Què són les eines de tall de rastell positius i negatius?

 

Les eines positives i negatives d’angle de rastell són tipus fonamentals d’eines de tall que la geometria té un paper crucial en el rendiment del mecanitzat. Entre els diversos paràmetres geomètrics, l'angle del rastell: l'angle entre la cara del rastell de l'eina i un pla de referència perpendicular a la superfície de tall, és especialment important. A partir de la direcció d’aquest angle, les eines es classifiquen en un rastell positiu o negatiu. Aquest article proporciona una visió general sistemàtica de les seves característiques estructurals, principis de treball i aplicacions adequades.

 

 

I Eines positives angle de rastell

 

Aquestes eines presenten un rostre de rastell inclinat cap a dins cap a la peça, formant un angle de rastell entre +5 grau i +15 grau. Estructuralment, tenen una vora més nítida i una zona de contacte més petita entre la cara del rastell i el xip. Aquest disseny facilita el flux de xip suau i redueix la resistència al tall.

 

 

II Eines negatives d’angle de rastell

 

En canvi, les eines de rastell negatives tenen un rostre de rastell que s’inclina cap a l’exterior des del punt de tall, creant un angle de rastell de grau -5 a -10 grau. Es caracteritzen per una vora de tall i una punta més gruixuda i robusta, oferint una major resistència i durabilitat.

 

 

Iii avantatges i desavantatges

 

Les eines de rastell positives redueixen la força de tall del 15-25%, milloren l’evacuació del xip, minimitzen la formació de vora construïda i proporcionen millors acabats superficials (RA <1,6 μm). Tot i això, la seva força de punta inferior els fa propensos a xifrar durant els talls interromputs o quan es mecanitzen materials durs. També tenen una dissipació de calor més pobra, provocant un desgast del cràter durant les operacions d’alta velocitat i una vida d’eines més curta -30-un 40% menys que els seus homòlegs negatius.

 

Les eines negatives de rastell ofereixen més del 50% de força de punta més alta, una dissipació de calor millorada (les temperatures de tall reduïdes entre 15 i 30 graus) i sovint presenten dissenys a doble cara per a un ús reversible. A l’inconvenient, generen un 20-30% de forces de tall més altes, exigeixen una major potència de la màquina i són més propensos a les vibracions, especialment en les llargues configuracions de sobrecàrrega.

 

 

 

IV Comparació d'aplicacions i Disseny Experimental

 

Per proporcionar orientació pràctica per a la selecció de les eines, es va realitzar un estudi comparatiu mitjançant eines de carbur amb {{0}} graus i {-6 grau de grau. Ambdues van ser insercions YG8 recobertes per Tialn amb un radi de punta de 0,4 mm. La peça es va apagar i es va temperar 45# acer (φ50 × 200 mm, HRC 28–32), mecanitzat en un torn CA6140. Les mesures van incloure la rugositat de la superfície (MiTuToyo SJ -210), el desgast de l'eina (microscopi Olympus DSX510), la força de tall (Kistler 9257b) i la temperatura (termòmetre Fluke TI400 IR).

 

Paràmetres corregits: la profunditat de tall (AP=1 mm), velocitat d'alimentació (f=0. 15 mm\/rev)

Variable: velocitat de tall (v=60 - 180 m\/min), repetida tres vegades per condició per a la fiabilitat.

 

 

V Resultats i anàlisi

 

El desgast de l'eina es va avaluar mitjançant un llindar de desgast de flanc de VB=0. 3 mm. Les eines positives de rastell portaven més lentament a velocitats altes, però eren propenses a la vora construïda a baixes velocitats. Les eines de rastell negatives es van realitzar de manera més coherent a velocitats mitjanes a baix, però es portaven més ràpidament a grans velocitats. La microscòpia va revelar que els recobriments de Tialn es mantenien resistents a l’oxidació fins i tot a temperatures elevades.

 

Les eines negatives de rastell van mostrar fins a un 50-70% de vida de les eines més llargues. Els modes de fallada difereixen: les eines de rastell positives van fallar a causa del desgast del cràter i el xip de vora, mentre que les eines negatives de rastell van mostrar un desgast més uniforme de flanc, cosa que indica una millor resistència al trencament.

 

En termes de força de tall, les eines negatives de rastell requerien aproximadament un 17% més de força de mitjana. Un augment d'1 grau en el rastell negatiu va augmentar la força de tall en un 1%, és a dir, un canvi de +5 grau a -5 grau va augmentar la força en gairebé un 10%. Malgrat les forces de tall més elevades, les eines negatives de rastell es van beneficiar de la resistència a la vora millorada i el control tèrmic a altes velocitats.

 

Les lectures de temperatura van demostrar que les eines de rastell negatives mantenien les temperatures de tall de 15-25 graus inferiors a les eines de rastell positives, especialment evidents a velocitats superiors a 120 m\/min.

 

Els resultats de la rugositat de la superfície van afavorir les eines negatives de rastell (RA: 1,2–1,5 μm vs. 1,6–2. 0 μm). Les seves superfícies mecanitzades eren més suaus amb menys burles i marques de vibració, gràcies a una millor rigidesa del sistema i una geometria de vora més estable.

 

 

VI Conclusió

 

Les eines de rastell negatives de carbur demostren una vida de les eines superiors, estabilitat tèrmica i una qualitat de superfície que s’adapten ben adequades per al mecanitzat modern d’alta velocitat. Les eines positives de rastell, amb les seves forces de tall inferiors, són preferibles en les configuracions de baixa rigidesa. La millor elecció de l’angle del rastell depèn del material de la peça, l’estat de la màquina i l’etapa específica de mecanitzat.