Կարծրացած պողպատի ճեղքվածք PCBN կտրիչով

Կարծրացած պողպատի ճեղքվածք PCBN կտրիչով

Վերջին տասնամյակում կարծրացած պողպատե մասերի ճշգրիտ ակոսավորումը բազմաբյուրեղ խորանարդ բորի նիտրիդով (PCBN) ներդիրներով աստիճանաբար փոխարինել է ավանդական հղկմանը: ԱՄՆ-ի Index-ի ինժեներական մենեջեր Թայլեր Էկոնոմանն ասում է. «Ընդհանուր առմամբ, հղկման ակոսներն ավելի կայուն գործընթաց են, որն ապահովում է չափերի ավելի բարձր ճշգրտություն, քան ակոսը: Այնուամենայնիվ, մարդիկ դեռ ցանկանում են, որ մշակման կտորը ավարտվի խառատահաստոցի վրա: Պահանջվում է տարբեր մշակումներ»:

Աշխատանքային մասի տարբեր նյութերը, որոնք կարծրացել են, ներառում են բարձր արագությամբ պողպատը, պողպատը, կրող պողպատը և լեգիրված պողպատը: Միայն սեւ մետաղները կարող են կարծրանալ, իսկ կարծրացման գործընթացները սովորաբար կիրառվում են ցածր ածխածնային պողպատների վրա: Կարծրացման մշակման միջոցով աշխատանքային մասի արտաքին կարծրությունը կարելի է դարձնել ավելի բարձր և կրելի, մինչդեռ ինտերիերն ավելի լավ ամրություն ունի: Կարծրացած պողպատից պատրաստված մասերը ներառում են մանդրելներ, առանցքներ, միակցիչներ, շարժիչ անիվներ, ճարմանդային լիսեռներ, շարժակներ, թփեր, շարժիչ լիսեռներ, առանցքակալներ և այլն:

Այնուամենայնիվ, «կոշտ նյութերը» հարաբերական, փոփոխվող հասկացություն է։ Ոմանք կարծում են, որ 40-55 HRC կարծրությամբ մշակվող նյութերը կոշտ նյութեր են. մյուսները կարծում են, որ կոշտ նյութերի կարծրությունը պետք է լինի 58-60 HRC կամ ավելի բարձր: Այս կատեգորիայում կարող են օգտագործվել PCBN գործիքներ:

Ինդուկցիոն կարծրացումից հետո մակերեսային կարծրացած շերտը կարող է ունենալ մինչև 1,5 մմ հաստություն, իսկ կարծրությունը կարող է հասնել 58-60 HRC, մինչդեռ մակերեսային շերտի տակ գտնվող նյութը սովորաբար շատ ավելի փափուկ է: Այս դեպքում կարևոր է ապահովել, որ հատումների մեծ մասը կատարվում է մակերեսային կարծրացած շերտի տակ:

Բավարար հզորությամբ և կոշտությամբ հաստոցները անհրաժեշտ պայման են կարծրացած մասերի ակոսավորման համար: Ըստ Էկոնոմանի՝ «Որքան լավ է հաստոցների կոշտությունը և որքան մեծ է հզորությունը, այնքան ավելի արդյունավետ է կարծրացած նյութի ակոսավորումը: 50 HRC-ից ավելի կարծրություն ունեցող մշակված նյութերի համար շատ թեթև հաստոցներ չեն համապատասխանում կտրման պահանջվող պայմաններին: Եթե մեքենայի հզորությունը (հզորությունը, ոլորող մոմենտը և հատկապես կոշտությունը) հնարավոր չէ գերազանցել, ապա աշխատանքը հաջողությամբ ավարտվում է»:

Կոշտությունը շատ կարևոր է աշխատանքային մասի պահման սարքի համար, քանի որ ակոսավորման գործընթացում կտրող եզրի շփման մակերեսը մեծ է աշխատանքային մասի հետ, և գործիքը մեծ ճնշում է գործադրում աշխատանքային մասի վրա: Պողպատի կարծրացված աշխատանքային մասերը սեղմելիս կարող է օգտագործվել լայն սեղմակ՝ սեղմող մակերեսը ցրելու համար: Sumitomo Electric Hard Alloy Co.-ի մարքեթինգի մենեջեր Փոլ Ռատցկին ասում է. «Մշակման ենթակա մասերը պետք է ամուր հենված լինեն: Կարծրացած նյութերը մշակելիս թրթռումը և գործիքի ճնշումը առաջանում է շատ ավելի մեծ, քան սովորական աշխատանքային մասերը մշակելիս, ինչը կարող է հանգեցնել աշխատանքային մասի սեղմման: Չի կարող դուրս թռչել մեքենայից կամ առաջացնել CB չիպը»:

Անձեռոցիկը, որը պահում է ակոսային ներդիրը, պետք է հնարավորինս կարճ լինի, որպեսզի նվազագույնի հասցվի վերելքը և մեծացնի գործիքի կոշտությունը: Isca-ի GRIP արտադրանքի մենեջեր Մեթյու Շմիցը նշում է, որ ընդհանուր առմամբ մոնոլիտ գործիքներն ավելի հարմար են կարծրացած նյութերի ակոսավորման համար: Այնուամենայնիվ, ընկերությունն առաջարկում է նաև մոդուլային ակոսային համակարգ: «Մոդուլային սրունքը կարող է օգտագործվել մեքենայական իրավիճակներում, երբ գործիքը հակված է հանկարծակի ձախողման», - ասում է նա: «Պետք չէ ամբողջ սրունքը փոխարինել, պարզապես անհրաժեշտ է փոխարինել էժան բաղադրիչը: Մոդուլային սրունքը նաև առաջարկում է մշակման մի շարք տարբերակներ: Iskar's Grip մոդուլային համակարգը կարող է տեղադրվել տարբեր ապրանքների մեջ: Կարող եք օգտագործել 7 տարբեր շեղբերով գործիքակալ՝ 7 ապրանքային գծի համար կամ ցանկացած քանակությամբ շեղբեր տարբեր մշակման համար:

Սումիտոմո Էlectric-ի գործիքակալները CGA տիպի ներդիրները բռնելու համար օգտագործում են վերևից սեղմող մեթոդ, որը սայրը հետ է քաշում պահարանի մեջ: Այս ամրակը ունի նաև կողային ամրացնող պտուտակ, որն օգնում է բարելավել բռնելով կայունությունը և երկարացնել գործիքի կյանքը: Ընկերության դիզայնի բաժնի մենեջերի օգնական Ռիչ Մատոնն ասել է. «Այս գործիքակալը նախատեսված է կարծրացված աշխատանքային մասերի ակոսավորման համար: Եթե սայրը շարժվում է պահարանում, սայրը ժամանակի ընթացքում մաշվում է և գործիքի կյանքը փոխվում է: Ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեքենաշինության բարձր արտադրողականության պահանջների համար (օրինակ՝ 50-100 կամ 150 հատի կտրվածքի ժամկետը կարևոր է): իսկ գործիքի կյանքի փոփոխությունները կարող են էական ազդեցություն ունենալ արտադրության վրա»։

Համաձայն զեկույցների, Mitsubishi Materials-ի GY շարքի Tri-Lock մոդուլային ակոսային համակարգը կոշտությամբ համեմատելի է սայրի ինտեգրալ ցատկերի հետ: Համակարգը հուսալիորեն բռնում է ակոսների սայրերը երեք ուղղություններից (ծայրամասային, առջևի և վերևի): Նրա երկու կառուցվածքային դիզայնը կանխում է սայրի տեղաշարժը ակոսավորման ժամանակ. Անվտանգության բանալին վերացնում է սայրի առաջ շարժումը, որն առաջացել է անցք մշակման ժամանակ կտրող ուժից:

Կարծրացած պողպատե մասերի համար սովորաբար օգտագործվող ակոսավոր ներդիրները ներառում են պարզ քառակուսի ներդիրներ, ձևավորող ներդիրներ, ճեղքավոր ներդիրներ և այլն: Ընդհանրապես, կտրված ակոսները պետք է ունենան մակերևույթի լավ հարդարում, քանի որ դրանք ունեն զուգավորվող հատված, իսկ որոշները O-օղակներ են կամ կծկվող օղակի ակոսներ: Ըստ Mitsubishi Materials-ի արտադրանքի մասնագետ Մարկ Մենկոնիի, «Այս գործընթացները կարելի է բաժանել ներքին տրամագծով ակոսի մշակման և արտաքին տրամագծով ակոսային հաստոցների, սակայն ակոսների մեծ մասը պահանջում է նուրբ կտրում, ներառյալ թեթև հպման ճշգրտությունը՝ մոտավորապես 0,25 մմ կտրվածքի խորությունից: Կտրեք մինչև ամբողջական կտրվածք՝ մոտ 5 մմ խորությամբ»:

Կոշտացած պողպատի ակոսավորումը պահանջում է ավելի բարձր կարծրություն ունեցող գործիքների օգտագործում, ավելի լավ մաշվածության դիմադրություն և համապատասխան երկրաչափություն: Հիմնական բանը պարզելն է, թե արդյոք պետք է օգտագործվի կարբիդային ներդիր, կերամիկական կամ PCBN ներդիր: «Ես գրեթե միշտ ընտրում եմ կարբիդային ներդիրներ 50 HRC-ից ցածր կարծրությամբ մշակման մասերի մշակման ժամանակ: 50-58 HRC կարծրություն ունեցող մշակման համար կերամիկական ներդիրները շատ խնայող ընտրություն են: Միայն այն դեպքում, երբ մշակման մասի CBN ներդիրները պետք է հաշվի առնվեն մինչև 58 HRC կարծրության համար: Որովհետև CBN-ի ներդիրները հատկապես հարմար են ներդիրների համար: Կտրող նյութ չէ, այլ գործիք/մշակող միջերես:

58 HRC-ից ավելի կարծրություն ունեցող կարծրացած պողպատե մասերի ակոսավորման համար չիպերի կառավարումը խնդիր չէ: Քանի որ սովորաբար օգտագործվում է չոր ակոս, չիպսերը ավելի շատ նման են փոշու կամ շատ փոքր մասնիկների և կարող են հեռացվել ձեռքի հարվածով: Sumitomo Electric-ի Maton-ն ասել է. «Սովորաբար, այս տեսակի թզուկը կոտրվում և քայքայվում է, երբ այն հարվածում է որևէ բանի, այնպես որ թզուկի շփումը աշխատանքային մասի հետ չի վնասի աշխատանքային մասին: Թզուկ բռնես, ձեռքդ կջարդեն։ »

Պատճառներից մեկը, թե ինչու CBN ներդիրները հարմար են չոր կտրման համար, այն է, որ թեև դրանց ջերմային դիմադրությունը շատ լավ է, բայց ջերմաստիճանի տատանումների դեպքում վերամշակման կատարումը զգալիորեն նվազում է: Էկոնոմանն ասում է. «Իրականում, երբ CBN ներդիրը շփվում է աշխատանքային մասի նյութի հետ, այն արտադրում է ծայրի կտրվածքի ջերմություն, բայց քանի որ CBN ներդիրը ավելի քիչ հարմարվող է ջերմաստիճանի փոփոխություններին, դժվար է պատշաճ կերպով սառեցնել՝ կայուն ջերմաստիճանը պահպանելու համար: Պետություն. CBN-ը շատ կոշտ է, բայց այն նաև շատ փխրուն է և կարող է պատռվել ջերմաստիճանի փոփոխությունների պատճառով»:

Ցեմենտացված կարբիդով, կերամիկական կամ PCBN ներդիրներով ցածր կարծրությամբ (օրինակ՝ 45-50 HRC) պողպատե մասեր կտրելիս, առաջացած չիպերը պետք է հնարավորինս կարճ լինեն: Սա արդյունավետորեն հեռացնում է գործիքի նյութի կտրման ջերմությունը կտրման գործընթացում, քանի որ չիպսերը կարող են մեծ քանակությամբ ջերմություն տանել:

Էkar's Schmitz-ը նաև խորհուրդ է տալիս գործիքը մշակել «շրջված» վիճակում: Նա բացատրեց. «Հաստոցաշինական գործիքի վրա գործիք տեղադրելիս, հաստոցաշինողի նախընտրած գործիքը տեղադրվում է սայրը երես վեր կտրելով, քանի որ դա թույլ է տալիս մշակման մասի պտույտը ներքև ճնշում գործադրել մեքենայի ռելսի վրա՝ մեքենան կայուն պահելու համար: գլխիվայր, սայրը տեսանելի չի լինի, և չիպի հոսքը ավտոմատ կերպով դուրս կգա կտրող տարածքից՝ ձգողականության ազդեցության տակ»։

Մակերեւութային կարծրացումը պարզ մեթոդ է ցածր ածխածնային պողպատի կարծրությունը բարելավելու համար: Սկզբունքը նյութի մակերեսի տակ որոշակի խորության վրա ածխածնի պարունակության ավելացումն է: Երբ ակոսների խորությունը գերազանցում է մակերեսի կարծրացած շերտի հաստությունը, որոշ խնդիրներ կարող են առաջանալ ակոսային սայրի ավելի կոշտ նյութից ավելի փափուկ նյութի փոխվելու պատճառով: Այդ նպատակով գործիքների արտադրողները մշակել են սայրերի մի քանի դասակարգեր տարբեր տեսակի մշակման նյութերի համար:

Հորն (ԱՄՆ) վաճառքի մենեջեր Դուան Դրեյփը ասում է. «Ավելի կոշտ նյութից ավելի փափուկ նյութի փոխվելիս օգտատերը միշտ չէ, որ ցանկանում է փոխել սայրը, այնպես որ մենք պետք է գտնենք լավագույն գործիքը այս տեսակի մշակման համար: Եթե օգտագործվի ցեմենտացված կարբիդի ներդիր, այն կհանդիպի չափից ավելի մաշվածության խնդրին: օգտագործվում է փափուկ հատվածը կտրելու համար, հեշտ է վնասել սայրը, մենք կարող ենք օգտագործել փոխզիջումային տարբերակ՝ բարձր կարծրության ներդիրներ + սուպեր քսած ծածկույթներ կամ համեմատաբար փափուկ CBN ներդիրներ + սովորական նյութեր կտրելու համար հարմար կտրող ներդիրներ:

«Դուք կարող եք օգտագործել CBN ներդիրները 45-50 HRC կարծրությամբ նյութերը արդյունավետորեն կտրելու համար, սակայն սայրի երկրաչափությունը պետք է կարգավորվի: Տիպիկ CBN ներդիրներն ունեն բացասական շեղանկյուն կտրվածքի եզրին: Այս բացասական փորվածքի CBN ներդիրը ավելի մեղմ է մեքենայում: կրճատվել է, եթե օգտագործվում է ավելի ցածր կարծրությամբ CBN և փոխվում է կտրող եզրի երկրաչափությունը, 45-50 HRC կարծրություն ունեցող նյութը կարող է հաջողությամբ կտրվել:

Ընկերության կողմից մշակված S117 HORN ակոսային ներդիրն օգտագործում է PCBN ծայր, և կտրման խորությունը կազմում է մոտ 0,15-0,2 մմ, երբ փոխանցումների լայնությունը ճշգրիտ կտրված է: Մակերեւույթի լավ հարդարման հասնելու համար սայրն ունի քերող հարթություն երկու կողմի կտրող եզրերից յուրաքանչյուրի վրա:

Մեկ այլ տարբերակ է փոխել կտրման պարամետրերը: Ըստ Index's Economan-ի՝ «Կարծրացված շերտը կտրելուց հետո կարող են օգտագործվել ավելի մեծ կտրման պարամետրեր: Եթե կարծրացված խորությունը ընդամենը 0,13 մմ է կամ 0,25 մմ, ապա այս խորությունը կտրելուց հետո կամ փոխվում են տարբեր շեղբերները, կամ դեռ Օգտագործում են նույն սայրը, բայց բարձրացնում են կտրման մակարդակի պարամետրերը»:

Մշակման ավելի լայն շրջանակ ընդգրկելու համար PCBN սայրերի դասակարգերն ավելանում են: Ավելի բարձր կարծրության աստիճանները թույլ են տալիս ավելի արագ կտրելու արագություն, մինչդեռ ավելի լավ ամրություն ունեցող դասարանները կարող են օգտագործվել ավելի անկայուն մշակման միջավայրերում: Շարունակական կամ ընդհատված կտրման համար կարող են օգտագործվել նաև PCBN ներդիրների տարբեր դասեր: Sumitomo Electric-ի Maton-ը նշել է, որ PCBN գործիքների փխրունության պատճառով սուր կտրող եզրերը հակված են ճաքճքման՝ կարծրացած պողպատը մշակելիս: «Մենք պետք է պաշտպանենք կտրող եզրը, հատկապես ընդհատվող կտրման ժամանակ, կտրող ծայրը պետք է ավելի շատ պատրաստվի, քան շարունակական կտրման ժամանակ, իսկ կտրման անկյունը պետք է լինի ավելի մեծ»:

Իսկար'-ի նոր մշակված IB10H և IB20H դասարաններն ավելի են ընդլայնում իրենց Groove Turn PCBN արտադրանքի շարքը: IB10H-ը մանրահատիկ PCBN դասակարգ է՝ կարծրացած պողպատի միջին և բարձր արագությամբ շարունակական կտրման համար; մինչդեռ IB20H-ը բաղկացած է նուրբ և միջին չափի հատիկավոր PCBN հատիկներից՝ ապահովելով լավ մաշվածության դիմադրություն և հարվածային դիմադրություն: Հավասարակշռությունը կարող է դիմակայել կարծրացած պողպատի ընդհատված կտրման ավելի դաժան պայմաններին: PCBN գործիքի նորմալ ձախողման ռեժիմը պետք է լինի այնպես, որ կտրող ծայրը մաշվի, այլ ոչ թե հանկարծակի ճաքի կամ ճաքի:

Sumitomo Electric-ի կողմից ներկայացված BNC30G ծածկված PCBN դասակարգը օգտագործվում է պողպատից կարծրացած աշխատանքային մասերի ընդհատվող ակոսավորման համար: Շարունակական ակոսավորման համար ընկերությունը առաջարկում է իր BN250 ունիվերսալ սայրի դասակարգը: «Անընդհատ կտրելիս սայրը երկար ժամանակ կտրվում է, ինչը կառաջացնի շատ կտրող ջերմություն: Հետևաբար, անհրաժեշտ է օգտագործել լավ մաշվածության դիմադրություն ունեցող սայր: Ընդհատվող ակոսների դեպքում սայրը անընդհատ մտնում և դուրս է գալիս կտրվածքից: Այն մեծ ազդեցություն է ունենում ծայրի վրա: Հետևաբար, անհրաժեշտ է լավ դիմանալ հարվածող սայրին: սայրի ծածկույթը նաև օգնում է երկարացնել գործիքի կյանքը»:

Անկախ մշակվող ակոսի տեսակից, արտադրամասերը, որոնք նախկինում հենվում էին պողպատե պողպատե մասերը ավարտելու համար հղկման վրա, կարող են վերածվել ակոսավորման՝ PCBN գործիքներով՝ արտադրողականությունը բարձրացնելու համար: Կոշտ ակոսը կարող է հասնել չափերի ճշգրտության, որը համեմատելի է հղկման հետ՝ միևնույն ժամանակ զգալիորեն նվազեցնելով հաստոցների մշակման ժամանակը: