اخبار - چگونه دندانه‌های مناسب برای تیغه اره خود را انتخاب کنید

در زمینه برش صنعتی، تیغه‌های اره اغلب با مواد مصرفی معمولی اشتباه گرفته می‌شوند. با این حال، برای مهندسان باتجربه یا مدیران تولید، تیغه اره ابزاری با طراحی دقیق است. کیفیت اثر برش اغلب به انحراف تنها دو تا سه درجه در هندسه پروفیل دندانه بستگی دارد که می‌تواند منجر به شکستگی شدید تیغه اره یا ایجاد سطح برش آینه‌ای شود.

این بار به بررسی ویژگی‌های فیزیکی زاویه دندانه‌های اره می‌پردازیم و بررسی می‌کنیم که چگونه شکل‌های خاص دندانه بر تجمع گرما، بار براده و کیفیت برش برای سه نوع ماده اصلی تأثیر می‌گذارند: فلزات آهنی (برش خشک)، چوب و کامپوزیت‌های معماری.

آناتومی دندان

قبل از تجزیه و تحلیل کاربردهای خاص، باید اصطلاحات خود را در مورد سه بُعد زاویه‌ای بحرانی که عملکرد برش را تعریف می‌کنند، استاندارد کنیم.

زاویه براده، زاویه سطح دندانه نسبت به خط شعاعی است که از مرکز تیغه تا نوک دندانه رسم می‌شود.

عملکرد:این «شدت» برش را تعیین می‌کند. زاویه صفحه برش - زاویه‌ای که در آن ماده تغییر شکل داده و از قطعه کار جدا می‌شود - را دیکته می‌کند.

قاعده کلی:زاویه‌های مثبت بالاتر به قدرت کمتری نیاز دارند اما سطح ناهموارتری ایجاد می‌کنند و دوام لبه کمتری دارند. زاویه‌های منفی به قدرت بیشتری نیاز دارند اما کنترل و استحکام لبه بهتری ارائه می‌دهند.

زاویه آزادی (زاویه رهایی) —β

این قسمت اریب بالای دندانه است که از لبه برنده فاصله دارد.

وظیفه آن جلوگیری از ساییده شدن نوک کاربیدی به ماده‌ای است که تازه برش داده‌اید.

این بده بستان است:اگر زاویه خیلی تند باشد، نوک دندانه‌ها شکننده و فاقد تکیه‌گاه می‌شوند که منجر به لب‌پریدگی می‌شود. اگر خیلی کم عمق باشد، اصطکاک گرمای بیش از حد تولید می‌کند که باعث انبساط حرارتی و در نهایت سوختن قطعه کار می‌شود.

فاصله شعاعی (جانبی)

این زاویه، دندان را از جلو به عقب در امتداد کناره‌ها باریک می‌کند.

این زاویه اصطکاک بین کناره‌های دندانه‌ها و دیواره‌های شیار (شیار برش) را کاهش می‌دهد. برای کارهای برش خشک که در آن‌ها روان‌کننده‌ای برای خنک کردن کناره‌های دندانه وجود ندارد، این زاویه برای جلوگیری از ایجاد گرما بسیار مهم است.

فلزات آهنی (اره سرد برش خشک)

تمرکز: مدیریت حرارتی و مقاومت در برابر ضربه

اره‌های سرد برش خشک (مجهز به نوک‌های سرمت یا کاربید روکش‌دار) از نظر فنی سخت‌ترین دسته برای طراحی هستند. و هدف غیرمنطقی این است: ما می‌خواهیم گرما تولید کنیم، اما باید فوراً از شر آن خلاص شویم.

در طول برش خشک، گرما از طریق تغییر شکل پلاستیک فولاد تولید می‌شود. هندسه ابزار باید حدود ۸۰ تا ۹۰ درصد از این گرما را به براده‌ها منتقل کند - به این ترتیب، هم تیغه و هم قطعه کار خنک می‌مانند. این دقیقاً همان روشی است که اصل "برش سرد" کار می‌کند.

هندسه‌ی «برش سرد»

هنگام برش فولاد نرم، معمولاً از پروفیل سنگ‌زنی سه براده (TCG) استفاده می‌کنیم. اما زاویه بسته به ریزساختار فولاد متفاوت خواهد بود.

کاربردهای دیواره نازک (لوله، نبشی، کانال)

زاویه چنگک: مثبت (+5° تا +10°)

زاویه باز شدن: 10 تا 12 درجه

استدلال:کمی فاصله بیشتر به دندانه کمک می‌کند تا بدون کشیدن برآمدگی که معمولاً در داخل لوله تشکیل می‌شود، به طور تمیز از برش خارج شود.

کاربردهای جامد (میله، ورق ضخیم)

زاویه چنگک: صفر تا پایین مثبت 0 تا +3 درجه

فیزیک:هنگام برش فولاد سخت، دندانه برای مدت طولانی‌تری با ماده درگیر می‌شود و بار مداوم و با ضربه بالا ایجاد می‌کند. یک زاویه مثبت تیز، نوک کاربید را بدون تکیه‌گاه و ضعیف می‌کند.زاویه شیب صفرنیروهای برشی را به سمت عقب و به بدنه تیغه هدایت می‌کند و از مقاومت فشاری کاربید (که زیاد است) به جای مقاومت برشی آن (که کمتر است) استفاده می‌کند.

زاویه دید: ۸ درجه

استدلال:زاویه لقی کمتر، "گوشت" بیشتری را در پشت لبه برش اضافه می‌کند و به عنوان یک سینک حرارتی و تکیه‌گاه ساختاری عمل می‌کند.

فولاد ضد زنگ (چالش سخت‌کاری)

زاویه چنگک: 0°تا +5 درجه
ملاحظات ویژه:فولاد ضد زنگ (مانند SUS304) در صورت مالش تمایل به "سخت شدن" دارد. تیغهبایدبرش، نه لغزش. در حالی که یک چنگک صفر استحکام می‌دهد، ما اغلب به کمی بزرگتر نیاز داریمزاویه ترخیص (12°)نسبت به فولاد نرم استفاده می‌شود. این تضمین می‌کند که پس از برش، پشت دندانه با ماده تماس پیدا نکند، که به دلیل خاصیت ارتجاعی آن، عملاً کمی به حالت اولیه خود برمی‌گردد.

کاربردهای نجاری

تمرکز: جهت الیاف و برش الیاف

چوب یک ماده ناهمسانگرد است - خواص فیزیکی آن بسته به جهت نیرو نسبت به الیاف چوب متفاوت است. بنابراین، هندسه تیغه اره باید با الیاف چوب سازگار باشد.

الف. شکافتن (برش با الیاف)

چاک دادن اساساً یک عملیات تراشیدن است. هدف این است که رشته‌های بلند الیاف را از سر راه بردارید.
- زاویه چنگک: مثبت بالا (+20)درجهتا +25 درجه)
- هندسه: سنگ زنی از سطح صاف (FTG)
- فیزیک:زاویه بالای قلاب مانند یک رنده دستی عمل می‌کند و مواد را به سرعت بیرون می‌کشد. این زاویه تهاجمی، چوب را به سمت تیغه می‌کشد. اگرچه این امر امکان سرعت بالای تغذیه را فراهم می‌کند (که برای کارخانه‌های چوب‌بری حیاتی است)، اما سطح نهایی ناهمواری ایجاد می‌کند.
- عامل مری:«گولت» (فرورفتگی بین دندانه‌ها) باید عمیق و بزرگ باشد. الیاف دانه بلند، تراشه‌های حجیمی ایجاد می‌کنند؛ اگر گولت خیلی کوچک باشد، خاک اره فشرده می‌شود و اصطکاک ایجاد می‌کند و چوب (و تیغه) را می‌سوزاند.
ب. برش عرضی (برش در امتداد الیاف)

برش عرضی مستلزم جدا کردن الیافی است که عمود بر برش هستند. اگر در اینجا از تیغه برش (FTG) استفاده کنید، چوب در سمت خروجی "منفجر" یا خرد می‌شود.
- زاویه چنگک: مثبت متوسط (+10)°تا +۱۵°)
- هندسه: شیب بالای جایگزین (ATB) یا Hi-ATB
- فیزیک:دندانه‌ها به صورت اریب و در دو طرف متناوب، نوک‌های چاقو مانندی تشکیل می‌دهند. آن‌ها الیاف را در سمت چپ و راست شیار، شیار می‌دهند.قبل ازبرداشتن ماده مرکزی. زاویه براده پایینی (10°در مقابل 20°) سرعت "گرفتن" تیغه را کاهش می‌دهد و امکان برش نرم‌تر را فراهم می‌کند که در نهایت دانه‌بندی صیقلی ایجاد می‌کند.

فلزات غیرآهنی و کامپوزیت‌ها

تمرکز: ایمنی و مقاومت در برابر سایش

الف. آلومینیوم و فلزات غیرآهنی

آلومینیوم نرم، چکش‌خوار و دارای نقطه ذوب پایین است. این فلز به «چسبندگی» معروف است و تمایل به مسدود کردن دندانه‌های تیغه دارد.
- زاویه چنگک: منفی (-5)°تا -6°)
- هندسه: تی سی جی
- فیزیک ایمنی:اگر از زاویه قلاب مثبت (مانند تیغه چوب) روی آلومینیوم استفاده کنید، تیغه روی ماده "بالا" می‌رود. در اره‌های دستی، این می‌تواند دسته اره را به شدت به پایین بکشد یا قطعه کار را پرتاب کند.چنگک منفیزاویه، بردار نیرو را تغییر می‌دهد: ماده را هل می‌دهددوراز تیغه و در مقابل حصار پشتی، برشی ایمن و کنترل‌شده را تضمین می‌کند.
- روغن کاری:برخلاف برش خشک فولاد، آلومینیوم معمولاً برای جلوگیری از جوش خوردن تراشه‌ها به شیار، نیاز به روانکاری غبارآلود دارد.
ب. کامپوزیت‌های ساختمانی (لمینت‌ها، ملامین، سیمان الیافی)
- زاویه چنگک: منفی (-2)°تا -5 درجه)
- فیزیک:موادی مانند ملامین، یک پوشش سطحی شکننده و سخت به سختی شیشه روی یک هسته نرم تخته خرده چوب دارند. یک قلاب مثبت، ماده را به سمت بالا بلند می‌کند و باعث می‌شود سطح شکننده آن تراشیده شود.قلاب منفیدر طول برش، ماده را به سمت پایین فشار می‌دهد، لایه سطحی را فشرده می‌کند و از لب‌پر شدن جلوگیری می‌کند.
- نکته مواد:برای سیمان الیافی (محتوای سیلیس بسیار ساینده)، زاویه اهمیت کمتری نسبت به جنس نوک دارد.الماس پلی کریستالی (PCD)نوک‌ها برای طول عمر بالا اجباری هستند، که معمولاً دارای زوایای مثبت کم (+5) می‌باشند.°) برای مدیریت بار سنگین گرد و غبار.