Procesul de aşchiere factorul geometric

Scule

de Ion Tampu

Procesul de aşchiere factorul geometric

Care este definiția unei bune geometrii de așchiere? Înseamnă tot ce ai nevoie pentru a obține cea mai bună durată de viață a sculei, stabilitate, manipularea așchiilor, securitate, calitate, eficiență, calitate a suprafeței…, dar pentru „a simplifica”, hai să spunem că trebuie să asigure fragmentarea așchiilor la „dimensiunea optimă”, aceea care să permită o manipulare cât mai ușoară și cu un consum minim de energie pentru formarea așchiilor. În acest articol, vom discuta despre rolul jucat de geometriile de așchiere în procesul de așchiere.

Atunci când apreciem valoarea muchiei de așchiere, sunt mai multe lucruri care trebuie avute în vedere. În primul rând, proprietățile muchiei de așchiere sunt determinate de calitatea carburii de wolfram, iar această calitate trebuie să fie selectată în funcție de materialul semifabricatului de prelucrat. Numitorul comun va fi viteza de așchiere. În al doilea rând, proprietățile muchiei de așchiere depend de geometria muchiei, iar geometria se alege în funcție de tipul operației de așchiere, de ex.: operație de degroșare sau operație de finisare. Aici, numitorii comuni vor fi condițiile geometrice de așchiere (adâncimea de așchiere și avansul).

O așchie bună trebuie să fie nici prea scurtă, nici prea lungă. Așchiile scurte limitează durata de viață a sculei (apar ciupituri ale muchiei de așchiere), în timp ce așchiile lungi periclitează productivitatea procesului (distrugerea semifabricatului și/sau a sculei, securitatea operatorului, oprirea producției, probleme de evacuare a așchiilor etc.). Cele mai bune așchii sunt cele în formă de spirală. Evaluarea geometriei de așchiere se face mai practic prin evaluarea formării așchiilor în timpul procesului de așchiere. Așchiile formate corect indică alegerea corectă a geometriei de așchiere, precum și combinarea corectă a adâncimii de așchiere și a avansului.

Pentru început, putem spune că așchiile trebuie evacuate, cu cea mai sigură și rapidă metodă, departe de muchia de așchiere. Acest process este în principal determinat de geometria de așchiere a sculei. Această geometrie poate fi mai ușor înțeleasă ca modalitate de poziționare a plăcuței de așchiere în suportul de strunjire sau în corpul unei freze. Există două posibilități de bază: geometrii ale sculei pozitive sau negative. O geometrie pozitivă (combinată cu o față de degajare plană) asigură forțe mici de așchiere, mai puțină căldură generată și o evacuare bună a așchiilor. Dezavantajul ar fi stabilitatea mai redusă. O geometrie negativă (combinată cu o față de degajare plană) asigură o stabilitate mai mare a sculei, dar se produc forțe de așchiere mai mari, se generează mai multă căldură, iar așchiile se evacuează mai greu.

 

Geometria de așchiere reală se găsește direct în componența muchiei de așchiere. Geometria de așchiere este compusă din trei elemente: geometria muchiei de așchiere (prepararea sau pregătirea muchiei), geometria zonei-T și geometria fragmentatorului de așchii. Toate trei trebuie să fie combinate într-o manieră corectă, dar fiecare va avea și un rol individual, independent.

Există trei tipuri de bază pentru geometria muchiei de așchiere: ascuțită, rotunjită sau șanfrenată (atenție, aici vorbim despre microni). O muchie de așchiere ascuțită va produce forțe de așchiere mici, va reduce tendința de apariție a aderențelor pe muchia de așchiere, va asigura o durată mare de viață a sculei, dar în același timp, induce instabilitate (pot apărea foarte rapid ciupituri și chiar ruperea muchiei de așchiere).

Zona-T este o zonă de tranziție între geometria muchiei de așchiere și geometria fragmentatorului de așchii. Există geometrii pozitive sau negative ale zonei-T. Geometriile pozitive pentru zona-T (geometrie preferată la prelucrarea oțelurilor inoxidabile și a superaliajelor) asigură o producție mai mică de căldură (implicit, temperaturi mai mici de așchiere), uzură redusă a muchiei de așchiere, posibilitate de mărire a vitezei de așchiere, zone mai reduse cu încărcare mare (încărcare redusă a muchiei de așchiere) și forțe de așchiere mai mici. Dezavantajul major ar fi concentrarea efortului pe o arie mică a muchiei de așchiere și creșterea riscului de apariție a ciupiturilor pe muchia de așchiere.

Cu ajutorul geometriei muchiei de așchiere și al zonei-T, putem influența efectiv durata de viață a muchiei de așchiere.

Pentru a beneficia de toate avantajele oferite de geometriile muchiei de așchiere și de zona-T, există o regulă de aur care trebuie urmată: avansul trebuie să fie mai mare decât mărimea acestor geometrii – așchia trebuie să fie formată de geometria fragmentatorului de așchii.

Procesul real de formare a așchiei este determinat de geometria fragmentatorului de așchii. Există trei familii de geometrii de fragmentatori de așchii: geometrie puternică de fragmentare (geometria F), geometrie ușoară de fragmentare (geometria R) și o geometrie „medie” (geometria M).

O geometrie puternică de fragmentare preia așchia din momentul formării, o deformează și o fragmentează rapid. Vor rezulta așchii foarte scurte. Dezavantajul acestei geometrii este faptul că forțele de așchiere vor fi concentrate pe muchia de așchiere, ceea ce va face muchia de așchiere foarte fragilă (se va compensa cu adâncimi de așchiere și avansuri mici). Total opus, se găsește geometria ușoară de fragmentare – aici „se permite” așchiilor să devină cât mai lungi, înainte de fragmentare, rezultând așchii foarte lungi, dar o muchie de așchiere foarte „solidă”. O geometrie medie se va comporta undeva între aceste extreme.

Totul este să găsim un echilibru corect între capacitatea de fragmentare a așchiei și „tăria” muchiei de așchiere. Fiecare aplicație va cere o geometrie specifică. Conexiunile dintre geometria corectă pentru un anumit tip de aplicație și cum să fie utilizată geometria (adâncimi de așchiere și avansuri) sunt prezentate în diagram de geometrii. Aici, intervine responsabilitatea Seco de a combina corect diferitele geometrii de fragmentare a așchiei cu geometriile muchiei de așchiere și ale zonei-T.

Pe lângă toate acestea, există câteva elemente suplimentare necesare pentru a obține geometria „totală”, care să permită plăcuței de așchiere să lucreze la parametri maximi. Câteva dintre aceste elemente sunt prezentate în imaginile alăturate.

 

Clasa de carbură este un factor important în procesul de alegere a muchiei de așchiere corecte pentru un anumit tip de aplicație. Dar pentru a obține maximul de capabilitate de așchiere realizată de o plăcuță amovibilă, sunt determinante geometriile muchiei de așchiere. Geometria de bază (geometria muchiei de așchiere, geometria zonei-T și geometria de fragmentare) constituie piatra de temelie în cadrul optimizării procesului de așchiere.

Mai multe informații despre acest subiect se pot obține în cadrul programului educațional SECO STEP. Pentru mai multe informații, consultați reprezentantul SECO local.


Ion Ţâmpu este MScEng Tehnical Representative Seco Tools România


 


Accept cookie

Acest site web utilizează module cookie în scopuri funcţionale, de confort şi statistică.

Dacă sunteţi de acord cu această utilizare a modulelor cookie, faceţi clic pe "Da, sunt de acord". Termeni si conditii

Nu sunt de acord Accept doar cookie functional Da, sunt de acord