工具是如何失败的?

我职业生涯早期的两件事让我踏上了学习之路
所有我能想到的工具是如何失败的。第一件事发生在罗切斯特市附近一家大型国内汽车制造商的一级子公司，当时他们要求立即提供帮助，因为我公司供应的冷拔棒导致了他们的问题
形成工具燃烧。

第二件事发生在一家为重型卡车市场制造精密零件的独立公司，涉及一种圆形工具，很明显，这种工具几乎被熔化了。需要了解这些工具是如何失败的，这对我的公司作为这些客户的首选供应商的持续成功至关重要。

工具失败。我们知道他们会失败。问题是，“他们怎么会失败?”当工具以意想不到的方式失效时，这是一个信号，表明我们需要调整我们的过程。当用工具来加工钢时，我们的工艺将它们结合进给、速度和切削深度。工具的失效模式可以作为这些参数中哪些不正常的线索。“烧毁”和“熔化为屈服”，无论如何描述，都不能让我们对失败模式有更多的了解。

工具应该如何失败?根据我的经验，刀具在切削钢材时失效的“适当”模式是侧面磨损。这是一个自然的反应，许多英寸的材料被切割。在一定程度上，它也是一种稳定的线性响应。当刀侧磨损开始加速时，就该更换刀具了。翼面磨损是可预测的，是几乎所有可切削性测试的基础，可追溯到1907年F.W.泰勒。

任何其他失效模式都表明切削过程失控。速度是不是太快了?这导致了太多的热量。热裂纹，热变形和前刀面切屑是可能的结果，过多的热量。可调降转速，提高进料速比;在耙子面有缺口的情况下，调整间隙。这些都是为了让你回到可预测的侧翼磨损的国度而调查的步骤。

形成边缘是另一种需要调整加工过程的失效模式。取决于它发生的地方，积聚可能是由于馈源太重，间隙角太浅或材料化学问题。

增加速度-进给比，和/或增加间隙角是你可以控制的两个参数，以减少这种情况。

出坑是一种与速度(高温)和芯片压力相结合的失效模式。除降低速度外，升级刀具基材是解决这一故障模式的典型方法。

其他专家会告诉你许多不同的方法，从不同的冷却剂或切削油到工具上的不同涂层，再到不同的工具材料和几何形状，你可以使用这些方法来消除这些故障模式。所有这些解决方案可能会给你提供一个理想的方法来制作你的部分。首先，您需要知道在工具失败的方式中什么是正常的。

我如何解决我的头两个模具故障事件?第一个是超过1000美元的当天机票和租车费用，这是显而易见的。成型工具在它的侧面有凹坑，而不是侧面或前刀面。

事实上，这个坑——看起来像一个阶梯式的山谷，被炽热的岩浆包围着——是由于工具以一定角度切入多轴自动机床的夹头造成的。

一些“专业人士”显然在午夜转弯时发生了事故，但没有人录下来。白班工人无法解释这些工具本身的可见证据。他们的观察是，“你说得对，这个工具的形状和我们的夹头的鼻子是一样的。”因此，他们做了一件容易的事，并指责钢铁供应商。

第二起事件涉及类似的滥用工具，显示磨损、坑洞、高温证据以及快速磨损的证据。生产记录显示，这些工具出现故障的时间比平时短得多。

目前还没有发现任何工艺问题，但对这种钢的化学成分进行检查后发现，它的硫含量大大低于之前供应的热量。重新使用含硫较高的钢材，消除了工具混合模式过早失效的问题。

了解工具是如何失败的，以及他们应该如何失败，是我们每个人在精密加工产品行业的关键能力。毕竟，我们的业务是将工具应用于材料来创造产品。只有当我们能够认识到我们的工具如何失败和它们应该如何失败之间的区别时，才能帮助我们将过程恢复到更可预测和更稳定的状态。

工具应该如何失败?我的工具怎么会失败?我们的目标是更好地理解我们的过程。这个任务就在于这两个简单问题之间的差距。

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