Inclinatura di l'acciaio tempratu cù u cutter PCBN

Inclinatura di acciai temprati cù cutter PCBN

In l'ultimi decennii, a scanalatura di precisione di parti d'acciaio induritu cù inserti di nitruru di boru cubicu policristalinu (PCBN) hà gradualmente rimpiazzatu a macinazione tradiziunale. Tyler Economan, direttore di l'ingegneria di l'offerta in Index, USA, hà dettu: "In generale, i grooves di grinding sò un prucessu più stabile chì furnisce una precisione dimensionale più altu ch'è u grooving. Tuttavia, a ghjente vole ancu esse capace di compie u travagliu nantu à un tornu. Una varietà di trasfurmazioni necessaria ".

Diversi materiali di u travagliu chì sò stati induriti includenu l'acciaio à alta velocità, l'acciaio per fustelle, l'acciaio per cuscinetti è l'acciaio in lega. Solu i metalli ferrosi ponu esse induriti, è i prucessi di indurimentu sò generalmente appiicati à l'acciai à pocu carbonu. Per mezu di u trattamentu di indurimentu, a durezza esterna di a pezza pò esse fatta più alta è purtata, mentre chì l'internu hà una durezza megliu. I pezzi fatti di l'acciaio induritu includenu mandrini, assi, connettori, roti di trasmissione, camme, ingranaggi, boccole, alberi di trasmissione, cuscinetti e simili.

Tuttavia, "materiali duri" hè un cuncettu parente, cambiante. Certi pirsuni pensanu chì i materiali di u travagliu cù una durezza di 40-55 HRC sò materiali duru; altri credi chì a durezza di i materiali duru deve esse 58-60 HRC o più altu. In questa categuria, i strumenti PCBN ponu esse utilizati.

Dopu l'indurimentu induttivu, a strata indurita di a superficia pò esse finu à 1,5 mm di spessore è a durezza pò ghjunghje à 58-60 HRC, mentre chì u materiale sottu à a superficia hè di solitu assai più suave. In questu casu, hè impurtante per assicurà chì a maiò parte di u tagliu hè fattu sottu à a capa indurita di a superficia.

L'utensili di macchina cù putenza è rigidità suffirenzi sò una cundizione necessaria per u grooving di parti induriti. Sicondu Economan, "Quantu megliu hè a rigidità di a machina è u più altu u putere, u più efficiente u grooving di u materiale induritu. Per i materiali di u travagliu cù una durezza di più di 50 HRC, assai machini ligeri ùn anu micca cumpletu i cundizioni di taglio necessarii. Se a capacità di a macchina (potenza, torque, è soprattuttu rigidità) hè superata, a machining ùn pò micca esse cumpletata cun successu ".

A rigidità hè assai impurtante per u dispusitivu di mantene a pezza perchè a superficia di cuntattu di u tagliu cù a pezza hè grande durante u prucessu di grooving, è l'uttellu esercita una grande pressione nantu à a pezza. Quandu si serranu pezzi d'acciaio induritu, una pinza larga pò esse usata per disperse a superficia di clamping. Paul Ratzki, direttore di marketing di Sumitomo Electric Hard Alloy Co., hà dettu: "I pezzi da esse machinati devenu esse fermamente supportati. Quandu u travagliu di materiali induriti, a vibrazione è a pressione di l'utensili generati sò assai più grande cà quandu si machina pezzi ordinariu, chì pò esse risultatu in u serramentu di pezzi.

U stincu chì cuntene l'insertu di grooving deve esse u più curtu pussibule per minimizzà l'overhang è aumentà a rigidità di l'utillita. Matthew Schmitz, manager di i prudutti GRIP in Isca, indica chì, in generale, l'arnesi monolitichi sò più adattati per a scanalatura di materiali induriti. Tuttavia, a cumpagnia offre ancu un sistema di grooving modulari. "U coddu modulare pò esse usatu in situazioni di machining induve l'uttellu hè propensu à fallimentu bruscu", dice. "Ùn avete micca bisognu di rimpiazzà tuttu u gambo, basta à rimpiazzà un cumpunente menu caru. U stintu modulare offre ancu una varietà di opzioni di machining. U sistema modulare di Iskar's Grip pò esse installatu in una varietà di prudutti diffirenti. Pudete utilizà un supportu d'utensili cù 7 lame diverse per 7 linee di produttu o qualsiasi numeru di lame per un processamentu diversu A stessa linea di produttu cù larghezza di slot ".

Sumitomo EI portautensili di lectric per afferrare inserti di tipu CGA utilizanu un metudu di serratura superiore chì tira a lama in u supportu. Stu supportu hà ancu una vite di fissazione laterale per aiutà à migliurà a stabilità di a presa è allargà a vita di l'utile. Rich Maton, assistente manager di u dipartimentu di cuncepimentu di a cumpagnia, hà dettu: "Questu portautensili hè cuncepitu per a scanalatura di pezzi di travagliu induriti. Se a lama si move in u supportu, a lama si porta cù u tempu è a vita di l'utensili cambia. Per i requisiti di machinazione d'alta produttività di l'industria automobilistica (cum'è 50-100 o 150, a capacità di taglio è a vita di l'utensili hè particularmente impurtante per l'utensili di u travagliu). i cambiamenti in a vita di l'utensili ponu avè un impattu significativu in a produzzione ".

Sicondu i rapporti, u sistema di scanalatura modulare Tri-Lock di a serie GY di Mitsubishi Materials hè paragunabile in rigidità à i mandrini di lame integrali. U sistema grippa in modu affidabile e lame di grooving da trè direzzione (periferia, frontale è superiore). I so dui disegnu strutturale impediscenu a lama da esse spustata durante u grooving: a prughjezzione in forma di V impedisce chì a pala si move à i lati; a chjave di sicurezza elimina u muvimentu in avanti di a lama causata da a forza di taglio durante a machining slot.

L'inserti di grooving comunmente usati per i pezzi d'acciaio induritu includenu inserti quadrati simplici, inserzioni formanti, inserti slotted, è simili. In generale, i solchi tagliati sò tenuti à avè un bonu finitu di a superficia perchè anu una parte di accoppiamentu, è certi sò O-rings o snap ring grooves. Sicondu Mark Menconi, specialista di u produttu in Mitsubishi Materials, "Questi prucessi ponu esse divisi in u machining groove di diametru internu è di diametru esterno, ma a maiò parte di l'operazioni di grooving necessitanu un tagliu finitu, cumprese a precisione di u toccu ligeru da circa 0,25 mm di prufundità di tagliu.

U grooving di l'acciaio induritu richiede l'usu di arnesi cù una durezza più alta, una migliore resistenza à l'usura è una geometria adatta. A chjave hè di capisce s'ellu si deve esse usatu un insertu di carburu, un insertu ceramicu o un insertu PCBN. Schmitz hà dettu: "Quasi sempre sceglite inserti di carburu quandu si lavoranu pezzi cù durezza sottu 50 HRC. Per i pezzi cù una durezza di 50-58 HRC, l'inserti di ceramica sò una scelta assai ecunomica. Solu quandu l'inserti CBN deve esse cunsideratu per una durezza finu à 58 HRC. L'inserti CBN sò particularmente adattati per a machinazione di un materiale di taglio elevatu, ma ùn hè micca particularmente adattatu per u meccanismo di u materiale di taglio. interfaccia di scioglie u materiale.

Per a scanalatura di pezzi d'acciaio induriti cù una durezza di più di 58 HRC, u cuntrollu di chip ùn hè micca un prublema. Siccomu u grooving seccu hè generalmente utilizatu, i patatine sò più cum'è polvere o particeddi assai chjuchi è ponu esse eliminati da u colpu di a manu. Maton di Sumitomo Electric hà dettu: "In solitu, stu tipu di trucioli si romperà è si disintegrarà quandu tocca à qualcosa, cusì u cuntattu di u trucu cù a pezza di travagliu ùn dannerà micca a pezza. Sè vo pigliate un sciarpa, vi sbatteranu in manu. "

Unu di i ragiuni perchè l'inserti CBN sò adattati per u tagliu in seccu hè chì, ancu s'è a so resistenza à u calore hè assai bona, u rendiment di trasfurmazioni hè assai ridutta in u casu di fluttuazioni di temperatura. Economan dice: "In fattu, quandu l'inseritu CBN hè in cuntattu cù u materiale di u travagliu, pruduce u calore di tagliu nantu à a punta, ma perchè l'inseritu CBN hè menu adattabile à i cambiamenti di temperatura, hè difficiule di rinfriscà bè per mantene una temperatura constante. Statu. CBN hè assai duru, ma hè ancu assai fragile è pò rompe per via di cambiamenti di temperatura ".

Quandu si taglianu pezzi d'acciaio cù una durezza bassa (cum'è 45-50 HRC) cù inserti di carburu cimentatu, ceramica o PCBN, i chip generati devenu esse u più brevi. Questu effittivamenti sguassate u calore di tagliu in u materiale di l'uttellu durante u prucessu di taglio perchè i chips ponu purtà una grande quantità di calore.

HèKar's Schmitz ricumanda ancu chì l'uttellu sia trattatu in un statu "invertitu". Spiegò: "Quandu si stalla un strumentu nantu à una macchina utensile, l'uttellu preferitu di u custruttore di a macchina hè installatu tagliendu a lama a faccia in alto, perchè permette à a rotazione di a pezza di esercitarà una pressione discendente nantu à a rota di a macchina per mantene a macchina stabile. Tuttavia, quandu a lama hè tagliata in u materiale di a pezza, i chips formati ponu stà nantu à a lama è u supportu hè montatu in u latu di l'utensile. a lama ùn serà micca visibile, è u flussu di chip scapperà automaticamente da a zona di taglio sottu l'azzione di gravità ".

L'indurimentu di a superficia hè un metudu simplice per migliurà a durezza di l'acciaio à pocu carbonu. U principiu hè di aumentà u cuntenutu di carbone à una certa prufundità sottu a superficia di u materiale. Quandu a prufundità di grooving supera u gruixu di a strata indurita di a superficia, alcuni prublemi ponu accade per u cambiamentu di a lama di grooving da un materiale più duru à un materiale più suave. Per questu scopu, i pruduttori di l'arnesi anu sviluppatu parechji gradi di lame per diversi tipi di materiali di u travagliu.

Duane Drape, direttore di vendita in Horn (USA), hà dettu: "Quandu cambia da un materiale più duru à un materiale più suave, l'utilizatore ùn vole micca sempre cambià a lama, cusì avemu da truvà u megliu strumentu per stu tipu di machining. Se si usa un insertu di carburu cementatu, scontru u prublema di usu eccessivu quandu a lama taglia una superficia dura. Se hè usata una parte di taglio CBN adatta per un insertu CBN-duru hè adattatu per un insertu di carburu cementatu. Facile à dannà a lama Pudemu aduprà un cumprumissu: inserti di carburu d'alta durezza + rivestimenti super lubricati, o qualità di inserti CBN relativamente morbidi + inserti di taglio adattati per u tagliu di materiali cumuni (piuttostu cà u travagliu duru).

Drape hà dettu: "Pudete aduprà inserti CBN per tagliate in modu efficace i materiali di u travagliu cù una durezza di 45-50 HRC, ma a geometria di a lama deve esse aghjustata. I inserti tipici CBN anu un smusso negativu nantu à u tagliu. Stu insertu negativu CBN hè più dolce à a machina. Quandu u materiale di u travagliu hè utilizatu, u materiale averà un effettu CBN è a vita di l'utensile sarà corta. A durezza più bassa hè aduprata è a geometria di u tagliu hè cambiatu, u materiale di u travagliu cù una durezza di 45-50 HRC pò esse tagliatu cù successu ".

L'inseritu di grooving S117 HORN sviluppatu da a cumpagnia usa una punta di PCBN, è a prufundità di tagliu hè di circa 0,15-0,2 mm quandu a larghezza di l'ingranaggio hè precisamente tagliata. Per ottene una bona finitura di a superficia, a lama hà un pianu di scraping in ognuna di i taglienti di i dui lati.

Una altra opzione hè di cambià i paràmetri di taglio. Sicondu l'Economan di l'Index, "Dopu à u tagliu attraversu a strata indurita, i paràmetri di taglio più grande ponu esse utilizati. Se a prufundità indurita hè solu 0,13 mm o 0,25 mm, dopu avè tagliatu per questa prufundità, sia e diverse lame sò rimpiazzate o ancu Aduprate a stessa lama, ma aumentanu i paràmetri di taglio à u livellu adattatu ".

Per copre una gamma più larga di trasfurmazioni, i gradi di lame PCBN sò in crescita. I gradi di durezza più elevati permettenu una velocità di taglio più veloce, mentre chì i gradi cù una durezza megliu ponu esse aduprati in ambienti di trasfurmazioni più instabili. Per u tagliu cuntinuu o interruttu, diverse qualità di inserti PCBN ponu ancu esse aduprate. Maton di Sumitomo Electric hà rimarcatu chì, per via di a fragilità di l'arnesi PCBN, i taglienti taglienti sò propensi à sbucciate durante a lavorazione di l'acciaio indurita. "Avemu da prutezzione di u tagliu, soprattuttu in u tagliu interrottu, u tagliu deve esse preparatu più cà in u tagliu cuntinuu, è l'angolo di tagliu deve esse più grande".

Iskar&# 39; I gradi IB10H è IB20H di novu sviluppu allarganu ancu a so linea di prudutti Groove Turn PCBN. IB10H hè una qualità PCBN di grana fina per u tagliu cuntinuu di media à alta velocità di l'acciaio induritu; mentri IB20H hè custituitu di granu PCBN di grana fina è mediu, chì furnisce una bona resistenza à l'usura è resistenza à l'impattu. U bilanciu pò resiste à e cundizioni più duru di u taglio interrottu di l'acciaio induritu. U modu di fallimentu normale di un strumentu PCBN deve esse chì u tagliu di punta si sguassate piuttostu cà cracking o cracking di colpu.

A qualità PCBN rivestita BNC30G introdotta da Sumitomo Electric hè aduprata per a scanalatura interrotta di pezzi d'acciaio induriti. Per una scanalatura cuntinuu, a cumpagnia ricumanda a so qualità di lama universale BN250. Maton hà dettu: "Quandu si taglia in continuu, a lama hè tagliata per un bellu pezzu, chì genererà assai calore di taglio. Per quessa, hè necessariu d'utilizà una lama cù una bona resistenza à l'usura. In u casu di grooving intermittenti, a lama entra è esce continuamente da u tagliu. Hà un grande impattu nantu à a punta. Per quessa, hè necessariu d'utilizà una lama cù una bona intermittenza è ancu un impattu. aiuta à allargà a vita di l'utensili".

Indipendentemente da u tippu di groove essendu machinatu, l'attellu chì prima si basava nantu à a macinazione per finisce i pezzi d'acciaio induriti pò esse cunvertiti in grooving cù arnesi PCBN per aumentà a produtividade. A scanalatura dura pò ottene una precisione dimensionale paragunabile à a macinazione, mentre chì riduce significativamente u tempu di lavorazione.