Metalų apdirbamumas: reikšmė, vertinimas ir veiksniai
Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie: - 1. Apdirbamumo reikšmę. 2. Apdirbamumo įvertinimas (kiekybinis nustatymas arba matavimas) 3. Veiksniai, susiję su 4. Bendrųjų medžiagų apdirbamumas 5. Mašininio pagerinimo priedai.
Apdirbamumo reikšmė:
Terminas „apdirbamumas“ reiškia, kad metalą galima apdoroti iki priimtino paviršiaus apdailos. „Murphy“ apibrėžiamas kaip „apdorojamos medžiagos gebėjimas apdoroti pagal tam tikrą pjovimo sąlygų rinkinį“.
Geros apdirbimo medžiagos reikalauja mažai galios pjauti. galima greitai nupjauti, lengvai gauti gerą paviršiaus apdailą ir nešioti daug įrankių. Manoma, kad tokios medžiagos yra laisvai apdorojamos.
Gali būti sunku tiksliai prognozuoti apdirbamumą, nes apdirbimo procesas turi tiek daug kintamųjų. Stiprios, sunkios medžiagos paprastai yra sunkiau apdorojamos, nes jas reikia sumažinti.
Kiti svarbūs mechaninio apdirbimo veiksniai yra:
i. Darbo parametrai (cheminė sudėtis, mikrostruktūros kietumas)
Įrankio parametrai (įrankio geometrija, įrankio medžiaga, įrankio tarnavimo laikas)
ii. Apdirbimo parametrai (pjovimo greitis, pašaras, pjovimo gylis, tepimas ir kt.)
Teigiama, kad medžiaga A yra labiau apdorojama nei medžiaga B, tai gali būti trys skirtingos reikšmės, kaip;
iii. Su medžiaga A, arba
iv. Geresnę paviršiaus apdailą galima pasiekti naudojant medžiagą A arba
v. Mažesnė galia, reikalinga mašininei medžiagai A.
Todėl svarbu pažymėti, kad apdirbamumas visada nustatomas pagal tam tikrą sąlygų rinkinį.
Pavyzdžiui:
Sąlygos rinkinys 1:
(Geresnė paviršiaus apdaila) Medžiaga A (didelis anglies plienas) turi daugiau apdirbimo nei B medžiaga (lengvas plienas).
2 būsenos rinkinys: (įrankio nusidėvėjimas ir energijos suvartojimas):
Dabar rezultatas gali būti pakeistas. Medžiaga B (lengvas plienas) turi daugiau apdirbimo nei A medžiaga (didelio anglies plieno).
Atsižvelgiant į bendrą HSS įrankį abiejų sąlygų rinkiniams.
Apdirbamumo įvertinimas (kiekybinis nustatymas arba priemonės):
Yra daug veiksnių, darančių įtaką apdirbamumui, tačiau nėra plačiai priimto būdo jį įvertinti. Vietoj to, apdirbamumas paprastai matuojamas kiekvienu atveju atskirai. Įvairūs bandymai, atliekami apdirbamumo kiekybiniam įvertinimui, yra pritaikyti tam, kad pateisintų konkrečios gamybos įmonės poreikį.
Bendros kiekybiškai įvertinamos priemonės:
i) Įrankio tarnavimo laikas.
ii) Paviršiaus apdaila.
iii) Pjovimo jėgos ir energijos suvartojimas.
iv) apdirbamumo vertinimo indeksas.
(v) „Chip“ valdymas.
i) Įrankio tarnavimo laikas:
Įrankio tarnavimo laikas paprastai laikomas svarbiu apdirbimo matu. Didesnis įrankio tarnavimo laikas yra darbo medžiagos apdirbimas. Yra keletas standartinių lentelių ir diagramų, leidžiančių palyginti skirtingų medžiagų apdirbimo galimybes. Šios lentelės paprastai matuoja apdirbamumą pagal pjovimo greitį tam tikram įrankio tarnavimo laikui. Apdorojimo įvertinimai yra pagrįsti T = 60 min.
ii) Paviršiaus apdaila:
Apdirbtų medžiagų paviršiaus apdaila taip pat yra svarbi apdirbimo priemonė, ypač apdailos darbų atveju. Daugiau yra gauta paviršiaus apdaila; daugiau bus darbo medžiagos apdirbamumas.
iii) Pjovimo jėgos ir energijos suvartojimas:
Jis taip pat yra plačiausiai naudojamas mechaniškumo matas, ypač grūdinant.
(iv) Apdirbamumo indeksas:
Įvairių medžiagų apdirbamumo įvertinimas / indeksas priimamas atsižvelgiant į standartinį indeksą. Laisvojo pjovimo plieno apdirbimo indeksas laikomas standartiniu indeksu ir yra 100%. Apdirbamumo indeksas pagrįstas T = 60 min.
Bet kokių kitų medžiagų apdirbimo indeksą galima rasti naudojant tokį ryšį:
Kai kurių dažniausiai naudojamų medžiagų apdirbimo indeksas pateiktas 9.12 lentelėje:
Apdorojimo indekso reikšmė:
Apdorojimo įvertinimai yra pagrįsti T = 60 min. Standartinė medžiaga yra A1S1 plienas, suteikiantis 100 laipsnių vertę. Tai reiškia, kad 60 min. Įrankio eksploatacijai šis plienas turi būti apdirbtas 100 pėdų / min. Pjovimo greičiu. Didesni greičiai sumažins įrankio tarnavimo laiką, tuo tarpu mažesnis greitis jį padidins. Pavyzdžiui, 3140 plieno apdirbimo indeksas 55, tai reiškia, kad jos apdirbimas atliekamas pjovimo greičiu 55 pėdos / min. (17 m / min.).
(v) „Chip Control“:
Kai kuriais atvejais paprastumo kontrolė taip pat yra mechaniškumo matas. Kalbant apie lustų valdymą, ilgos ir garbanos, jei jos nėra suskaidytos, gali smarkiai paveikti pjovimo procesą, susukant aplink įrankio pjovimo kraštą.
Veiksniai, turintys įtakos mechanizmui:
Apskritai manoma, kad apdirbamumas yra nuosavybė, kuri daugiausia priklauso nuo darbo medžiagos mikrostruktūros ir savybių, tačiau taip pat labai paveikia kai kuriuos kitus veiksnius.
Kai kurie svarbūs ir atskaitingi veiksniai, darantys įtaką apdirbimui, yra tokie:
i) Darbo medžiagos parametrai.
ii) Įrankio parametrai.
iii) Apdirbimo parametrai.
i) Darbo medžiagos parametrai:
Tai įeina:
i. Kietumas.
ii. Mikrostruktūra.
iii. Cheminė sudėtis.
iv. Forma ir matmenys.
v. Ūkio standumas.
vi. Tempimo stipris.
ii) Produkto parametrai:
Tai įeina:
i. Įrankio geometrija.
ii. Įrankio medžiaga.
iii. Įrankių laikymo standumas.
iv. Tinkamo įrankio pasirinkimas.
v. Įrankio šlifavimo procesas.
vi. Lusto įrankių sąsajos temperatūra.
iii) Apdirbimo parametrai:
Tai įeina:
i. Pjovimo greitis.
ii. Maitinti.
iii. Iškirpimo gylis.
iv. Pjovimo skystis.
v. Pjovimo proceso pobūdis (periodiškas arba pastovus).
vi. Darbo įrankio laikymo standumas.
vii. Lengva lusto šalinimas.
Bendrųjų medžiagų apdirbamumas:
Apdorojamumą mes aptarsime vienu iš dažniausiai naudojamų medžiagų, tokių kaip plienas, nerūdijantis plienas, aliuminis, termoplastikai, kompozitai ir kt.
i) plienai:
Anglies kiekis pliene labai veikia jo apdirbamumą. Didelį anglies plieną sunku apdoroti, nes jie yra kieti ir juose gali būti karbidų. Plienų, esančių plieno, pjaustymo įrankis. Kita vertus, mažai anglies dioksido turintys plienai yra varginantys, nes jie yra pernelyg minkšti. Mažai anglies plienas yra „guminis“ ir prilimpa prie pjovimo įrankio, dėl kurio susidaro kraštas, kuris sutrumpina įrankio tarnavimo laiką. Todėl vidutinis anglies plienas (turintis anglies apytikriai 0, 2%) yra geriausias apdirbamumas.
Chromas, molibdenas ir kiti legiravimo elementai dažnai pridedami prie plieno, kad pagerėtų jo stiprumas. Tačiau dauguma šių elementų sumažina apdirbamumą. Pridedamos (oksidai), jei jos yra, sumažina jo apdirbamumą.
ii) Nerūdijantis plienas:
Nerūdijančio plieno apdirbimas yra prastas, palyginti su įprastu anglies plienu, nes jie yra sunkesni, gumiškesni ir linkę dirbti labai greitai. Šiek tiek grūdinantis plienas gali sumažinti guminumą ir palengvinti pjovimą. AISI-303 ir 416 yra lengviau įrengti dėl sieros ir fosforo.
iii) Aliuminis:
Paprastai aliuminio mašina yra labai lengva. Nors švelnesnės rūšys linkusios formuoti pastatytą kraštą, dėl kurio susidaro bloga paviršiaus apdaila. Tinkamam apdirbimui rekomenduojama naudoti didelius pjovimo greičius, aukštus gręžimo kampus ir aukštus reljefo kampus. Lydiniai 2007, 2011 ir 6020 turi ypač gerą apdirbamumą.
iv) Termoplastikai:
Termoplastikai sunku apdoroti, nes jie turi prastą šilumos laidumą. Tai sukuria šilumą, sukauptą pjovimo zonoje, kuri blogina įrankio tarnavimo laiką ir vietoje ištirpsta plastikas.
v) Kompozitai:
Kompozitai dažnai turi blogiausią apdirbamumą, nes jie sujungia silpną plastikinės dervos šiluminį laidumą su kieta arba abrazyvine keramine matrica.
Priedai, skirti pagerinti apdirbimą:
Priedai sumažina metalinį kontaktą tarp įrankio ir darbo medžiagos, todėl jie sumažina trintį ir įrankių nusidėvėjimą. Metalų ir nemetalinių cheminių medžiagų, kurios gali būti pridėtos prie juodųjų metalų ir spalvotųjų metalų, yra įvairios, siekiant pagerinti apdirbamumą. Šie priedai gali dirbti sutepdami įrankių lustų sąsają, sumažindami medžiagos šlyties stiprumą arba padidindami traškumą.
Istoriškai sieros ir švino yra labiausiai paplitę priedai, tačiau bismutas ir alavas vis labiau populiarėja dėl aplinkos priežasčių.
Toliau pateikiami kai kurie priedai su metalais, siekiant pagerinti apdirbamumą:
