Новини - Как да изберете правилните зъби за вашия трион

В областта на индустриалното рязане, циркулярните дискове често се бъркат с обикновени консумативи. За опитни инженери или производствени мениджъри обаче циркулярният диск е прецизно проектиран инструмент. Качеството на режещия ефект често зависи от отклонение от само два до три градуса в геометрията на профила на зъба, което може да доведе до сериозно счупване на циркулярния диск или до огледално гладка повърхност на рязане.

Този път ще се задълбочим във физическите характеристики на ъглите на зъбите на триона и ще разгледаме как специфичните форми на зъбите влияят върху натрупването на топлина, натоварването от стружки и качеството на рязане за три основни вида материали: черни метали (сухо рязане), дърво и архитектурни композити.

Анатомията на зъба

Преди да анализираме конкретни приложения, трябва да стандартизираме терминологията си относно трите критични ъглови измерения, които определят производителността на рязане.

Ъгълът на наклон е ъгълът на челото на зъба спрямо радиална линия, начертана от центъра на острието до върха на зъба.

Функция:Той определя „агресивността“ на рязането. Той диктува ъгъла на равнината на срязване – ъгълът, под който материалът се деформира и отделя от детайла.

Основно правило:По-големите положителни ъгли изискват по-малко мощност, но водят до по-груб завършек и по-ниска издръжливост на ръбовете. Отрицателните ъгли изискват повече конски сили, но предлагат превъзходен контрол и здравина на ръбовете.

Ъгъл на захват (ъгъл на облекчение) —β

Това е скосяването на горната част на зъба, което е далеч от режещия ръб.

Неговата задача е да предотврати триенето на карбидните върхове в материала, който току-що режете.

Ето компромиса:Ако ъгълът е твърде стръмен, върховете на зъбите ще бъдат крехки и ще липсват опора, което води до нащърбване. Ако е твърде плитък, триенето ще генерира прекомерна топлина, причинявайки термично разширение и в крайна сметка изгаряне на детайла.

Радиален (страничен) клирънс

Този ъгъл стеснява зъба отпред назад по страните.

Това намалява триенето между страните на зъбите и стените на прореза (режещия жлеб). За задачи със сухо рязане, където няма смазка за охлаждане на страните на зъбите, този ъгъл е изключително важен за предотвратяване на натрупването на топлина.

Черни метали (Сухо рязане със студен трион)

Фокус: Термично управление и устойчивост на удар

Студените триони за сухо рязане (снабдени с металокерамични или покрити карбидни накрайници) са най-технически взискателната категория за проектиране. И ето я нелогичната цел: искаме да генерираме топлина, но трябва да се отървем от нея веднага.

По време на сухо рязане, топлината се генерира от пластичната деформация на стоманата. Геометрията на инструмента трябва да прехвърли около 80% до 90% от тази топлина към стружките – по този начин както острието, така и детайлът остават хладни. Точно така работи принципът на „студеното рязане“.

Геометрията на "студеното рязане"

При рязане на мека стомана обикновено използваме тристружков профил (TCG). Но ъгълът ще варира в зависимост от микроструктурата на стоманата.

Тънкостенни приложения (тръби, ъглова стомана, канали)

Ъгъл на наклон: Положителен (+5° до +10°)

Ъгъл на завой: 10° до 12°

Обосновка:Малко по-високият клирънс помага на зъба да излезе чисто от рязането, без да дърпа борфлеката, която обикновено се образува от вътрешната страна на тръбата.

Твърди приложения (прътов материал, дебела плоча)

Ъгъл на наклон: От нула до ниска положителна стойност от 0° до +3°

Физиката:При рязане на плътна стомана, зъбът се зацепва с материала за по-дълъг период от време, създавайки непрекъснато, силно ударно натоварване. Остър положителен ъгъл оставя карбидния връх неподдържан и слаб.Нулев ъгъл на наклоннасочва силите на рязане назад към тялото на острието, използвайки якостта на натиск на карбида (която е висока), а не неговата якост на срязване (която е по-ниска).

Ъгъл на завой: 8°

Обосновка:По-малкият ъгъл на захващане добавя повече „месо“ зад режещия ръб, действайки като радиатор и структурна опора.

Неръждаема стомана (Предизвикателството за закаляване)

Ъгъл на наклон: 0°до +5°
Специално внимание:Неръждаемата стомана (като SUS304) има тенденция да се „втвърдява“ при триене. Остриетотрябварежете, не се плъзгайте. Докато нулевият наклон дава здравина, често се нуждаем от малко по-голямЪгъл на завой (12°)отколкото се използва за мека стомана. Това гарантира, че след като рязането е направено, задната част на зъба не е в контакт с материала, който ефективно се „връща назад“ леко поради своята еластичност.

Приложения за дървообработване

Фокус: Посока на влакната и разделяне на влакната

Дървото е анизотропен материал – неговите физични свойства се различават в зависимост от посоката на силата спрямо влакната. Следователно, геометрията на режещия диск трябва да се адаптира към влакната.

А. Разкъсване (рязане по посока на влакната)

Разкъсването е по същество операция по длето. Целта е да се отстранят дълги нишки влакна.
- Ъгъл на наклон: Високо положително (+20)°до +25°)
- Геометрия: Плоско шлифоване (FTG)
- Физиката:Високият ъгъл на заточване действа като ръчно ренде, като бързо изгребва материала. Този агресивен ъгъл издърпва дървото в острието. Макар че това позволява много бързи скорости на подаване (жизненоважно за дъскорезниците), оставя и груба повърхност.
- Факторът на хранопровода:„Гълът“ (долина между зъбите) трябва да е дълбок и широк. Дългозърнестите влакна създават голям обем стружки; ако гълът е твърде малък, дървените стърготини се компресират, създавайки триене и изгаряйки дървото (и острието).
Б. Напречно рязане (рязане напречно на влакната)

Напречното рязане изисква отрязване на влакната, които са перпендикулярни на разреза. Ако използвате разрязващо острие (FTG) тук, то ще „издуха“ или ще разцепи дървото от изходната страна.
- Ъгъл на наклон: Умерено положителен (+10)°до +15°)
- Геометрия: Алтернативен горен скос (ATB) или Hi-ATB
- Физиката:Зъбите са скосени, за да образуват върхове, подобни на нож, от редуващи се страни. Те нарязват влакната отляво и отдясно на прореза.предипремахване на централния материал. Долният ъгъл на наклон (10°срещу 20°) забавя "хващането" на острието, което позволява по-плавно срязване, което оставя полиран краен слой.

Цветни метали и композити

Фокус: Безопасност и устойчивост на износване

А. Алуминий и цветни метали

Алуминият е мек, пластичен и има ниска точка на топене. Известно е, че е „лепкав“ и има склонност да запушва зъбите на острието.
- Ъгъл на наклон: Отрицателно (-5°до -6°)
- Геометрия: ТКГ
- Физика на безопасността:Ако използвате положителен ъгъл на захващане (като при дърворезба) върху алуминий, острието ще се „изкачи“ върху материала. При ръчен циркуляр това може силно да издърпа дръжката на триона надолу или да изхвърли детайла.Отрицателен рейкъгълът променя вектора на силата: той избутва материаладалечот острието и към задната оградка, осигурявайки безопасно и контролирано рязане.
- Смазване:За разлика от сухото рязане на стомана, алуминият обикновено изисква смазване с мъгла, за да се предотврати заваряването на стружките към жлеба.
Б. Строителни композити (ламинати, меламин, фиброцимент)
- Ъгъл на наклон: Отрицателно (-2°до -5°)
- Физиката:Материали като меламин имат крехко, твърдо като стъкло повърхностно покритие върху мека сърцевина от дървесни частици. Положителният куков ефект повдига материала нагоре, което води до отчупване на крехката повърхност.Отрицателна кукапритиска материала надолу по време на рязане, компресирайки повърхностния слой и предотвратявайки отчупването.
- Забележка за материала:За фиброцимента (с високо абразивно съдържание на силициев диоксид), ъгълът е по-малко важен от материала на върха.Поликристален диамант (PCD)Върховете са задължителни за дълготрайност, обикновено с ниски положителни ъгли (+5°) за справяне с голямото количество прах.