Cách giảm mài mòn dụng cụ khi gia công thanh Haynes 25

Để giảm mài mòn dụng cụ khi gia công thanh Haynes 25, hãy bắt đầu bằng cách thiết lập gá đặt ổn định, sử dụng lưỡi cắt sắc nhưng được đỡ chắc chắn, chọn tốc độ cắt thận trọng và lượng chạy dao giúp dụng cụ cắt liên tục. Chỉ giảm lượng chạy dao có thể khiến tình hình tệ hơn: ma sát trượt thúc đẩy hóa bền biến dạng, khiến bề mặt trở nên khó gia công hơn ở lượt cắt tiếp theo.

Dù đôi khi được gọi là “thanh thép Haynes 25”, vật liệu này là hợp kim chịu nhiệt nền coban. Khả năng chống biến dạng ở nhiệt độ cao, xu hướng hóa bền biến dạng và các thành phần có tính mài mòn đặt ra yêu cầu đáng kể cho dụng cụ cắt. Điều chỉnh phù hợp nhất phụ thuộc vào cách lưỡi cắt bị hỏng. Mòn mặt sau từ từ, mòn khuyết cục bộ và mẻ vỡ đột ngột đòi hỏi các cách xử lý khác nhau.

Kiểm tra lưỡi cắt bị mòn trước khi thay đổi chương trình

Kiểm tra mảnh dao trước khi nó bị hư hỏng nghiêm trọng đến mức không còn nhận biết được kiểu hỏng ban đầu. So sánh các lưỡi cắt sau cùng một khoảng cách cắt hoặc số lượng chi tiết, sử dụng kính phóng đại nếu có. Ghi lại vị trí bắt đầu mòn, mức độ mòn tăng dần và liệu hiện tượng này có trùng với thay đổi về âm thanh, tải cắt, độ hoàn thiện bề mặt hoặc kích thước hay không.

• Dải mòn tương đối đồng đều dọc theo mặt sau: Trước tiên, xem xét lại tốc độ cắt, sau đó kiểm tra cấp mảnh dao và khả năng dung dịch làm mát tiếp cận vùng cắt. Cả mài mòn do ma sát và nhiệt độ lưỡi cắt cao đều có thể là nguyên nhân.
• Vết mòn khuyết tập trung tại đường chiều sâu cắt: Kiểm tra bề mặt thanh vật liệu đầu vào, hiện tượng hóa bền biến dạng từ trước và các lượt cắt lặp lại tại cùng ranh giới ăn dao. Oxit, lớp vảy hoặc lớp ngoài không đồng đều có thể làm trầm trọng thêm tình trạng mòn cục bộ.
• Mẻ nhỏ hoặc góc dao bị gãy: Trước khi cho rằng cấp mảnh dao không đủ khả năng chống mòn, hãy kiểm tra rung động, độ nhô quá lớn, quá trình ăn dao gián đoạn, phoi bị cắt lại và độ bền lưỡi cắt không đủ.
• Vật liệu bám vào lưỡi cắt hoặc bề mặt gia công bị nhòe: Xem xét độ sắc của lưỡi cắt, khả năng bôi trơn, tốc độ cắt và dấu hiệu ma sát trượt. Lớp vật liệu bám không ổn định có thể kéo vật liệu khỏi lưỡi cắt khi bong ra.

Những kiểu mòn này là dấu hiệu chẩn đoán, không phải bằng chứng xác định một nguyên nhân duy nhất. Nếu hiện tượng mẻ dao xảy ra sau rung động tự kích, việc lắp cấp mảnh dao cứng hơn có thể không giải quyết được vấn đề gốc. Nếu mòn diễn ra đều trong khi quá trình cắt vẫn ổn định, chỉ giảm tải cơ học có thể không mang lại nhiều lợi ích.

Chọn lưỡi cắt phù hợp với nguyên công và tình trạng thanh vật liệu

Kiểm tra chứng chỉ vật liệu và tình trạng cung cấp trước khi thiết lập thông số. Phôi gia công nguội, bề mặt ngoài không đồng đều và thay đổi độ cứng có thể làm thay đổi đặc tính cắt ngay cả khi mác hợp kim không đổi. Xác định liệu lượt cắt đầu tiên có gặp lớp vảy, mức độ ăn dao thay đổi hay bề mặt đã gia công trước đó hay không.

Tách riêng hồ sơ gia công theo hợp kim và tình trạng vật liệu. Không nên áp dụng trực tiếp các thông số dùng cho sản phẩm niken-đồng như Thanh hợp kim Monel vào nguyên công Haynes 25 nếu chưa đánh giá lại dụng cụ và thông số.

Đối với dụng cụ carbide, hãy lấy khuyến nghị của nhà sản xuất dụng cụ dành cho hợp kim chịu nhiệt nền coban làm điểm khởi đầu. Chọn đồng thời cấp mảnh dao, hình học và cách chuẩn bị lưỡi cắt. Cấp mảnh dao chống mòn tốt nhưng có lưỡi quá giòn có thể hỏng sớm, trong khi lưỡi quá cùn có thể làm tăng lực cắt và gây ma sát trượt.

Hình học cắt dương có thể giúp giảm lực, đặc biệt khi gia công chi tiết mảnh hoặc trong nguyên công tinh. Khi phá bề mặt không đồng đều trong nguyên công thô, có thể cần lưỡi cắt được đỡ chắc hơn. Bán kính mũi dao cũng cần được cân nhắc: tăng bán kính có thể làm góc dao chắc hơn, nhưng lực hướng kính phát sinh có thể gây rung động tự kích hoặc biến dạng trong hệ gá đặt kém cứng vững.

Lớp phủ có thể cải thiện hiệu suất nếu phù hợp với nguyên công, nhưng không thể khắc phục tình trạng ăn dao không ổn định hoặc thoát phoi kém. Dụng cụ gốm có thể là một lựa chọn cho các nguyên công liên tục, ổn định và có độ cứng vững phù hợp; loại dụng cụ này cần có khuyến nghị vận hành riêng. Hãy xem việc chuyển từ carbide sang gốm là một thay đổi quy trình, bao gồm đánh giá lại tốc độ, mức độ ăn dao và cách sử dụng dung dịch làm mát.

Cân bằng tốc độ, lượng chạy dao và chiều sâu cắt để tránh ma sát trượt

Khi mòn diễn ra từ từ và liên quan đến nhiệt, giảm tốc độ cắt là biến số hợp lý để điều chỉnh trước tiên. Giảm tốc độ một cách có kiểm soát trong phạm vi khuyến nghị của nhà sản xuất dụng cụ, ban đầu giữ nguyên lượng chạy dao và chiều sâu cắt. So sánh thời gian cắt hữu ích và lượng vật liệu được gia công trên mỗi lưỡi cắt. Kéo dài thời gian sử dụng dụng cụ không có nhiều ý nghĩa nếu sản lượng giảm đến mức làm tăng chi phí gia công trên mỗi chi tiết.

Khi so sánh các đường kính thanh vật liệu khác nhau, hãy dùng tốc độ cắt thay vì tốc độ trục chính cố định. Trong tiện, tốc độ cắt bề mặt không đổi có thể giúp duy trì điều kiện gia công nhất quán, với điều kiện đặt giới hạn tốc độ trục chính tối đa phù hợp để bảo vệ hệ thống gá đặt.

Lượng chạy dao phải phù hợp với hình học lưỡi cắt và mức độ ăn dao. Lượng chạy dao quá nhỏ có thể khiến lưỡi cắt cày xới hoặc ma sát trượt, đặc biệt với mảnh dao được mài vê lưỡi. Ngược lại, tăng lượng chạy dao vượt quá khả năng chịu tải của lưỡi cắt có thể gây mẻ. Bắt đầu trong phạm vi khuyến nghị để kiểm soát phoi, sau đó điều chỉnh dựa trên tình trạng lưỡi cắt, tải máy, đặc tính phoi và độ hoàn thiện bề mặt.

Chiều sâu cắt cần đủ để dụng cụ loại bỏ vật liệu bên dưới lớp bề mặt bị ảnh hưởng, nếu lượng dư và độ cứng vững của hệ thống gá đặt cho phép. Các lượt cắt nông lặp đi lặp lại có thể khiến lưỡi cắt tiếp tục làm việc trong lớp đã hóa bền. Đồng thời, đường cắt quá mạnh qua phôi không đồng đều có thể làm quá tải góc dao. Hãy lập kế hoạch cho lượt cắt đầu tiên dựa trên cả tình trạng bề mặt lẫn mức độ ăn dao tối đa mà lượt cắt sẽ gặp phải.

Khi vết mòn khuyết liên tục xuất hiện tại cùng một ranh giới chiều sâu cắt, hãy cân nhắc thay đổi trình tự gia công thô để các lượt cắt tiếp theo không tập trung làm hỏng cùng một vị trí. Mọi thay đổi phải đảm bảo còn đủ lượng dư gia công tinh và nằm trong giới hạn ăn dao của dụng cụ.

Tránh dừng dao khi lưỡi cắt vẫn tiếp xúc với phôi. Các lượt cắt tinh đàn hồi lặp lại chỉ loại bỏ rất ít vật liệu cũng có thể làm tăng ma sát trượt. Nếu yêu cầu kích thước buộc phải thực hiện các lượt cắt này, hãy kiểm tra độ võng của dụng cụ, khả năng đỡ phôi và cơ chế bù mòn để nguyên công tinh có thể loại bỏ lượng dư đã định bằng một lưỡi cắt còn tốt.

Ổn định mức độ ăn dao và duy trì dung dịch làm mát tại vùng cắt

Giảm độ nhô của dụng cụ, kiểm tra độ lắp khít của cán dao và đỡ thanh vật liệu dài đúng cách. Xác nhận mảnh dao được lắp chắc chắn, chiều cao cắt và căn chỉnh đều chính xác. Chỉ một mức suy giảm nhỏ về độ cứng vững cũng có thể biến tải cắt có thể kiểm soát thành các va đập lặp lại lên lưỡi cắt.

Cần xử lý rung động tự kích trước khi tinh chỉnh thông số. Kiểm tra cách kẹp, chiều dài phôi không được đỡ, tình trạng cán dao và hình học mảnh dao. Giảm lượng chạy dao cho đến khi hết tiếng ồn có thể khiến dụng cụ ma sát trượt. Điều chỉnh tốc độ, bán kính mũi dao, mức độ ăn dao hoặc hệ thống đỡ có thể là giải pháp tốt hơn để ổn định quá trình cắt.

Trong các nguyên công dùng dụng cụ carbide có dung dịch làm mát, hãy hướng dòng dung dịch vào vùng tiếp xúc giữa dụng cụ và phoi, đồng thời duy trì nguồn cấp ổn định trong suốt quá trình ăn dao. Việc thấy dung dịch tràn quanh phôi không chứng minh rằng dung dịch tiếp cận được lưỡi cắt đang chịu tải. Kiểm tra vị trí vòi phun với cán dao, đường kính phôi và hướng dòng phoi thực tế.

Cấp dung dịch qua dụng cụ hoặc hướng tia áp suất cao có thể giúp tiếp cận vùng cắt và thoát phoi nếu hệ thống dụng cụ hỗ trợ. Chỉ áp suất thôi là chưa đủ: lưu lượng, hướng vòi phun, khả năng lọc và tình trạng dung dịch làm mát cũng rất quan trọng. Tuân thủ hướng dẫn về nồng độ của nhà cung cấp dung dịch và khuyến nghị sử dụng dung dịch làm mát của nhà sản xuất dụng cụ, đặc biệt khi thay đổi vật liệu dụng cụ.

Loại bỏ phoi trước khi chúng quấn quanh thanh vật liệu, làm tắc vòi phun hoặc quay trở lại vùng cắt. Nếu phoi vẫn dài và không được kiểm soát, hãy xem xét phạm vi hoạt động của bộ bẻ phoi cùng với lượng chạy dao và chiều sâu cắt. Không thể dựa vào việc tăng áp suất dung dịch làm mát để khắc phục đáng tin cậy tình trạng hình học dụng cụ hoạt động ngoài phạm vi thiết kế.

Cuối cùng, xác định thời điểm thay lưỡi cắt trước khi độ hoàn thiện bề mặt hoặc kích thước trở nên không đáng tin cậy. Theo dõi một nguyên công thô hoặc tinh có thể lặp lại, kiểm tra lưỡi cắt theo các khoảng thời gian đã định và mỗi lần chỉ thay đổi một biến số chính. Ghi lại điều kiện cắt, tình trạng thanh vật liệu, kiểu mòn và số chi tiết đạt yêu cầu trên mỗi lưỡi cắt. Mục tiêu thực tế là xác định khoảng thời gian thay thế có thể dự đoán được, sử dụng hiệu quả lưỡi cắt nhưng vẫn duy trì đủ biên an toàn để bảo vệ chi tiết hoàn thiện.