Takım Aşınması: Anlamı, Çeşitleri ve Nedenleri

Bu makaleyi okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Takım Aşınmasının Anlamı 2. Takım Aşınmasının Tipleri 3. Sebepler 4. Büyüme 5. Formlar 6. Sonuçlar.

Takım Aşınmasının Anlamı:

Kesici takımlar çok şiddetli bir ovalama işlemine tabi tutulur. Yüksek stres ve sıcaklık altında çip ile iş parçası arasında metal-metal temasında bulunurlar. Bu durum, aletin yüzeyine yakın aşırı stres ve sıcaklık değişimlerinin olması nedeniyle ciddileşir.

Takım aşınması genellikle düzenli çalışma nedeniyle aşamalı bir işlemdir. Takım aşınması, sıradan bir kalemin ucunun aşınması ile karşılaştırılabilir. Avustralya standardına göre, takım aşınması, “takım şeklinin kademeli olarak kaybedilmesi nedeniyle kesme sırasında orijinal şeklindeki değişiklik” şeklinde tanımlanabilir.

Takım aşınması aşağıdaki parametrelere bağlıdır:

ben. Takım ve iş parçası malzemesi.

ii. Takım şekli

iii. Hız kesmek.

iv. Besleyin.

v. Kesim derinliği.

vi. Kullanılan kesme sıvısı.

vii. Takım Tezgahı özellikleri vb.

Takım aşınması aşağıdakileri etkiler:

ben. Artan kesme kuvvetleri.

ii. Artan kesme sıcaklığı.

iii. Üretilen parçaların hassasiyetinde azalma.

iv. Azalan takım ömrü.

v. Kötü yüzey kalitesi.

vi. Kesme işlemlerinin ekonomisi.

Takım Aşınması Çeşitleri:

Yüksek temas gerilmeleri, sürtünme hareketinden dolayı işleme sürecinde geliştirilmiştir:

(i) Takım tırmık yüzü ve talaşları.

(ii) Takım yan yüzü ve işlenmiş yüzey.

Bunlar, tırmık yüzünde ve yan yüzünde gözlenen çeşitli aşınma modelleriyle sonuçlanır. Buna takımın bu kademeli aşınması diyoruz.

Aşamalı aşınma kaçınılmazdır ancak kontrol edilebilirdir. Önlenemeyen aşınmadır. Belirli bir işleme süresinden sonra gerçekleşmesi gerekir.

Aşamalı aşınma, düzeltici eylemle kontrol edilebilir. Aşamalı aşınma, Şekil 9.16'da gösterildiği gibi kesici takımdaki iki bölgeye karşılık gelen iki temel aşınma tipine ayrılabilir.

Bunlar:

(i) Kanat aşınması.

(ii) Krater aşınması.

(i) Kanat Aşınması:

Yan yüzdeki aşınma (kabartma veya açıklık yüz) aletin yan aşınması olarak adlandırılır. Yan aşınma, Şekil 9.17'de (a, b, c) gösterilmektedir.

Yan aşınmanın özellikleri aşağıdaki gibidir:

ben. Kenar yüzeyinde kesme kenarına paralel görünen en önemli aşınmadır. Genellikle, kesme kenarının işlenmiş yüzeye karşı aşındırıcı / yapışkan aşınmasından kaynaklanır.

ii. Genellikle, takım ve iş malzemesi özelliklerini etkileyen yüksek sıcaklıklardan kaynaklanır.

iii. Aşınma toprağının oluşumu ile sonuçlanır. Aşınma toprağı oluşumu aletin ana ve küçük kesme kenarı boyunca her zaman tek tip değildir.

iv. Ortalama aşınma alanı büyüklüğü (V ₃ ) ve azami aşınma alanı büyüklüğü (VB _maks ) kullanılarak ölçülebilir.

v. Takım Ömrü Beklentisi Denklemi kullanılarak tanımlanabilir.

V _C T ⁿ = C

Denklemin daha genel bir şekli (kesme derinliği ve ilerleme hızı dikkate alınarak)

V _c T ⁿ D ^x F ^y = C

nerede,

V _c = Kesme Hızı

T = Takım ömrü

D = Kesim derinliği (mm)

F = Besleme hızı (mm / devir veya inç / devir)

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

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

n = üstel

N = 0, 1 ile 0, 15 arasındaki değerler (HSS araçları için)

= 0, 2 ila 0, 4 (Karbür takımları için)

= 0, 4 - 0, 6 (Seramik aletler için)

Kanat Aşınmasının Sebepleri:

ben. Artan kesme hızı, kanadın aşınmasının hızla büyümesine neden olur.

ii. Beslemedeki artış ve kesme derinliği ayrıca daha büyük yanal aşınmaya neden olabilir.

iii. İş parçasında sert salkımların aşınması.

iv. Takım ve iş malzemesi arasında mikro kaynakların kesilmesi.

v. Aletin boşluk yüzüne (Yan yüz) çarpacak şekilde birikmiş kenar parçaları ile aşınma.

Kanat Aşınması için Çözümler:

ben. Kesme hızını azaltın.

ii. Beslemeyi ve kesme derinliğini azaltın.

iii. Mümkünse sert kalitede karbür kullanın.

iv. Talaş kırıcılar kullanarak, birikmiş kenar oluşumunu önleyin.

Kanat Aşınmasının Etkileri:

ben. Toplam kesme kuvvetinde artış.

ii. Bileşen yüzey pürüzlülüğünde artış.

iii. Ayrıca bileşen boyutsal doğruluğunu etkiler.

iv. Form aletleri kullanıldığında, yan aşınma aynı zamanda üretilen bileşenlerin şeklini de değiştirir,

(ii) Krater Aşınması:

Aletin tırmık yüzündeki aşınmaya krater aşınması denir. Adından da anlaşılacağı gibi, aşınma şekli bir krater veya kase şeklindedir. Krater aşınması Şekil 9.18'de (a, b, c) gösterilmektedir.

Krater aşınmasının özellikleri aşağıdaki gibidir:

ben. Krater aşınması yongalarında aletin tırmık yüzü aşınır.

ii. Talaş yüzeyi boyunca akan talaşlar talaş ve tarak yüzü arasında ciddi sürtünme geliştirir. Bu, tırmık yüzünde, genellikle ana kesici kenara paralel olan bir yara izi oluşturur.

iii. Takım aşınması için biraz normal bir durumdur ve kesici uçta bir arızaya neden olabilecek kadar ciddi hale gelinceye kadar bir takımın kullanımını ciddiye almaz.

iv. Krater aşınması çalışma tırmık açısını artırabilir ve kesme kuvvetini azaltabilir, ancak aynı zamanda kesme kenarının gücünü zayıflatacaktır.

v. Uzun sürekli cips üreten çelik gibi sünek malzemelerde daha yaygındır. Ayrıca HSS (Yüksek Hız Çeliği) aletlerinde çok daha yüksek sıcak sertliğe sahip seramik veya karbür aletlerden daha yaygındır.

vi. Krater aşınmasını ölçmek için kullanılan parametreler Şekil 9.18'de görülebilir. Krater derinliği KT, tırmık yüz aşınmasının değerlendirilmesinde en sık kullanılan parametredir.

vii. Yaklaşık olarak malzemenin kesme derinliğine eşit bir yükseklikte meydana gelir, yani Krater aşınma derinliği depth kesme derinliği.

viii. Yüksek sıcaklık bölgelerinde (yaklaşık 700 ° C) aşınma meydana gelir.

Krater Aşınmasının Sebepleri:

ben. Talaş aleti arayüzleri arasında, özellikle tırmık yüzeyinde ciddi aşınma.

ii. Takım-çip arayüzünde yüksek sıcaklık.

iii. Beslemedeki artış, takım arayüzüne etki eden kuvvetin artmasına neden olur, bu, takım-talaş arayüzünün sıcaklığının yükselmesine yol açar.

iv. Kesme hızındaki artış, tırmık yüzeyinde talaş hızının artmasına neden olur, bu da talaş aleti arayüzünde sıcaklıkta artışa ve böylece krater aşınmasında artışa neden olur.

Krater Aşınması için Çözümler:

ben. Uygun yağlama maddelerinin kullanılması aşınma işlemini azaltabilir ve böylece krater aşınmasını azaltabilir.

ii. Takım-çip arayüzünden hızlı ısı dağılımı için uygun soğutucu.

iii. Düşük kesme hızları ve ilerleme oranları.

iv. Aletler için daha sert ve sıcak sertlikteki malzemeler kullanın.

v. Pozitif tırmık aleti kullanın.

Takım Aşınmasının Nedenleri:

Takım aşınması için çok sayıda neden vardır.

Bazıları burada konuya göre tartışmak önemlidir:

(i) Aşındırıcı aşınma (Sert parçacık aşınması).

(ii) Yapışkan aşınması.

(iii) Difüzyon aşınması.

(iv) Kimyasal aşınma.

(v) Kırılma aşınması.

(i) Aşındırıcı Aşınma (Sert Parçacık Aşınması):

Aşındırıcı yıpranma temel olarak iş parçası malzemesinde, karbon nitrür ve oksit bileşikleri gibi biriktirilmiş kenar parçaları gibi kirliliklerden kaynaklanır. Mekanik bir aşınma türüdür. Düşük kesme hızlarında takım aşınmasının ana nedenidir.

(ii) Yapışkan Aşınması:

Takım-talaş arayüzündeki yüksek basınç ve sıcaklık nedeniyle, sıcak talaşların takım tarak yüzeyine kaynaklanma eğilimi vardır. Bu kavram daha sonra kaynaklı bağlantıların oluşumuna ve imha edilmesine yol açar. Kaynak aralıklı olarak kesildiğinde kesme aletinin parçacıklarını toplar. Bu krater aşınmasına neden olur. Şekil 9.19, yapışkan aşınmasını gösterir.

(iii) Difüzyon Aşınması:

Difüzyon aşınması genellikle yüksek basınç ve sıcaklık koşulları altında temas eden malzemeler arasındaki atomik transferden kaynaklanır. Bu olay chip-tool arayüzünde başlar. Bu gibi yüksek sıcaklıklarda, bazı takım malzemesi parçacıkları yonga malzemesi içine yayılır. Ayrıca, bazı iş malzemesi parçacıklarının da alet malzemelerine yayıldığı da olabilir.

Bu parçacık değişimi alet malzemesinin özelliklerini değiştirir ve Şekil 9.20'de gösterildiği gibi aşınmaya neden olur:

Bu difüzyon, takım ve iş parçası kompozisyonunda değişikliklere neden olur.

Gibi birkaç yayılma yolu vardır:

(a) Aletin Brüt Yumuşatılması:

Aletin nispeten derin bir yüzey tabakasına karbon difüzyonu, aletin yumuşamasına ve ardından plastik akışına neden olabilir. Takım geometrisinde büyük değişiklikler yapabilir.

(b) Ana Takım Bileşenlerinin Çalışmaya Dağılması:

Takım matrisi veya büyük güçlendirici bir bileşen, takımı geçerken iş ve talaş yüzeylerinde çözülebilir. Örneğin: Talep aracı, demir ve çelik kesme, karbon difüzyonunun tipik örnekleridir.

(c) Bir Çalışma Malzemesi Bileşeninin Alete Dağılması:

Aletin içine yayılan iş malzemesinin bir bileşeni, aletin bir yüzey katmanının fiziksel özelliklerini değiştirebilir. Örneğin: Aletin alet içine difüzyonu, ince bir kırılgan yüzey tabakası üretebilir, bu ince tabaka, talaş ile çıkarılabilir.

(iv) Kimyasal Aşınma:

Kimyasal aşınma, bir yüzeyin kimyasal saldırısından kaynaklanır.

Örneğin:

Aşındırıcı aşınma.

(v) Facture Wear:

Yüz aşınması, genellikle uç veya uzunluktaki kenar kırılmasından kaynaklanır. Toplu kırılma en zararlı ve istenmeyen yıpranma şeklidir ve mümkün olduğunca kaçınılmalıdır.

Takım Aşınmasının Büyümesi:

Takım aşınmasının büyüme şekli, Şekil 9.21'de gösterilmiştir:

Büyümeyi aşağıdaki üç bölgeye ayırabiliriz:

(i) Şiddetli aşınma bölgesi.

(ii) İlk Aşınma bölgesi.

(iii) Şiddetli veya nihai veya yıkıcı aşınma bölgesi.

(i) İlk Ön veya Hızlı Aşınma Bölgesi:

Başlangıçta, yeni kesme kenarı için aşınmanın büyümesi daha hızlıdır. İlk aşınma boyutu normalde VB = 0, 05 ila 0, 1 mm'dir.

İlk veya hızlı aşınmanın nedenleri:

ben. Microcraking.

ii. Yüzey oksidasyonu.

iii. Karbon kaybı tabakası.

iv. Takım ucu taşlamanın mikro pürüzlülüğü.

(ii) Sabit Aşınma Bölgesi:

İlk aşınmadan sonra, aşınma oranının nispeten sabit veya sabit olduğunu tespit ettik. Bu bölgede, aşınma boyutu kesme süresi ile orantılıdır.

(iii) Şiddetli veya Nihai veya Felaket Aşınma Bölgesi:

Bu bölgede, aşınma büyüme hızı çok daha hızlıdır ve kesme kenarının feci bir şekilde başarısız olmasına neden olur.

Aşınma ebadı kritik bir değere yükseldiğinde, işlenmiş yüzeyin yüzey pürüzlülüğü azalır, kesme kuvveti ve sıcaklık hızla artar ve aşınma oranı artar. Sonra takım kesme yeteneğini kaybeder. Uygulamada, bu aşınma bölgesinden kaçınılmalıdır.

İzin verilen Aşınma Arazisi:

Kesimin kalitesi bozulmaya başladığında bir bıçak kenarını keskinleştirmeye karar verdiğimizde ve gereken kesme kuvvetleri çok fazla artar, benzer şekilde kesici aletleri tekrar bileyin ya da değiştirin.

(a) İşlenmiş yüzeyin kalitesi bozulmaya başlar.

(b) Kesme kuvvetleri önemli ölçüde artar.

İzin verilen yan aşınma ortalama genişliği, 0, 2 mm'den (hassas bir tornalama işlemi için) 1 mm'ye (kaba bir tornalama işlemi için) değişmektedir.

Aşağıdaki Tablo 9.11, çeşitli işlemler ve kesme aletleri için izin verilen ortalama aşınma alanı (VB) için bazı önerilen değerleri vermektedir:

Takım Aşınması Formları:

Kanat ve krater aşınması çok yaygın aşınma türüdür.

Bazı diğer takım aşınma şekilleri şunlardır:

(i) Termo-Elektrik Aşınması.

(ii) Termal Çatlama ve Takım Kırılması.

(iii) Döngüsel Termal ve Mekanik Yük Aşınması.

(iv) Kenar Kırma.

(v) Giriş veya Çıkış Hataları.

(i) Termo-Elektrik Aşınması:

Yüksek sıcaklık bölgesinde gözlenebilir. Yüksek sıcaklık, iş parçası ile takım arasında termal çift oluşumu ile sonuçlanır.

Bu etki nedeniyle, iş parçası ile takım arasında voltaj oluşmuştur. İkisi arasında elektrik akımına neden olabilir. Bununla birlikte, bu tür aşınma açıkça ortaya çıkmamıştır.

(ii) Termal Çatlama ve Takım Kırılması:

Frezeleme işlemi durumunda yaygındır. Frezelemede, aletler döngüsel termal ve mekanik yüklere maruz kalır. Dişler, sürekli kesimde gözlenmeyen bir mekanizma ile başarısız olabilir. Termal çatlama, kesme hızını azaltarak veya daha yüksek bir termal şok direncine sahip bir alet malzemesi sınıfını kullanarak azaltılabilir.

(iii) Döngüsel Termal ve Mekanik Yük Aşınması:

Frezeleme işlemindeki sıcaklıktaki döngüsel değişim, takımın yüzey katmanındaki döngüsel termal gerilimi indükler ve genleşir. Kesme kenarının yakınında termal yorulma çatlaklarının oluşmasına yol açabilir.

Çoğunlukla, bu tür çatlaklar kesme kenarına diktir ve kesme ilerledikçe içeriye doğru yayılan aletin dış köşesinde oluşmaya başlar. Bu çatlakların büyümesi eninde sonunda kenar talaşlarına veya takım kırılmasına neden olur. Yetersiz bir soğutucu, çatlak oluşumunu teşvik edebilir.

(iv) Kenar Talaşı:

Frezeleme işleminde kenar ufalama yaygın olarak görülür. Takım parçaya ilk kez temas ettiğinde (Giriş Hatası) veya daha yaygın olarak, parçadan çıktığında (Çıkış Hatası) oluşabilir.

(v) Giriş veya Çıkış Hataları:

Giriş arızası, genellikle ekin dış köşesi parçaya ilk vurduğunda meydana gelir. Bunun, kesici tırmık açıları pozitif olduğunda ortaya çıkması daha olasıdır. Giriş başarısızlığı bu nedenle en pozitifden negatif tırmık açılı kesicilere geçerek kolayca önlenir.

Takım Aşınmasının Sonuçları (Etkileri):

Takım aşınmasının teknolojik performansa etkileri:

(i) Kesme Kuvvetlerinde Artış:

Kesme kuvvetleri normal olarak aletin aşınmasıyla artar. Krater aşınması, yan aşınma (veya aşınma toprağı oluşumu) ve kesici kenarın ufalanması, kesici takımın performansını çeşitli şekillerde etkiler. Bununla birlikte, krater aşınması, belirli koşullar altında, aletin talaş açısını etkin şekilde artırarak kuvveti azaltabilir. Gümrükleme yüzü (Kenar veya aşınma alanı) aşınma ve ufalanma, sürtünme kuvvetlerinin artması nedeniyle kesme kuvvetlerini neredeyse her zaman arttırır.

(ii) Yüzey Pürüzlülüğü Artışı:

Takım aşınması arttıkça, işlenmiş bileşenin yüzey pürüzlülüğü de artar. Bu, özellikle talaş kırma ile giyilen bir takım için geçerlidir. Buna rağmen, aşınma toprağının iş parçasını yakması (parlatması) ve iyi bir sonuç elde etmesi için durumlar vardır.

(iii) Titreşim veya Sohbet'te artış:

Titreşim veya geveze, kesme işleminin takım aşınmasından etkilenebilecek diğer bir önemli yönüdür.

Bir aşınma toprağı, bir aletin dinamik kararsızlığa veya titreşime eğilimini arttırır. Takım keskin olduğunda, kesme işlemi tamamen titreşimsizdir. Öte yandan, takım giydiğinde, kesme işlemi kabul edilemez bir titreşim ve geveze moda tabi tutulur.