Nel campo della lavorazione meccanica, comprendere il processo di formazione del truciolo quando si utilizzano utensili da taglio piatti in metallo duro è fondamentale sia per i produttori che per gli utenti finali. In qualità di fornitore di utensili da taglio piatti in metallo duro, ho constatato in prima persona l'importanza di questo processo per ottenere risultati di lavorazione di alta qualità.
Le basi degli utensili da taglio piatti in metallo duro
Gli utensili da taglio piatti in metallo duro sono ampiamente utilizzati in varie operazioni di lavorazione grazie alla loro eccellente durezza, resistenza all'usura e resistenza al calore. Il carburo, tipicamente una combinazione di carburo di tungsteno e un metallo legante come il cobalto, fornisce la resistenza e la durata necessarie per resistere alle condizioni di stress elevato incontrate durante il taglio. Le frese a punta piana, che sono un tipo comune di utensili da taglio piatti in metallo duro, vengono utilizzate per la fresatura di superfici piane, fessure e tasche in materiali come metalli, plastica e compositi.
Il processo di formazione del truciolo
Il processo di formazione del truciolo può essere suddiviso in tre fasi principali: deformazione elastica, deformazione plastica e separazione del truciolo.
Deformazione elastica
Quando l'utensile da taglio piatto in metallo duro entra in contatto con il pezzo, la fase iniziale è la deformazione elastica. Il materiale del pezzo è soggetto ad una forza esercitata dal tagliente dell'utensile e risponde deformandosi elasticamente. Ciò significa che il materiale tornerà alla sua forma originale una volta rimossa la forza. Durante questa fase, i legami atomici all’interno del materiale vengono allungati ma non spezzati. L'entità della deformazione elastica dipende dalle proprietà del materiale del pezzo, come il modulo di elasticità e la forza di taglio applicata dall'utensile.
Deformazione plastica
Quando la forza di taglio aumenta, il materiale raggiunge il suo punto di snervamento e inizia la deformazione plastica. Nella deformazione plastica, i legami atomici all'interno del materiale vengono rotti e il materiale subisce una deformazione permanente. Lo stress di taglio sul piano di taglio, che è il piano lungo il quale il materiale viene tagliato, supera la resistenza al taglio del materiale. La deformazione plastica è un processo complesso che comporta il movimento di dislocazioni all'interno della struttura cristallina del materiale. L'utensile da taglio piatto in metallo duro spinge e taglia continuamente il materiale, facendolo fluire nella direzione del tagliente.
Separazione dei trucioli
Una volta che la deformazione plastica raggiunge una certa entità, il materiale si separa definitivamente dal pezzo formando un truciolo. La separazione avviene quando lo sforzo di taglio sul piano di taglio è sufficientemente elevato da provocare la frattura del materiale. La forma e le dimensioni del truciolo dipendono da diversi fattori, tra cui le condizioni di taglio (come velocità di taglio, velocità di avanzamento e profondità di taglio), le proprietà del materiale del pezzo e la geometria dell'utensile da taglio.
Esistono diverse tipologie di trucioli che si possono formare durante il processo di taglio:
- Chip continui: Questi trucioli si formano durante la lavorazione di materiali duttili come alluminio e acciaio dolce in determinate condizioni di taglio. I trucioli continui sono lunghi e ininterrotti e sono caratterizzati da una superficie liscia. Sono generalmente desiderabili poiché indicano un processo di taglio stabile. Tuttavia, i trucioli continui a volte possono causare problemi, come l'aggrovigliamento dei trucioli attorno all'utensile da taglio, che possono influenzare la finitura superficiale del pezzo e persino danneggiare l'utensile.
- Chip segmentati: I trucioli segmentati si formano quando la velocità di taglio è relativamente bassa o la velocità di avanzamento è elevata. Questi trucioli sono composti da segmenti discreti e sono tipicamente formati in materiali con duttilità media. La segmentazione avviene a causa della periodica fessurazione e frattura del materiale durante il processo di formazione del truciolo.
- Chip discontinui: Durante la lavorazione di materiali fragili come la ghisa si formano trucioli discontinui. Questi trucioli sono piccoli e di forma irregolare e sono il risultato della frattura improvvisa del materiale fragile durante il processo di taglio.
Fattori che influenzano la formazione di trucioli
Diversi fattori possono influenzare in modo significativo il processo di formazione del truciolo quando si utilizzano utensili da taglio piatti in metallo duro:
Materiale del pezzo
Le proprietà del materiale del pezzo, come durezza, duttilità e microstruttura, svolgono un ruolo fondamentale nella formazione dei trucioli. I materiali duttili tendono a formare trucioli continui, mentre i materiali fragili tendono a formare trucioli discontinui. Ad esempio, quando si lavora un acciaio legato ad alta resistenza, l'elevata durezza del materiale può richiedere forze di taglio più elevate, che possono influenzare la formazione del truciolo e portare alla formazione di trucioli segmentati.
Condizioni di taglio
- Velocità di taglio: Un aumento della velocità di taglio porta generalmente ad una diminuzione dello spessore del truciolo e ad un aumento della velocità di flusso del truciolo. A velocità di taglio elevate, anche il calore generato durante il processo di taglio può influire sulla formazione del truciolo. Per alcuni materiali, velocità di taglio elevate possono causare l'ammorbidimento del materiale a causa del calore, con conseguente formazione di trucioli più continua.
- Tasso di avanzamento: Una velocità di avanzamento maggiore aumenta lo spessore del truciolo. Se la velocità di avanzamento è troppo elevata, può portare alla formazione di trucioli più grandi e irregolari, che possono causare problemi come scarsa finitura superficiale e maggiore usura dell'utensile.
- Profondità di taglio: La profondità di taglio influisce sulla quantità di materiale rimosso per passata. Una profondità di taglio maggiore generalmente comporta un volume di truciolo maggiore. Tuttavia, aumentando la profondità di taglio aumenta anche la forza di taglio, che può influenzare il processo di formazione del truciolo.
Geometria dello strumento
La geometria dell'utensile da taglio piatto in metallo duro, compreso l'angolo di spoglia, l'angolo di spoglia e il raggio del tagliente, hanno un impatto significativo sulla formazione del truciolo. L'angolo di spoglia influisce sull'angolo di taglio e sulla forza di taglio. Un angolo di spoglia positivo riduce la forza di taglio e favorisce il deflusso del truciolo, mentre un angolo di spoglia negativo aumenta la forza di taglio ma fornisce più resistenza al tagliente. L'angolo di spoglia impedisce che l'utensile sfreghi contro il pezzo, il che può compromettere la formazione di trucioli e la finitura superficiale del pezzo. Anche il raggio del tagliente influisce sulla formazione del truciolo, soprattutto nel caso della microlavorazione, dove un raggio del tagliente più piccolo può portare ad una formazione del truciolo più precisa.
Applicazioni per comprendere la formazione dei trucioli
Comprendere il processo di formazione del truciolo quando si utilizzano utensili da taglio piatti in metallo duro ha diverse applicazioni pratiche:
- Progettazione di strumenti: Comprendendo come si formano i trucioli, i progettisti di utensili possono ottimizzare la geometria degli utensili da taglio piatti in metallo duro per migliorare l'evacuazione dei trucioli, ridurre le forze di taglio e aumentare la durata dell'utensile. Ad esempio, progettare un utensile con uno speciale rompitruciolo può aiutare a controllare la forma e le dimensioni dei trucioli, prevenendo l'aggrovigliamento dei trucioli e migliorando le prestazioni di taglio complessive.
- Ottimizzazione del processo di lavorazione: I produttori possono utilizzare la conoscenza della formazione del truciolo per selezionare le condizioni di taglio appropriate per i diversi materiali del pezzo da lavorare. Regolando la velocità di taglio, la velocità di avanzamento e la profondità di taglio, è possibile ottenere una migliore finitura superficiale, una maggiore produttività e una minore usura dell'utensile. Ad esempio, quando si lavora un materiale difficile da lavorare, come la lega di titanio, la corretta selezione delle condizioni di taglio in base alle caratteristiche di formazione del truciolo può migliorare significativamente l'efficienza della lavorazione.
I nostri utensili da taglio piatti in metallo duro
In qualità di fornitore di utensili da taglio piatti in metallo duro, offriamo un'ampia gamma di prodotti per soddisfare le diverse esigenze dei nostri clienti. NostroFrese in metallo durosono realizzati con materiali in metallo duro di alta qualità e sono progettati con geometrie avanzate per garantire eccellenti prestazioni di taglio. Forniamo ancheAltro pezzo per corrimanoESet di punte per telaio della portaper applicazioni specifiche.
Il nostro team di esperti è costantemente alla ricerca e allo sviluppo di nuovi prodotti per migliorare il processo di formazione del truciolo e le prestazioni complessive di lavorazione. Comprendiamo che clienti diversi hanno esigenze diverse e ci impegniamo a fornire soluzioni personalizzate. Che tu sia un'officina su piccola scala o un'impresa manifatturiera su larga scala, possiamo offrirti gli utensili da taglio piatti in metallo duro adatti alle tue esigenze di lavorazione.
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Riferimenti
- Shaw, MC (2005). Principi di taglio dei metalli. Stampa dell'Università di Oxford.
- Trent, EM e Wright, PK (2000). Taglio dei metalli. Butterworth-Heinemann.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Ingegneria e tecnologia della produzione. Pearson Prentice Hall.
