamenti della microstruttura metallografica.Ci sono molti fattori che influenzano la qualità della superficie lavorata nel taglio.Ad esempio, il raggio del tagliente dell'utensile e il tagliente di riporto sono i principali fattori che influenzano la rugosità superficiale;il raggio smussato del tagliente dell'utensile e le condizioni di usura e di taglio sono i fattori che influenzano la rugosità della superficie.I principali fattori di incrudimento e stress residuo.Pertanto, in produzione, la qualità della superficie lavorata viene spesso migliorata modificando la geometria dell'utensile e selezionando condizioni di taglio ragionevoli.
Vibrazioni di taglio
Durante il processo di taglio, tra l'utensile e il pezzo vengono spesso generate vibrazioni meccaniche come vibrazioni libere, vibrazioni forzate o vibrazioni autoeccitate.La vibrazione libera è causata da alcuni urti improvvisi alle parti della macchina utensile e si attenuerà gradualmente.La vibrazione forzata è causata dalla forza di interferenza alternata continua all'interno o all'esterno della macchina utensile e la sua influenza sul taglio dipende dall'entità e dalla frequenza della forza di interferenza.La vibrazione autoeccitata è la vibrazione iniziale causata dall'improvvisa forza di interferenza tra l'utensile e il pezzo in lavorazione, che modifica l'angolo di taglio, l'angolo di spoglia e la velocità di taglio dell'utensile, nonché l'accoppiamento delle vibrazioni, ecc., e ottiene il periodo dall'energia di stato stazionario.L'energia dell'azione sessuale promuove e mantiene la vibrazione.In generale, varie vibrazioni autoeccitate primitive possono essere generate in base alle condizioni di taglio, e i segni di vibrazione lasciati sulla superficie lavorata produrranno vibrazioni autoeccitate rigenerative più comuni.Le suddette varie vibrazioni influiscono solitamente sulla qualità superficiale dell'utensile aggiunto, riducono la vita della macchina utensile e dell'utensile, riducono la produttività e provocano rumore, che è estremamente dannoso e deve essere eliminato o ridotto.
Controllo trucioli
Si riferisce al controllo della forma e della lunghezza dei trucioli.Controllando il raggio di arricciatura e la direzione di scarico dei trucioli, i trucioli entrano in collisione con il pezzo o l'utensile e il raggio di arricciatura dei trucioli è costretto ad aumentare e lo stress nei trucioli viene gradualmente aumentato fino al raggio di arricciatura del rotto i chip possono essere modificati modificando il raggio di arricciatura del chip.Spessore, scanalature truciolo o rompitruciolo sono rettificati sulla parte anteriore dell'utensile da controllare e la sua direzione di scarico è principalmente controllata selezionando un angolo di registrazione e un'inclinazione della lama ragionevoli.Le persone moderne sono state in grado di utilizzare la codifica a due o tre cifre per rappresentare la forma di vari chip, e generalmente si ritiene che i chip a curvatura corta siano forme ragionevoli per rompere i trucioli.
Fluido da taglio
Chiamato anche fluido lubrificante di raffreddamento, viene utilizzato per ridurre l'attrito durante il processo di taglio e abbassare la temperatura di taglio per migliorare la durata dell'utensile, la qualità della lavorazione e l'efficienza produttiva.I fluidi da taglio comunemente usati includono olio da taglio, emulsione e fluido da taglio chimico.
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