Takım Ömrü: Anlam, Ölçme ve Beklenti

Bu makaleyi okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Takım Ömrünün Anlamı 2. Takım Ömrü Ölçümleri için Yöntemler 3. Beklenti 4. Alanlar 5. Kriterler 6. Etkileyen Faktörler.

Takım Ömrünün Anlamı:

Her cihazın veya aracın işlevsel ömrü vardır. İşleyişinin sona ermesine rağmen, ancak verimli değil. Bu yüzden bir kesici alet ile de geçerlidir. Kullanım sırasında, takım malzemesini kaybeder, yani aşınır. Aşınma arttıkça, takım etkinliği düşer. Bu yüzden yaşamı tanımlanmalı ve kullanım ömrü sona erdiğinde, taze kullanım için yeniden planlanmalıdır.

Takım ömrü farklı şekillerde tanımlanabilir:

(i) Ardışık iki öğütme arasında geçen zaman.

(ii) Bir aletin tatmin edici bir şekilde kesildiği süre.

(iii) Takım arızası oluşmadan önce biriken toplam süre.

Takım ömrü dakika cinsinden ifade edilir.

Kesme hızı ve takım ömrü arasındaki ilişki Taylor'un takım ömrü denkleminde verilmiştir:

VT ⁿ = C

Takım Ömrü Ölçümleri için Yöntemler:

Takım ömrü ölçümleri için en yaygın kullanılan yöntemler şunlardır:

(i) İşleme Süresi:

Takım tezgahının kullanım süresi.

(ii) Gerçek Kesim Süresi:

Takımın gerçekte ne zaman kesim yaptığı.

(iii) Yan Yüzeydeki Sabit Boyutlu Aşınma Arazisi:

Krater aşınmasının neredeyse olmadığı karbür ve seramik aletlerde. Takım ömrü, terbiye için yan yüzeyde sırasıyla 0, 038 veya 0, 076 mm aşınma alanına karşılık gelir.

(iv) Çıkarılan metal hacmi.

(v) İşlenen parça sayısı.

Yeniden koşullandırma ve değiştirme arasındaki takım ömrü, aşağıdaki gibi çeşitli yollarla tanımlanabilir:

(a) Fiili kesim süresi başarısızlığa uğradı.

(b) Arızaya karşı kaldırılan metal hacmi.

(c) Arızada üretilen parça sayısı.

(d) Belirli bir süre başarısızlığa uğramak için kesme hızı.

(e) Arızada işlenen işin uzunluğu.

Takım Ömrü Beklentisi (Taylor Takım Ömrü Denklemi):

1907'de FW Taylor, yemleri sabit tutarak takım ömrü ile kesme hızı, sıcaklık arasındaki ilişkiyi geliştirdi. Taylor, Takım Ömrü Beklentisi için Denklem iyi bir yaklaşım sağlar.

V _C T ⁿ = C

Kesme derinliği ve ilerleme hızı dikkate alındığında denklemin daha genel bir şekli

V _c T ⁿ D ^x F ^y = C

Nerede, K _C = Kesme hızı (m / dak)

T = Takım ömrü (dak)

D = Kesim derinliği (mm)

F = Besleme hızı (mm / devir)

x, y = Her kesme koşulu için deneysel olarak belirlenen üstler.

n = Üs, bu takım malzemelerine bağlıdır.

N = 0, 1 ila 0, 2 değeri; HSS araçları için

0, 2 ila 0, 4; Karbür takımları için

0, 4 ila 0, 6; Seramik aletler için

C = İşleme sabiti, deneyde bulundu veya yayınlanmış veri kitabı. Takım malzemesi özelliklerine, iş parçasına ve besleme hızına bağlıdır.

Takım Ömrü Denkleminden Gözlemler:

ben. Kesme hızı arttıkça takım ömrü düşer.

ii. Takım ömrü ayrıca büyük ölçüde kesme derinliğine (D) ve besleme hızına (F) bağlıdır.

iii. Artan hızda takım ömrünün azalması, artan yemle hayatın azalmasından iki kat daha büyük (katlanarak).

iv. Takım ömrünün en büyük varyasyonu, kesme hızı ve kesme hızı ile yakından ilgili olan takım sıcaklığıdır.

Takım Ömrü Arazileri (Eğriler):

Takım ömrü eğrileri, takım ömrü ile çeşitli işlem parametreleri arasında (kesme hızı, besleme, kesme derinliği, takım malzemesi, takım geometrisi, iş parçası sertliği ve kesme sıvıları vb.) Çizilir. Bu eğrileri çizmek için, farklı koşullar altında ve çeşitli işlem parametreleriyle çeşitli malzemeler üzerinde kesme testleri yapılarak elde edilen deneysel veriler.

Takım ömrü eğrileri genellikle günlük log grafik kağıdına çizilir. Bu eğriler üs 'n' nin değerini belirlemek için kullanılır. 'N' üssü düşük kesme hızlarında gerçekten negatif olabilir. Şekil 9.22 (a), farklı sertliğe sahip çeşitli iş parçası malzemeleri için takım ömrü ile kesme hızı arasındaki takım ömrü grafiğini gösterir. Kesme hızı arttıkça takım ömrünün hızla azaldığını gösterir. Kesim hızı Takım ömrüne karşı, eğriler log-log grafik kağıdına çizilirse, Şekil 9.22'de gösterildiği gibi düz çizgiler elde edilir. (B).

İş parçası malzemesindeki (pas, cüruf, kireç vb. Gibi) yabancı maddeler ve sert bileşenler de takım ömrünü azaltan aşındırıcı etkiye neden olur.

Takım Ömrü Kriterleri (Takım Arızasını Değerlendirme Kriterleri):

Takım aşınması nedeniyle kesme kuvveti artar ve yüzey kalitesi bozulur. Bu nedenle, ne zaman bir takımın başarısız olduğunu ve ne zaman kullanıldığını söylemeliyiz. Başka bir deyişle, takım arızasını değerlendirmek için belirli kriterler gereklidir.

Bir alet artık işlevini doğru bir şekilde yerine getirmediğinde başarısız olur. Farklı koşullar altında bunun farklı bir anlamı olabilir. Yüzey kalitesi ve boyutsal doğruluğun çok az öneme sahip olduğu kaba işleme işleminde, bir takım arızası kesme kuvvetlerinde ve güç gereksinimlerinde aşırı bir artış anlamına gelebilir.

Yüzey kalitesi ve boyutsal doğruluğun birinci derecede önemli olduğu bir son işlemde, bir takım arızası belirtilen yüzey kalitesi ve boyutsal hassasiyet şartlarının artık elde edilemeyeceği anlamına gelir. Bu arızaların tümü temel olarak aletin temizleme yüzündeki aşınma ile ilgilidir.

Takım ömrünü / başarısızlığı değerlendirmek için bazı kriterler şunlardır:

(i) Tamamlanan başarısızlık.

(ii) Kanat veya krater arızası.

(iii) Başarısızlığı bitir.

(iv) Boyut hatası.

(v) Kesme kuvveti hatası.

(i) Komple Hata:

Bu kritere göre, takımla kesme işlemi kesilinceye kadar devam eder. Dolayısıyla, takım kesemediğinde, sadece yeniden planlanmalıdır. Bu kriter, belirgin dezavantajları nedeniyle pratikte kullanılmamaktadır.

(ii) Kanat veya Krater Arızası:

Bu kritere göre, yan taraftaki aşınma belirli bir yüksekliğe ulaştığında, takımla kesme işlemi kesilir ve taşlama yapılır. Kanat aşınma yüksekliği h'nin 0, 3 mm'ye eşit olduğunu söyleyin, örneğin, takımın arızalı olduğu söylenir. Aşınma arazisinin tavsiye edilen bazı değerleri Tablo 9.11'de verilmiştir. (a, b).

Yan taraftaki aşınmadan dolayı, gerçek kesim derinliği Şekil 9.23'te gösterildiği gibi AC'den BC'ye düşer. Kesim devam ederse iş parçası incelir. Bu pratikte takip edilen en yaygın kriterdir. Yan aşınma bir alet üreticisinin mikroskobu ile ölçülür.

Ayrıca, yanal aşınmanın aktif kesme kenarı boyunca tek biçimli olmadığına dikkat etmek önemlidir, bu nedenle, yeniden takmadan önce takım ömrü kriterine karar verirken yerleri ve aşınma derecesini belirtmek gerekir.

(iii) Arıza Sonu:

Bu kritere göre, yüzey pürüzlülüğü belirli bir yüksek değere ulaştığında, takımla kesim durur ve taşlama yapılır. Belirli bir kesim koşulunda, yüzey pürüzlülüğü, 0.7 mikron olduğu söylenir. Kesme işleminde olduğu gibi, yan aşınma gelişir, böylece kesme kenarı pürüzlü ve düzensiz olur, böylece yüzey pürüzlülüğü, Şekil 9.24'te gösterildiği gibi kademeli olarak artar. Mesela 1.3 mikron ölçüt olarak tutuluyor.

Yüzeyin pürüzlülüğü, uzunluğu boyunca sürekli olarak ölçülür. Pürüzlülük belirtilen değere ulaştığında kesme işlemi durur. Örneğin, bu maksimum belirlenmiş yüzey pürüzlülüğü değeri 10. iş parçasında gerçekleşebilir, böylece ^11. ve sonraki iş parçaları aynı aletle yeniden işleme alınmadan işlenmeyecektir.

Bu kriter, sıkı oturan nesneler işlendiğinde özellikle önemlidir. Pürüzlü ve pürüzlü yüzeyler nedeniyle uygun montaj yapılamaz.

(iv) Boyut Hatası:

Bu kritere göre, üretilen bitmiş bir bileşenin boyutunda belirtilen değerinden bir sapma varsa bir aracın başarısız olduğu kabul edilecektir.

(v) Kesme Gücü Hatası:

Bu kritere göre, kesme kuvveti miktarı belirli bir miktarda artarsa, bir takımın başarısız olduğu kabul edilir. Bu, yanal aşınmadan kaynaklanmaktadır. Kanat aşınması, iş parçası ile takım arasındaki temas alanını arttırır, bu da kesme kuvvetinde artışa neden olur. Şekil 9.25. Yanal aşınmaya gelişme ile birlikte kesme kuvvetinde bir artış olduğunu gösterir.

Takım Ömrünü Etkileyen Faktörler:

Takım ömründe aşağıdaki faktörler önemli bir rol oynar:

(i) Kesme hızı.

(ii) Besleme hızı ve kesme derinliği.

(iii) İş parçasının sertliği.

(iv) İş parçasının mikro yapısı.

(v) Takım malzemesi.

(vi) Takım geometrisi.

(vii) Kesme sıvısının tipi ve kullanım şekli.

(viii) Kesimin niteliği.

(ix) İş parçasının tane büyüklüğü.

(x) İş parçası tezgahı sisteminin sertliği.

(i) Kesme Hızı:

FW Taylor metal kesme alanında birçok deney yaptı. 1907'de, takım ömrü ile Taylor Takım Ömrü Denklemi olarak bilinen kesme hızı arasında şu ilişkiyi verdi.

V _C T ⁿ = C

nerede, V = Kesme hızı (m / dak)

T = Takım ömrü (dak) C = Sabit veya işleme sabiti

n = Takım ömrü endeksi. Takım ve iş malzemesi kombinasyonuna ve kesme koşullarına bağlıdır.

Eğer T = 1 daksa

sonra C = V _c

Dolayısıyla, C sabiti fiziksel olarak takım ömrünün bir dakikaya eşit olduğu kesme hızı olarak yorumlanabilir. Takım ömrü denklemi log-log kağıt üzerinde gösterilebilir; Şekil 9.26'da gösterildiği gibi düz bir çizgi haline gelir.

Kesme hızının, takım ömrü üzerinde sırasıyla beslemenin ve kesme derinliğinin ardından en yüksek etkiye sahip olduğu açıktır. Kesme hızı arttıkça, kesme sıcaklığı artar ve takım ömrü düşer.

(ii) Besleme Hızı ve Kesme Derinliği:

Taylor'ın takım ömrü denklemine göre, besleme hızı arttığında takım ömrü düşer. Ayrıca, kesme derinliği için aynı durum.

Aşağıdaki ilişki yukarıdaki ifadeyi haklı çıkarır:

(iii) İş Parçasının Sertliği:

Sertlik arttıkça, verilen takım ömrü için izin verilen hız azalır. Örneğin, daha az sert malzemeyi kesmek için takım ömrü 50 dakikadır, şimdi sert malzemenin kesilmesi gerekiyorsa, takım ömrünü 50 dakika olarak korumak için kesme hızı orantılı olarak azaltılmalıdır.

Yukarıdaki ifade, Yanitsky tarafından verilen aşağıdaki denklem ile doğrulanır:

nerede,

H _b = Brinel sertliği iş malzemesi sayısı

Ψ = Yüzde azaltma

V = Belirli bir takım ömrü için izin verilen kesme hızı

(iv) İş Parçasının Mikro Yapısı:

Yapı gittikçe daha fazla perlitlendikçe, takım ömrü Şekil 9.27'de gösterildiği gibi kesme hızındaki herhangi bir artışta azalır.

(v) Takım Malzemesi:

Kesici takım malzemelerinin temel gereksinimleri şunlardır: Sıcak sertlik, darbeye dayanıklılık ve aşınma direnci. Daha iyi takım ömrü için, malzemenin yukarıdaki özelliklere sahip olması gerekir. Şekil 9.26, farklı takım malzemeleri için kesme hızlarına göre takım ömrünü gösterir. Şekilden çok açık; Herhangi bir kesme hızında takım ömrü seramik takım için maksimum, yüksek hızda çelik takım için en düşük seviyededir. Böylece, seramik takım kullanılarak, belirli bir takım ömrü için herhangi bir kesme hızında maksimum malzeme hacmi çıkarılabilir.

İdeal bir takım malzemesi n = 1 olacaktır (Taylor takım ömrü endeksi). Tüm kesme hızlarında ideal malzeme takımı anlamına gelir, iş malzemesinin maksimum hacmini kaldırır.

Bazı takım malzemeleri özellikleriyle birlikte şöyle:

ben. Karbon Yağmuru:

Sıcaklığa çok duyarlıdır.

Düşük sıcaklıklarda sertliklerini hızla kaybederler.

Sadece düşük hızda ve yumuşak demir dışı metallerin işlenmesiyle kesim için uygundur.

ii. HSS:

Sadece 600 ° C'nin üzerinde etkilenirler ve sertliklerini kaybetmeye başlarlar.

HSS, 600 ° C'nin altında iyi bir performansa sahiptir.

600 ° C nin üstünde BUE oluşturma eğilimi

iii. Çimentolu Karbür:

1200 ° C'ye kadar iyi performans

HSS'den çok daha yüksek kesme hızlarında kullanılabilir

iv. Sinter Oksitler veya Seramikler:

Karbürlere göre 2 ila 3 kat daha yüksek kesme hızlarında kullanılabilir.

(vi) Takım Geometrisi:

Takım geometrisi takım ömrünü büyük ölçüde etkiler. Tüm araç parametrelerinin takım ömrü üzerindeki etkisini aşağıdaki sayfalarda tartışacağız:

(a) Geri Dönüş Açısı.

(b) Asıl Kesme Kenarı.

(c) Boşluk Açısı.

(d) Burun Yarıçapı.

(a) Geri Dönüş Açısı:

Daha küçük olan talaş açısı daha küçük kesme açısı olacaktır ve daha büyük kesme açısı olacaktır, bu kesme kuvvetini ve gücünü azaltır ve bu nedenle kesme sırasında daha az ısı üretilir, daha düşük kesme sıcaklığı anlamına gelir, daha uzun takım ömrü sağlar.

Ancak, öte yandan, talaş açısının arttırılması, mekanik olarak zayıf kesme kenarına neden olur, pozitif talaş aleti kesme gerginliği yaşar ve ucunun kesilme olasılığı vardır.

Negatif tırmık kesme kuvvetini ve gücünü arttırır, bu nedenle daha fazla ısı ve sıcaklık üretilen daha küçük takım ömrü sağlar.

Bu nedenle, takım malzemesine ve iş malzemesine bağlı olarak optimum sırt tırmık değeri bulunur. -5 ° ile +15 ° arasında değişmektedir. Optimum talaş açısı değeri yaklaşık 14 ° 'dir ve bu da maksimum takım ömrü sağlar.

Şekil 9.28, pozitif ve negatif tırmık aletleri kullanarak kesme işlemini göstermektedir. Pozitif tırmık aleti kesme gerginliği yaşar ve ucunun kesilmesi muhtemeldir. Oysa negatif tırmıklı alet, baskı gerginliği yaşar. Karbür ve seramik aletlere genellikle negatif tırmık verilir, çünkü kayma açısından zayıf ve sıkıştırma bakımından iyidir.

(b) Ana Kesme Kenarı:

Şekil 9.29, ana kesici kenar açılarının iki farklı düzenlemesini göstermektedir. Şekil 9.29 (a), temas yavaş yavaş uçtan uzakta bir noktadan başlıyor. Bu nedenle, takım kesme kuvvetini kademeli olarak ve daha geniş bir alanda deneyimler. Dolayısıyla takım daha güvenlidir ve takım ömrü, ana kesici kenar açısının 90 ° olduğu Şekil 9.29 (b) 'ye kıyasla daha fazladır.

(c) Boşluk Açısı:

Boşluk açısındaki bir artış, önemli ölçüde azaltılmış yan yıpranma, dolayısıyla takım ömrünün uzamasına neden olur. Ancak, temizleme açısı arttıkça kesici kenar zayıflar. Bu nedenle optimum bir değer gereklidir. En iyi uzlaşma, yaygın iş malzemeleri için 5 ° (karbür takımlarla) ile 8 ° (HSS takımlarıyla) arasındadır.

(d) Burun Yarıçapı:

Burun yarıçapı takım ömrünü ve yüzey kalitesini geliştirir.

Kesme hızı, takım ömrü ve burun yarıçapı arasındaki ilişki aşağıda verilmiştir:

VT ^0.09 = 300R ^0.25

Burada, R = Burun yarıçapı (SAE-2346 çelik kesme HSS aleti için)

T = Takım ömrü (dak)

V = Kesme hızı (m / dak)

ben. Takım ömrünün maksimum olduğu optimum optimum burun yarıçapı değeri vardır.

ii. Yarıçap optimum değeri aşarsa, takım ömrü düşer.

iii. Daha büyük yarıçap, takım ile iş parçası arasında daha geniş temas alanı anlamına gelir. Hangi sürtünme ısısının daha fazla üretildiğinden dolayı kesme kuvvetinin artmasına neden olur. İş parçasının başlayabilmesi nedeniyle, titreyen, bu nedenle rijitlik çok yüksek değilse, kırılgan aletler (karbürler ve seramikler) kesme kenarının ufalanması nedeniyle başarısız olacaktır.

(vii) Kesme Sıvısının Tipi ve Uygulama Yöntemi:

Uygun kesme sıvısının uygulanması açıkça takım ömrünü artırır, başka bir deyişle, aynı takım ömrü için izin verilen kesme hızı artar. Şekil 9.30, farklı takım malzemeleri için kesme sıvısının takım ömrü üzerindeki etkisini gösterir. Takım ömrü, bazı hızlarda bile yüzde 150 artar. Tüm kesme sıvıları tipleri eşit etkiye sahip değildir, bazıları daha fazla, bazıları daha azdır.

(viii) Kesimin Yapısı:

Kesme aralıklı ise, takım darbeli yükleme yapar, çabuk kesilme şansı ile sonuçlanır. Sürekli ve sabit kesimde takım ömrü daha fazladır.

(ix) İş Parçasının Tane Büyüklüğü:

Tane büyüklüğü artarsa ​​takım ömrü artar. Tane büyüklüğü arttıkça, kare alan başına düşen ortalama tanecik sayısı azalır ve bu nedenle sertlik azalır, bu da takım ömrünü arttırır.

(x) İş parçası Takım Tezgahı Sisteminin Sertliği:

Yüksek sistem sertliği daha yüksek, takım ömrü olacaktır. Sistemin sağlamlığını düşürünce, takımın veya iş parçasının titreşimleriyle takım arızası olasılığı artar. Sertlik, özellikle kırılgan aletler kullanıldığında aralıklı kesim durumunda en önemli gerekliliktir.