Análisis de las causas de desgaste de las fresas CNC y su impacto en la vida útil de la herramienta

Análisis de las causas de desgaste de las fresas CNC y su impacto en la vida útil de la herramienta

fresa de extremo rugoso

En el mecanizado CNC, el desgaste de molinos de extremo El desgaste afecta directamente la calidad del mecanizado y la eficiencia de producción. Las causas de la falla por desgaste de las fresas incluyen el desgaste del borde delantero, el borde trasero y el límite de la herramienta, y cada modo de desgaste tiene un mecanismo de formación específico. Los fenómenos de desgaste involucran múltiples aspectos como el contacto mecánico, la física, la difusión y la química, y también incluyen la rotura plástica repentina y la rotura frágil. El desgaste de la fresa se puede dividir en etapas de desgaste inicial, desgaste normal y desgaste agudo, y es crucial juzgar la vida útil de la herramienta de acuerdo con el estándar de embotamiento. Aunque existen muchos métodos para estimar la vida útil de la herramienta, aún se debe desarrollar el método de juicio que refleje con precisión la condición de desgaste real para lograr la optimización del costo de la herramienta y mejorar la eficiencia de producción.

El lugar de desgaste de la herramienta

Desgaste del borde delantero y la punta de la fresa. Al fresar materiales plásticos a alta velocidad, el alto calor formado en el material plástico hará que se forme el fenómeno de desgaste en forma de media luna en el borde delantero de la fresa. La zona de alto calor generada por la superficie de desgaste de contacto es más probable que se produzca y se extienda. Cuando la media luna de la fresa se desarrolla hasta el borde de la herramienta, la dureza de la hoja disminuye significativamente, lo que da como resultado la rotura. En la actualidad, KT representa la profundidad máxima del fenómeno de desgaste en forma de media luna que se produce en el borde delantero.

Desgaste en el borde posterior. Al fresar una pieza de trabajo con CNC, la superficie de transición de la pieza de trabajo entra en contacto con la parte posterior de la herramienta y la tensión de contacto cambia repentinamente, de una gran tensión de corte a una zona de transición de corte muy pequeña. La tensión generada en el borde posterior es grande, lo que genera desgaste en el borde posterior de la herramienta. La banda de desgaste del borde posterior es menos uniforme y hay grandes tendencias y fluctuaciones.

Desgaste simultáneo o desgaste límite en los bordes delantero y trasero de la fresa. El desgaste simultáneo de los bordes delantero y trasero de la fresa se produce principalmente al cortar rugosidad plástica. Este fenómeno se producirá cuando su hD=0,1~0,5 mm; el llamado desgaste o desgaste límite se refiere al hecho de que al cortar piezas de trabajo con poca rugosidad superficial, como piezas de acero fundido con mayor dureza, piezas forjadas en bruto, etc., a menudo se desgastan ranuras más profundas en los bordes de corte principal y secundario. Hay dos razones para el desgaste límite:

  • Durante el fresado CNC, la tensión del filo de corte principal y del filo de contacto de la pieza de trabajo no es igual, y la tensión fluctúa mucho, lo que provoca una gran tensión en la herramienta. Al mismo tiempo, se acumula una temperatura de corte más alta en el filo delantero, mientras que otras piezas de corte se enfrían bien, lo que da como resultado un alto gradiente de temperatura y una tensión de corte excesiva, lo que provoca un desgaste límite en el filo trasero principal.
  • Bajo la acción del endurecimiento por trabajo, el filo secundario se vuelve más delgado hasta cero, lo que provoca que el filo delantero se deslice y el desgaste límite se refleja en el filo trasero secundario.

molino de extremo

Causas típicas del desgaste de las fresas

Efecto de desgaste por contacto mecánico: desgaste de la punta dura. Los carburos, nitruros y óxidos formados en la superficie de la pieza bruta y de los materiales endurecidos o los fenómenos de endurecimiento formados por el endurecimiento por trabajo, el recrecimiento del filo, etc. rayan la superficie de la pieza de corte de la fresa, formando una serie de ranuras de desgaste llamadas desgaste de la punta dura, que es la principal causa del desgaste de la herramienta de fresado a baja velocidad.

Efecto de desgaste físico: desgaste adhesivo. Bajo alta presión y alta temperatura, los átomos y cristales de materiales con menor dureza, como las piezas en bruto, se adhieren a la fresa. Cuando hay defectos como huecos y puntos blandos locales dentro del material de la fresa, el material de la herramienta en el punto de unión finalmente se rompe. La afinidad entre la herramienta y el material en bruto, la temperatura de corte, la relación de dureza, la forma de la superficie de la herramienta y otros factores son los principales factores que determinan el desgaste por unión.

Desgaste por difusión. Debido a la alta velocidad de corte del fresado CNC, a menudo se acompaña de temperaturas más altas, y las temperaturas más altas provocarán inestabilidad química de varios materiales, como reacciones químicas entre diferentes materiales dentro de la fresa y reacciones químicas entre diferentes materiales en el contacto entre la pieza en bruto y la fresa.

Desgaste químico. El llamado desgaste químico se produce principalmente porque, en condiciones de alta temperatura durante el fresado, el oxígeno, el fluido de corte, etc. reaccionan químicamente con facilidad con el material de la herramienta, lo que provoca una disminución de la dureza de la herramienta y un desgaste acelerado de la misma. Este fenómeno se denomina daño químico.

fresa de compresión

Daños repentinos en las fresas

Plástico Ddaño de fresas de extremo

  • Curvado de los bordes. El curvado de los bordes es una forma de daño repentino que se produce fácilmente en herramientas de alta dureza, como el acero para herramientas de alta velocidad, durante el procesamiento fino.
  • Abultamiento de la hoja. Cuando las fresas hechas de acero para herramientas, acero para herramientas de alta velocidad y otros materiales procesan materiales duros o cuando la cantidad de corte es demasiado grande, se producirá un abultamiento repentino entre las partes de corte delanteras y traseras.

Frágil Ddaño de fresas de extremo

  • Debido a defectos de fabricación, como microfisuras internas, las fresas de carburo pueden arrancar un pequeño trozo de la hoja en condiciones de corte intermitente del fresado CNC, lo que no afecta al procesamiento continuo. Este fenómeno se denomina astillado del borde. Aunque este fenómeno no interrumpirá el procesamiento a corto plazo, provocará un deterioro brusco de la calidad de la superficie del procesamiento.
  • La rotura es un fenómeno de rotura repentina que se produce en la punta o el filo principal de la fresa CNC. La fresa no se puede volver a afilar después de que esto ocurra.

Molino de extremo

Etapas de desgaste de la herramienta y estándares de despuntado

Herramienta W.oreja Sdías

Etapa inicial de desgaste. Causada principalmente por defectos internos de la nueva herramienta, la hoja es más afilada, la superficie de contacto con la pieza en bruto es menor y la tensión se concentra más en la punta de la herramienta, lo que da como resultado un desgaste más rápido de la punta de la herramienta.

Etapa de desgaste normal. Durante esta etapa, dado que la herramienta ha pasado por el período de rodaje, la punta de la herramienta se ha suavizado, el contacto entre la herramienta y la pieza en bruto es relativamente uniforme y la fuerza por unidad de área es pequeña, por lo que el desgaste es lento, que es la vida útil principal de la herramienta para un procesamiento eficaz.

Fase de desgaste rápido. El desgaste de la herramienta se acumula con el tiempo, acompañado de un aumento rápido de la fuerza y la temperatura de corte, y el desgaste de la herramienta aumenta repentinamente y va acompañado de ruido y otros fenómenos.

Herramienta Bluntando Sestándar

Una vez que la herramienta se desgasta, inevitablemente afectará el efecto de procesamiento, como el desprendimiento de la pieza de trabajo, la reducción de la rugosidad de la superficie y la reducción de la precisión del tamaño y la forma. Por lo tanto, es necesario especificar una cantidad máxima de desgaste permisible de la fresa de acuerdo con las condiciones de procesamiento del corte de hierro, que es el estándar de desafilado. El estándar de desafilado se puede ajustar de acuerdo con diferentes ocasiones de procesamiento, como el procesamiento grueso y fino.

En la actualidad, los dos métodos de medición de la vida útil de la herramienta mencionados anteriormente solo pueden describir la vida útil de la herramienta desde una perspectiva económica o desde una perspectiva de productividad y combinarse con la experiencia, pero no permiten controlar correctamente la vida útil de la herramienta a partir de las condiciones reales de desgaste de la herramienta. Por lo tanto, bajo la premisa de maximizar el ahorro de costos de la herramienta y garantizar la productividad, es inevitable desarrollar un método que pueda juzgar correctamente la vida útil de la herramienta en función del desgaste real de la herramienta.

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