Mengenal pasti Jenis Cip Pengilangan CNC

1.0 Pengenalan

Salah satu proses pemesinan CNC yang paling biasa digunakan untuk menghasilkan barang yang tidak berputar dan tidak berbentuk silinder yang digunakan dalam pelbagai industri ialah penggilingan. Pemotong penggilingan berkelajuan tinggi digunakan oleh mesin penggilingan untuk membentuk produk kerja kepada bentuk yang diperlukan. Pemotong membuat serpihan kecil daripada logam pada bahan kerja. Setelah pemotongan selesai, serpihan ini dikeluarkan dari bahan kerja. Cip ini terdapat dalam pelbagai bentuk dan saiz mengikut bahan yang digunakan dalam bahan kerja, persekitaran pemotongan dan sebarang ubah bentuk yang berlaku sepanjang operasi. Cip yang terhasil sering dikelaskan mengikut bentuknya sebagai serpihan berterusan, serpihan tidak berterusan, serpihan berterusan dengan tepi terbina, dan serpihan tidak homogen.

1.1 Teknologi pemprosesan mesin penggilingan

Pengisaran ialah teknik memproses benda kerja kepada bentuk dan saiz yang diperlukan dengan menyentuhnya dengan cepat menggunakan pemotong pengisaran. Semasa prosedur pengisaran ini, pemotong pengisaran memisahkan serpihan logam daripada permukaan pemprosesan dengan memotong logam pada permukaan benda kerja menjadi serpihan serta dengan menolak dan menyebarkan permukaan bilah. Tegangan pada benda kerja semakin meningkat apabila beban kerja meningkat, dengan tekanan pada titik sentuhan dengan tepi bilah menjadi yang terbesar. Ini adalah kesan pemotongan bilah. Bahan logam retak dan terpisah dahulu di tempat tegangan paling besar dan paling tertumpu pada benda kerja.

Akibatnya, tindakan pemotongan bilah sentiasa menyebabkan pemisahan bahan lapisan permukaan logam daripada substrat logam bahan kerja terbentuk terlebih dahulu. Logam yang hendak dipotong akan dibelah sepanjang arah pergerakan bilah untuk menghasilkan permukaan yang diproses apabila daya mekanikal yang mencukupi dikenakan sementara alat dan bahan kerja terus bergerak relatif antara satu sama lain. Lapisan pemotong berubah bentuk secara elastik dan plastik akibat tekanan di hadapan alat, akhirnya membentuk serpihan yang mengalir keluar di sepanjang bahagian hadapan alat. Di hadapan alat, inilah kesan tolakan.

Di bawah tindakan mata pemotong, logam yang dipotong menghasilkan empat kawasan ubah bentuk: bahagian hadapan dan belakang alat, kawasan ubah bentuk asas, kawasan ubah bentuk geseran di hadapan alat, kawasan ubah bentuk di hadapan bilah, dan geseran di belakang alat. Zon ubah bentuk. Dalam empat zon ubah bentuk, terdapat hubungan antara keadaan tegasan dalaman dan keadaan ubah bentuk dan interaksi antara keadaan tegasan dalaman dan keadaan ubah bentuk.

2.0 Jenis cip dan keadaan pembentukannya

Logam di hadapan alat mengecut sepanjang pemotongan apabila ia bergerak lebih jauh ke dalam bahan kerja. Mampatan yang terlalu besar mengakibatkan logam terpisah daripada bahan kerja dan mengalir secara plastik dalam bentuk serpihan (ubah bentuk ricih). Ricihan utama menyebabkan logam mengalir pada satah ricih. Permukaan yang tidak dipotong di hadapan alat adalah tempat satah ricih mula memanjang pada sudut ke atas. Nilai sudut ricih dipengaruhi oleh jenis bahan dan keadaan pemotongan. Apabila sudut ricih sederhana, laluan ricih adalah panjang, serpihan tebal, dan daya pemotongan adalah besar. Sebaliknya juga benar. Ricihan sekunder disebabkan oleh geseran apabila serpihan bergerak di atas permukaan hujung alat. Serpihan menjadi terlalu panas akibat geseran yang meningkatkan suhu operasi proses penggilingan.

Empat kategori utama cip yang dihasilkan oleh mesin penggilingan adalah seperti berikut: Cip Tak Selajutnya; Cip Berterusan; Cip Berterusan dengan Tepi Terbina Atas; Cip Tak Homogen.

2.1 Cip Terputus-putus

Cip tak selanjar mempunyai bentuk yang tidak sekata dan sering berubah bentuk akibat patah berulang. Besi tuang, loyang dan gangsa hanyalah beberapa contoh logam keras dan halus yang bahan kerjanya diketahui menghasilkan cip tak selanjar. Dalam keadaan apabila terdapat geseran yang ketara antara bahan kerja dan alat, bahan kerja mulur juga boleh mengakibatkan cip tak selanjar. Alat dengan sudut menyapu pendek, kelajuan pemotongan yang pantas, potongan yang dalam pada bahan dan faktor lain mungkin mengakibatkan pembentukan cip tak selanjar.

Bahan rapuh boleh diperbaiki kemasan permukaannya dan penggunaan kuasanya dikurangkan melalui pembentukan serpihan tak selanjar. Walau bagaimanapun, dalam bahan mulur, perkembangan serpihan tak selanjar menghasilkan penggilapan permukaan yang kurang baik dan mungkin memanjangkan proses pemesinan.

2.2 Cip Berterusan

Cip berterusan biasanya terbentuk apabila logam yang boleh ditempa, seperti keluli, kuprum atau aluminium, dimesin pada kelajuan pemotongan yang tinggi. Perbezaan suhu antara hujung alat dan bahan kerja mulur meningkat semasa proses pemotongan. Aliran cip yang panjang dan berterusan terhasil apabila lapisan logam yang dibuang berturut-turut dicantumkan bersama melalui kimpalan. Keadaan pemesinan berikut biasanya menghasilkan cip berterusan:

• kedalaman potongan minimum
• sudut rasuk yang luas
• kadar pemotongan yang tinggi
• menggunakan pelincir atau penyejuk untuk mengurangkan geseran cip alat
• canggih yang tajam

Cip berterusan menawarkan kualiti permukaan yang licin, jangka hayat alat yang lebih lama dan penggunaan kuasa yang lebih sedikit. Walau bagaimanapun, mungkin sukar untuk melupuskan jenis cip tertentu. Pemutus cip diperlukan untuk meningkatkan keadaan pelupusan.

2.3 Cip Berterusan dengan Tepi Terbina Atas

Geseran yang tinggi antara alat dan cip semasa memotong logam mulur menyebabkan pembentukan cip berterusan dengan BUE. Sesetengah serpihan cip cenderung melekat pada hujung alat dalam keadaan ini. Mata pemotong baharu terus berkembang sebagai bahan terikat sehingga ia terpisah daripada hujung alat. Kemasan permukaan yang lemah terhasil daripada ikatan bahan yang terkumpul pada cip dan permukaan bahan kerja semasa proses pemecahan. Proses pembentukan BUE sering dirujuk sebagai "kimpalan cip". Keadaan berikut biasanya mengakibatkan cip berterusan dengan BUE:

• Sudut penyapu yang rendah;
• kadar pemotongan yang rendah;
• daya geseran yang tinggi;
• suapan yang besar.

Cip BUE yang berterusan mempunyai kesan negatif terhadap hayat alat, meningkatkan penggunaan kuasa dan mengakibatkan kemasan permukaan yang kurang baik, oleh itu, pencegahannya adalah penting.

Pencegahan kimpalan cip boleh dipertingkatkan dengan mengambil langkah-langkah untuk mengurangkan geseran dengan menggunakan pelincir, mengelakkan sentuhan logam pada logam dengan menggunakan salutan alat dan menurunkan suhu dengan menggunakan penyejuk.

2.4 Kerepek Bergerigi

Cip bergerigi, juga dikenali sebagai cip tidak homogen, adalah separa berterusan. Disebabkan oleh zon terikan ricih yang rendah dan tinggi, ia mempunyai rupa gigi gergaji. Bahan yang digunakan untuk membuat cip ini biasanya mempunyai kekonduksian terma atau kekuatan mekanikal yang terhad yang dipengaruhi oleh pelembutan terma. Bahan yang digunakan dalam benda kerja yang boleh menghasilkan cip tidak homogen semasa pemesinan termasuk nikel, keluli tahan karat austenit dan aloi titanium. Salah satu sebab cip tidak homogen ialah sejumlah besar terikan yang terbentuk pada permukaan cip alat semasa memotong bahan keras pada kelajuan pemotongan sederhana.

3.0 Perbandingan antara Cip Berterusan, Cip Berhenti dan Cip Berterusan dengan Tepi Terbina

Jadual di bawah membandingkan dan membezakan Cip Berterusan, Berhenti dan Berterusan dengan Tepi Terbina.

3.1 Kawalan Cip

Pembentukan serpihan yang panjang dan bertali berlaku apabila logam yang boleh ditempa, seperti keluli, dimesin pada kelajuan pemotongan yang pantas dan sudut menyapu yang ketara. Keselamatan pekerja mesin mungkin terancam, dan produk mungkin rosak jika tersangkut pada alat. Selain itu, penyingkiran serpihan yang panas, berterusan dan bermata tajam ini boleh menjadi mencabar. Serpihan mesti dipecahkan kepada saiz yang boleh diurus. Serpihan boleh dipisahkan sama ada dengan pemecahan sendiri atau pemecahan paksa. Serpihan sering melengkung semasa memotong bahan mulur kerana perbezaan suhu dan kadar aliran. Tiga kaedah berbeza yang boleh digunakan oleh serpihan yang melengkung untuk memecah sendiri adalah seperti berikut:

• oleh ketegangan yang disebabkan oleh penyejukan yang mengakibatkan patah spontan;
• melalui hentaman pada benda kerja;
• dengan bersentuhan dengan alat tersebut.

Penggunaan pemutus cip setakat ini merupakan teknik pemecahan paksa yang paling biasa.

3.2 Pemecah Cip

Tujuan paling asas pemutus cip adalah untuk membuat gegelung cip lebih ketat daripada yang sepatutnya. Cip terputus semasa lengkungan paksa apabila ia mengenai alat atau bahan kerja. Pemutus cip meningkatkan kawalan cip dan mengurangkan daya pemotongan, yang meningkatkan kecekapan pemesinan.

Kebanyakan pemutus cip kontemporari terdapat pada alat pemotong sebagai alur atau halangan. Kunci untuk mewujudkan ketegangan yang membolehkan cip mudah putus adalah dengan mencari bentuk yang sesuai untuk senario pemesinan tertentu semasa mereka bentuk pemutus cip. Bahagian hadapan pemutus cip jenis alur mempunyai alur kecil di belakangnya.

Jejari kelengkungan cip adalah fungsi bentuk lengkung. Reka bentuk geometri pemutus cip jenis halangan adalah luar biasa dan menyerupai anak tangga. Halangan mungkin berasingan daripada alat pemotong atau dilekatkan padanya. Untuk jenis "dilekatkan", ia mungkin diubah suai untuk pelbagai keadaan pemesinan.

4.0 Kesimpulan

Fizik dan sains bahan dijalin dengan halus sepanjang operasi penggilingan. Interaksi tegasan antara bahan kerja dan alat pemotong semasa proses penggilingan mengakibatkan penyingkiran bahan. Warna dan saiz cip ditentukan oleh sifat daya sentuhan ini. Cip tersebut merangkumi maklumat berguna untuk penyelidikan dan diagnostik jurutera pemotongan. Walau bagaimanapun, jika cip tidak dikendalikan dengan betul, ia boleh menyebabkan pengurangan produktiviti mesin. Semasa pemesinan, cip bersegmen, berterusan dan berterusan dengan BUE daripada tiga jenis berbeza mungkin muncul. 

Parameter operasi penggilingan dan pilihan bahan kedua-duanya mempengaruhi pembentukan cip.

Apabila meningkatkan keberkesanan penggilingan keseluruhan dan membuat perancangan untuk operasi autonomi mesin, pelupusan cip merupakan elemen penting yang perlu diambil kira. Sebagai peraturan umum, pemutus cip harus digunakan dalam tetapan penggilingan walaupun cip bersegmen dan cip berterusan boleh pecah sendiri dalam keadaan pemesinan tertentu.

Keterbelitan cip dengan alat, getaran dan kerosakan alat dapat dielakkan apabila cip dipecahkan oleh pemutus cip kepada panjang yang boleh diurus. Selain itu, pemutus cip mengurangkan rintangan pemotongan, yang menghalang mata pemotong daripada terpecah dan patah. Adalah penting untuk memilih pemutus cip yang sesuai untuk kerja semasa menggunakannya. Kita mesti memilih pemutus cip yang sesuai untuk setiap operasi putaran, seperti kemasan, sederhana dan kasar. Gunakan pemutus cip yang sesuai untuk kedalaman pemotongan, kadar suapan, kelajuan gelendong dan penggilapan permukaan yang dimaksudkan.