Was ist der Hauptgrund für den Verschleiß von Hartmetall-Schneidwerkzeugen?

Geformte Hartmetallfräser sind wegen ihrer geringen Formtoleranzen weit verbreitet. Da der Einsatz nicht direkt ersetzt werden kann, werden die meisten Fräser verschrottet, nachdem der Einsatz zusammengebrochen ist, was die Bearbeitungskosten stark erhöht. Jetzt analysieren wir die Gründe für den Verschleiß von Hartmetall-Schneidwerkzeugen.

1. Eigenschaften der verarbeiteten Materialien

Beim Schneiden von Titanlegierungen neigen die Späne aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Titanlegierungen dazu, sich zu verbinden oder Spankanten in der Nähe der Kante der Werkzeugspitze zu bilden, wodurch Hochtemperaturbereiche auf der Vorder- und Rückseite entstehen Seiten der Schneidplattenfläche nahe an der Werkzeugspitze, was dazu führt, dass das Werkzeug an Rötung und Härte verliert und den Verschleiß erhöht. Beim kontinuierlichen Hochtemperaturschneiden werden der Klebstoff und die Verschmelzung durch die nachfolgende Verarbeitung beeinträchtigt. Beim forcierten Scheuern wird ein Teil des Werkzeugmaterials abgetragen, was zu Werkzeugdefekten und -beschädigungen führt. Wenn die Schnitttemperatur 600 °C oder mehr erreicht, bildet sich außerdem eine ausgehärtete harte Schicht auf der Oberfläche des Teils, die eine starke Abriebwirkung auf das Schneidwerkzeug hat. Titanlegierung hat einen niedrigen Elastizitätsmodul und eine große elastische Verformung. Die Oberfläche des Werkstücks in der Nähe der Freifläche prallt stark zurück, sodass der Kontaktbereich zwischen der bearbeiteten Oberfläche und der Freifläche groß und der Verschleiß schwerwiegend ist.

2. normaler Verschleiß

Bei normaler Bearbeitung, wenn der Rand des kontinuierlichen Fräsens von Titanlegierungsteilen 15 mm bis 20 mm erreicht, tritt starker Einsatzverschleiß auf. Die kontinuierliche Fräseffizienz ist extrem niedrig und die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks ist sehr schlecht, was die Produktions- und Qualitätsanforderungen nicht erfüllen kann.

3. Unsachgemäßer Betrieb

Während der Bearbeitung von Gussteilen aus Titanlegierungen, wie z. B. Gehäusedeckeln, führen unsachgemäße Vorgänge wie falsches Spannen, falsche Schnitttiefe, übermäßige Spindeldrehzahl, unzureichende Kühlung usw. dazu, dass das Werkzeug zusammenbricht, beschädigt oder bricht. Neben dem ineffektiven Fräsen dieser Art von fehlerhaftem Fräser entstehen auch Defekte wie die konkave Form der bearbeiteten Oberfläche durch „Biss“ während des Fräsvorgangs, was nicht nur die Qualität der Fräsfläche beeinträchtigt, führt aber im Ernstfall auch zu Werkstückausschuss.

4. Chemischer Verschleiß

Unter einer bestimmten Temperatur treten zwischen dem Schneidwerkzeug Material und einigen umgebenden Medien chemische Wechselwirkungen auf, wodurch eine Schicht aus einer Verbindung mit geringerer Härte auf der Oberfläche des Werkzeugs gebildet wird und die Späne oder das Werkstück weggewischt werden, um Abrieb zu bilden und chemischer Verschleiß.

5. Phasenwechselverschleiß

Wenn die Schnitttemperatur die Phasenübergangstemperatur des Schneidwerkzeugmaterials erreicht oder überschreitet, ändert sich die Mikrostruktur des Werkzeugmaterials und die Härte nimmt erheblich ab, und der resultierende Schneidwerkzeug Verschleiß wird Phasenwechsel genannt Verschleiß.