Built-Up Edge (BUE) bij draaien: herkenning, oorzaken en preventie

Bij draaibewerkingen is het gereedschap stationair terwijl het werkstuk roteert in een gespannen klem of collet houder. Veel operaties worden uitgevoerd in een draaibank, zoals vlakdraaien, boren, frezen, draaien, en afstikoperaties. Het is imperatief om de juiste gereedschapsgeometrie en snijparameters te gebruiken voor het materiaaltype dat bewerkt wordt. Als deze parameters niet correct worden toegepast in uw draaibewerkingen, kan built-up edge (BUE), of veel andere falenmodi, optreden. Deze falenmodi beïnvloeden de prestaties van het snijgereedschap nadelig en kunnen leiden tot een volledig afkeur onderdeel.

Bij het inspecteren van een snijgereedschap onder een microscoop of oogloup, zijn er verschillende typen draaigereedschap falenmodi die duidelijk kunnen zijn. Enkele van de meest voorkomende modi zijn:

• Normale Flank Slijtage: De enige acceptabele vorm van gereedschapslijtage, veroorzaakt door de normale veroudering van een gebruikt snijgereedschap en gevonden op de snijranden.
  • Deze abrasieve slijtage, veroorzaakt door harde bestanddelen in het werkstukmateriaal, is de enige gewenste methode van gereedschapslijtage, omdat het voorspelbaar is en stabiele gereedschapslevensduur blijft leveren, wat verdere optimalisatie en verhoogde productiviteit toelaat.
• Krater vorming (Cratering): Deformaties gevonden op het snijvlak van een gereedschap.
  • Deze falenmode is een chemische en hitte falen, gelokaliseerd op het rake face gebied van het draaigereedschap, of insert. Deze falen resulteert uit de chemische reactie tussen het werkstukmateriaal en het snijgereedschap en wordt versterkt door snijsnelheid. Excessieve Krater Slijtage zwakt een draaigereedschap's snijrand en kan leiden tot snijrand falen.
• Uitscheuring (Chipping): Breuk van het draaigereedschap langs zijn snijvlak, resulterend in een onnauwkeurige, ruwe snijrand.
  • Dit is een mechanische falen, veelvoorkomend in onderbroken snijden of niet-starre bewerkingsopstellingen. Veel schuldigen kunnen verantwoordelijk zijn voor uitscheuring, inclusief machinemislukkingen en gereedschapshouder beveiliging.
• Thermische Mechanische Falen (Thermische Kracheling): Het kraken van een snijgereedschap door significante wisselingen in bewerkingstemperatuur.
  • Bij draaien is warmtebeheer cruciaal. Te weinig of te veel hitte kan problemen creëren, evenals significante, snelle wisselingen in temperatuur (herhaalde verhit en afkoeling op de snijrand). Thermische Mechanische Falen tonen zich meestal in de vorm van gelijkmatig verdeelde kraken, loodrecht op de snijrand van het draaigereedschap.
• Built-Up Edge (BUE): Wanneer spannen zich hechten aan het snijgereedschap door hoge hitte, druk, en wrijving.

Effecten van Built-Up Edge in draaiapplicaties

Een built-up edge is misschien wel de makkelijkste modus van gereedschapslijtage te identificeren, aangezien het zichtbaar kan zijn zonder de noodzaak voor een microscoop of oogloup. De term built-up edge betekent dat het materiaal dat u bewerkt, onder druk wordt gelast aan het snijgereedschap. Bij het inspecteren van uw gereedschap, is bewijs van een BUE probleem materiaal op het rake face of flank face van het snijgereedschap.

Deze conditie kan veel problemen creëren met uw bewerkingsoperaties, zoals slechte gereedschapslevensduur, mindergoede oppervlakteafwerking, maatvariaties, en vele andere kwaliteitsissues. De reden voor deze issues is dat de centrumlijn afstand en de gereedschapsgeometrie van de snijrand worden gewijzigd door het materiaal dat aan het rake of flank face van het gereedschap is gelast. Naarmate de BUE conditie erger wordt, kunt u andere typen falen of zelfs catastrofale falen ervaren.

Oorzaken van Built-Up Edge in draaiapplicaties

Onjuiste gereedschapskeuze

Built-Up Edge wordt vaak veroorzaakt door het gebruik van een draaigereedschap dat niet de correcte geometrie heeft voor het materiaal dat bewerkt wordt. Meest namelijk, bij het bewerken van een "gummy" materiaal zoals aluminium of titanium, is uw beste optie om gereedschap te gebruiken met extreem scherpe snijranden, vrije snijgeometrie, en een gepolijst flank en rake face. Dit zal niet alleen helpen om het materiaal snel te snijden, maar ook om het te voorkomen dat het aan het snijgereedschap plakt.

Gebruik van versleten gereedschap

Zelfs wanneer een draaigereedschap met correcte geometrie gebruikt wordt, kunt u nog steeds BUE ervaren. Naarmate het gereedschap begint te slijten en de rand begint te degraderen, zal het materiaal beginnen op te bouwen op het oppervlak van het gereedschap. Om deze reden is het zeer belangrijk om de snijrand van een gereedschap te inspecteren na het bewerken van een paar onderdelen, en daarna willekeurig gedurende de ingestelde gereedschapslevensduur. Dit zal u helpen de basale oorzaak van een van de falenmodi te identificeren door ze vroegtijdig te identificeren.

Onvoldoende hitteproductie

Built-up edge kan veroorzaakt worden door het draaien van een gereedschap bij onjuiste snijparameters. Meestal, wanneer BUE een issue is, is het door de snelheid of voedsnelheden te laag te zijn. Hitteproductie is cruciaal tijdens elke bewerkingsapplicatie – hoewel te veel hitte een deelmateriaal kan beïnvloeden, kan te weinig ervoor zorgen dat het gereedschap minder effectief is bij het efficiënt verwijderen van spannen.

4 Eenvoudige manieren om Built-Up Edge in draaiapplicaties te verminderen

1. Bij het selecteren van een gereedschap, kies voor vrije snijde, opgescherpte geometrieën met hooggepolijste oppervlakken. Het selecteren van een gereedschap met chipbreaker geometrie zal ook helpen om spannen te verdelen, wat helpt om het van het onderdeel en het snijvlak te verwijderen.
2. Wees vertrouwd in uw applicatiebenadering en uw draaiparameters. Het is altijd belangrijk om te dubbelchecken dat uw draaiparameters geschikt zijn voor uw draaiapplicatie.
3. Zorg ervoor dat de koelvloeistof gericht is op de snijrand en verhoog de koelvloeistofconcentratie.
4. Kies voor een gecoate insert, aangezien coatings specifiek geëngineerd zijn voor een gegeven set deelmaterialen, en ontworpen om veelvoorkomende bewerkingsproblemen te voorkomen.