Положительный угол режущего инструмента – это, казалось бы, простая величина. Но, поверьте, на практике она скрывает в себе целый мир тонкостей, влияющих на качество обработки, долговечность инструмента и, как следствие, экономику производства. Часто встречаю ситуации, когда инженеры, руководствуясь общими рекомендациями, получают неоптимальные результаты. Эта статья – попытка поделиться опытом, накопленным за годы работы с такими инструментами, и развеять некоторые распространенные заблуждения.
Начнем с основ. Положительный угол – это угол между плоскостью режущей кромки и плоскостью, перпендикулярной направлению резания. Он напрямую влияет на состояние режущей кромки, теплоотвод и, конечно же, на чистоту обработки. Важно понимать, что это не статичная величина, а скорее параметр, который необходимо подбирать в зависимости от многих факторов: материала обрабатываемой детали, типа резания, необходимой точности и даже режимов резания. Часто, при проектировании инструмента, на первый план выводится геометрия режущей кромки, в том числе и положительный угол, не всегда учитывая его влияние на конечный результат.
Слишком большой положительный угол приводит к повышенному трению и износу режущей кромки, а также к увеличению тепловыделения. В результате - снижение долговечности инструмента и ухудшение качества поверхности. С другой стороны, слишком малый положительный угол может спровоцировать преждевременный износ режущей кромки и неэффективный отвод стружки. Оптимальный выбор – это баланс между этими двумя крайностями, и поиск этого баланса – задача инженерной экспертизы.
Одна из распространенных ошибок – это слепое копирование рекомендаций производителей. Нельзя воспринимать значения положительного угла, предложенные для одного материала, как универсальные для другого. В частности, при работе с высокопрочными стали, особенно с легированными, необходимо более тщательно подходить к выбору этого параметра. Например, неоднократно сталкивался с ситуацией, когда для обработки дамасской стали, при использовании рекомендованных углов, режущие кромки быстро затуплялись, что требовало преждевременной замены инструмента. Решением оказалось небольшое увеличение положительного угла и изменение режима резания.
Другая проблема – недостаточный контроль за состоянием режущей кромки. Даже при правильном выборе положительного угла, он может быстро потерять свои свойства из-за неправильных режимов резания, неправильной смазки или других факторов. Регулярный визуальный осмотр инструмента, а также использование специальных инструментов для контроля состояния режущей кромки – необходимость, особенно при интенсивной эксплуатации. И, конечно же, понимание того, что положительный угол может меняться в процессе эксплуатации, и это требует корректировки режимов резания.
Мы в ООО Чжучжоу Чжижун Продвинутых Материалов занимаемся разработкой и производством твердосплавных пластин для глубокого сверления. И в этой области вопрос положительного угла приобретает особое значение. Наша задача – разработать пластины, максимально точно соответствующие параметрам резания и материалу обрабатываемой детали, и наши пластины часто выступают в качестве альтернативы продуктам Kennametal, сохраняя при этом или даже улучшая их производительность. Особое внимание уделяется геометрии режущей кромки, в том числе и положительному углу, для обеспечения оптимального отвода стружки и предотвращения заклинивания.
При проектировании твердосплавных пластин для глубокого сверления мы учитываем не только тип материала, но и глубину резания, диаметр отверстия и требуемую точность. Мы используем специализированное программное обеспечение для моделирования процесса резания и оптимизации геометрии инструмента. Также мы тщательно контролируем качество используемых материалов и процессы изготовления, чтобы гарантировать стабильность и надежность наших продуктов. Для клиентов, нуждающихся в индивидуальных решениях, мы предлагаем разработку твердосплавных пластин по заданию.
Недавно мы проводили эксперимент по сравнению эффективности твердосплавных пластин с различными значениями положительного угла при сверлении высокопрочного инструментального стали. Мы использовали разные значения положительного угла: 8°, 10°, 12° и 14°. Результаты показали, что оптимальным значением для данного материала и режима резания оказался угол в 10°. При использовании углов 8° и 12° наблюдалось повышенное износ режущей кромки, а при использовании угла 14° – недостаточно эффективный отвод стружки. Это эксперимент еще раз подчеркивает важность подбора положительного угла с учетом конкретных условий резания.
Важно помнить, что положительный угол – это не константа, а параметр, который необходимо оптимизировать для достижения наилучших результатов. Это требует опыта, знаний и постоянного мониторинга процессов резания. И хотя существуют общие рекомендации, в каждом конкретном случае необходимо учитывать особенности материала, режима резания и используемого инструмента. Мы постоянно совершенствуем наши методы проектирования и производства твердосплавных пластин, чтобы обеспечить нашим клиентам максимальную эффективность и надежность.
Стоит отметить, что корректный подбор положительного угла также напрямую влияет на чистоту обработки. Слишком большой угол может привести к появлению царапин и других дефектов на поверхности детали. А оптимальный угол обеспечивает гладкую и ровную поверхность. Это критично для многих применений, например, в автомобильной промышленности или при изготовлении медицинского оборудования. Мы тщательно контролируем качество поверхности обрабатываемых деталей и стремимся к достижению наилучших результатов.
Кроме того, следует учитывать влияние положительного угла на шероховатость поверхности. Правильный угол резания позволяет минимизировать остаточные напряжения и снизить шероховатость поверхности. Это особенно важно при обработке тонких деталей или при использовании высокоточных режимов резания.