Rifa úr hertu stáli með PCBN skeri

Rifa úr hertu stáli með PCBN skeri

Undanfarinn áratug hefur nákvæmni grópun á hertum stálhlutum með fjölkristölluðum kúbískum bórnítríði (PCBN) innskotum smám saman komið í stað hefðbundinnar slípun. Tyler Economan, tilboðsverkfræðistjóri hjá Index, Bandaríkjunum, sagði: "Almennt séð er slípunarróf stöðugra ferli sem veitir meiri víddarnákvæmni en skurður. Hins vegar vill fólk enn vera fær um að klára vinnustykkið á rennibekk. Margvísleg vinnsla þarf."

Ýmis vinnustykkisefni sem hafa verið hert eru meðal annars háhraðastál, deyjastál, burðarstál og álstál. Aðeins er hægt að herða járnmálma og herðingarferli eru venjulega beitt á lágkolefnisstál. Með herslumeðferðinni er hægt að gera ytri hörku vinnustykkisins hærri og klæðanlegan, á meðan innréttingin hefur betri hörku. Hlutar úr hertu stáli eru dorn, ása, tengi, drifhjól, knastásar, gírar, hlaup, drifskaft, legur og þess háttar.

Hins vegar er „harð efni“ afstætt hugtak sem breytist. Sumir halda að efni í vinnustykki með hörku 40-55 HRC séu hörð efni; aðrir telja að hörku hörðra efna ætti að vera 58-60 HRC eða hærri. Í þessum flokki er hægt að nota PCBN verkfæri.

Eftir örvunarherðingu getur yfirborðshertað lagið orðið allt að 1,5 mm þykkt og hörkan getur náð 58-60 HRC á meðan efnið undir yfirborðslaginu er venjulega mun mýkra. Í þessu tilviki er mikilvægt að tryggja að mest af skurðinum sé gert undir yfirborðshertu laginu.

Vélar með nægilegt afl og stífni eru nauðsynleg skilyrði fyrir riftun á hertum hlutum. Samkvæmt Economan, "Því betri stífni vélarinnar og því meiri kraftur, því skilvirkari er rifa á hertu efninu. Fyrir vinnustykki með hörku yfir 50 HRC uppfylla mörg létt vélar ekki tilskilin skurðskilyrði. Ef farið er yfir getu vélarinnar (afl, tog, og sérstaklega stífni) er ekki hægt að ljúka vinnslunni með góðum árangri."

Stífleiki er mjög mikilvægur fyrir vinnustykkishaldarbúnaðinn vegna þess að snertiflötur skurðarbrúnarinnar við vinnustykkið er stórt meðan á skurðarferlinu stendur og verkfærið beitir miklum þrýstingi á vinnustykkið. Þegar hert stál vinnustykki er klemmt er hægt að nota breiðan klemmu til að dreifa klemmuflötinum. Paul Ratzki, markaðsstjóri Sumitomo Electric Hard Alloy Co., sagði: "Hlutarnir sem á að vinna verða að vera vel studdir. Við vinnslu á hertu efnum er titringurinn og verkfæraþrýstingurinn sem myndast mun meiri en við vinnslu á venjulegum vinnuhlutum, sem getur leitt til þess að vinnustykkið klemmast. Getur ekki flogið út úr vélinni, eða valdið því að spónan eða CBN blaðið brotnar."

Skafturinn sem heldur innskotinu á að vera eins stuttur og hægt er til að lágmarka yfirhengi og auka stífni verkfæra. Matthew Schmitz, framkvæmdastjóri GRIP afurða hjá Isca, bendir á að almennt henti einlit verkfæri betur til að rifa hertu efni. Hins vegar býður fyrirtækið einnig upp á mátkerfi fyrir rifa. „Hægt er að nota mátskaftinn við vinnsluaðstæður þar sem tólið er viðkvæmt fyrir skyndilegri bilun,“ segir hann. "Þú þarft ekki að skipta um allan skaftið, þú þarft bara að skipta um ódýrari íhlut. Einingaskafturinn býður einnig upp á margs konar vinnslumöguleika. Grip einingakerfi Iskar er hægt að setja í margs konar vörur. Hægt er að nota verkfærahaldara með 7 mismunandi blöðum fyrir 7 vörulínur eða hvaða fjölda blaða sem er fyrir mismunandi vinnslu Sömu vörulínu með raufbreidd."

Sumitomo EVerkfærahaldarar lectric til að grípa innsetningar af CGA-gerð nota toppklemmuaðferð sem dregur blaðið aftur inn í festinguna. Þessi haldari er einnig með hliðarskrúfu til að bæta gripstöðugleika og lengja endingu verkfæra. Rich Maton, aðstoðarframkvæmdastjóri hönnunardeildar fyrirtækisins, sagði: "Þessi verkfærahaldari er hannaður fyrir gróp á hertum vinnuhlutum. Ef blaðið hreyfist í festingunni slitnar blaðið með tímanum og endingartími verkfæranna breytist. Fyrir mikla framleiðni vinnslukröfur bílaiðnaðarins (svo sem 50-100 eða 150 eða 150 endingartími verkfæris), breytist endingartími verkfæris og endingartími verkfæris, breytist endingartími verkfæra á hverja endingu verkfæra. getur haft veruleg áhrif á framleiðslu.“

Samkvæmt skýrslum er GY röð Tri-Lock mát rifakerfi Mitsubishi Materials sambærilegt hvað stífleika varðar við samþættar blaðspennur. Kerfið grípur áreiðanlega grópblöðin úr þremur áttum (útlæg, að framan og að ofan). Tvær uppbyggingarhönnun þess kemur í veg fyrir að blaðið færist til við gróp: V-laga útskotið kemur í veg fyrir að blaðið færist til hliðanna; öryggislykillinn útilokar hreyfingu blaðsins fram á við af völdum skurðarkraftsins við rifavinnslu.

Algengt er að nota rifainnlegg fyrir herta stálhluta eru einföld ferningainnlegg, mótunarinnlegg, rifainnlegg og þess háttar. Almennt þarf að klippa rifurnar hafi gott yfirborðsáferð vegna þess að þær eru með passahluta og sumar eru O-hringir eða smellahringir. Að sögn Mark Menconi, vörusérfræðings hjá Mitsubishi Materials, má skipta þessum ferlum í grópvinnslu með innra þvermál og grópvinnslu að ytra þvermáli, en flestar grópunaraðgerðir krefjast fínsskurðar, þ.

Til að rifa hertu stáli þarf að nota verkfæri með meiri hörku, betri slitþol og viðeigandi rúmfræði. Lykillinn er að finna út hvort nota eigi karbíðinnlegg, keramikinnlegg eða PCBN innlegg. Schmitz sagði: "Ég vel næstum alltaf karbíðinnlegg þegar ég vinn vinnustykki með hörku undir 50 HRC. Fyrir vinnustykki með hörku 50-58 HRC eru keramikinnlegg mjög hagkvæmt val. Aðeins þegar CBN vinnustykkið ætti að íhuga hörku allt að 58 HRC vegna þess að CBN-efnin henta sérstaklega fyrir slíka hörku. Vinnslubúnaður er ekki skurðarefni heldur tengiverkfæri/vinnustykki Bræðið efnið.

Fyrir gróp á hertum stálhlutum með hörku yfir 58 HRC er spónastýring ekki vandamál. Þar sem venjulega er notað þurr gróp eru flögurnar meira eins og ryk eða mjög litlar agnir og hægt er að fjarlægja þær með handblástur. Maton hjá Sumitomo Electric sagði: „Venjulega mun svona spón brotna og sundrast þegar það lendir í einhverju, þannig að snerting spóna við vinnustykkið skemmir ekki vinnustykkið. Ef þú grípur spón, munu þeir mölva í hendinni á þér. ”

Ein af ástæðunum fyrir því að CBN innlegg henta til þurrskurðar er sú að þó hitaþol þeirra sé mjög gott þá minnkar vinnsluafköst til muna ef um hitasveiflur er að ræða. Economan segir: „Í raun, þegar CBN innleggið er í snertingu við efnið í vinnustykkinu framleiðir það skurðarhita á oddinum, en vegna þess að CBN innleggið er minna aðlögunarhæft að hitabreytingum er erfitt að kæla það nægilega til að halda stöðugu hitastigi. Ríki. CBN er mjög hart, en það er líka mjög brothætt og getur sprungið vegna hitabreytinga.“

Þegar skorið er úr stálhlutum með lága hörku (eins og 45-50 HRC) með sementuðu karbíði, keramik eða PCBN innleggjum, ættu flísar sem myndast að vera eins stuttar og mögulegt er. Þetta fjarlægir í raun skurðarhitann í verkfæraefninu meðan á skurðarferlinu stendur vegna þess að flögurnar geta flutt mikið magn af hita í burtu.

ErKar's Schmitz mælir einnig með því að tólið sé unnið í "öfugum" ástandi. Hann útskýrði: "Þegar verkfæri er sett upp á vél er ákjósanlegt verkfæri vélsmiðsins sett upp með því að skera blaðið upp, þar sem þetta gerir snúning vinnustykkisins kleift að beita þrýstingi niður á vélarbrautina til að halda vélinni stöðugri. Hins vegar, þegar blaðið er skorið inn í efnið í vinnustykkinu, geta myndaðar flísar verið eftir á blaðinu og verkfærahaldaranum er ekki snúið niður og verkfærahaldaranum er snúið upp á hliðina. vera sýnilegt og flísflæðið sleppur sjálfkrafa frá skurðarsvæðinu undir áhrifum þyngdaraflsins."

Yfirborðsherðing er einföld aðferð til að bæta hörku lágkolefnisstáls. Meginreglan er að auka kolefnisinnihaldið á ákveðnu dýpi undir yfirborði efnisins. Þegar rifadýpt fer yfir þykkt yfirborðshertu lagsins geta einhver vandamál komið upp vegna þess að rifablaðið breytist úr harðara efni í mýkra efni. Í þessu skyni hafa verkfæraframleiðendur þróað nokkrar blaðflokkar fyrir mismunandi gerðir af efnum í vinnustykki.

Duane Drape, sölustjóri hjá Horn (Bandaríkjunum), sagði: "Þegar skipt er úr harðara efni í mýkra efni vill notandinn ekki alltaf skipta um blað, þannig að við verðum að finna besta tólið fyrir þessa tegund vinnslu. Ef sementað karbíð innlegg er notað mun það lenda í því vandamáli að vera of mikið slit þegar blaðið er notað til að skera mikið yfirborð í CB-n hörðum efnum. til að skera mjúkan hluta er auðvelt að skemma blaðið. Við getum notað málamiðlun: karbíðinnlegg með mikilli hörku + ofursmurð húðun, eða tiltölulega mjúk CBN-innlegg + skurðarinnlegg sem henta til að klippa algeng efni (frekar en harða vinnslu)."

Drape sagði: "Þú getur notað CBN innlegg til að skera efni úr vinnustykki með hörku 45-50 HRC, en rúmfræði blaðsins verður að stilla. Dæmigert CBN innlegg eru með neikvæða skán á skurðbrúninni. Þessi neikvæða skán CBN innlegg er mýkri að véla. Þegar efnið á vinnustykkinu er notað mun efnið dragast út og endingartíminn styttast og efnið styttist. CBN einkunn með lægri hörku er notuð og rúmfræði skurðarbrúnarinnar er breytt, hægt er að skera vinnustykkisefnið með hörku 45-50 HRC með góðum árangri."

S117 HORN rifainnleggið sem fyrirtækið hefur þróað notar PCBN odd og skurðardýpt er um 0,15-0,2 mm þegar gírbreiddin er nákvæmlega skorin. Til að ná góðri yfirborðsáferð er blaðið með skafaplani á hvorum skurðbrúnum á báðum hliðum.

Annar valkostur er að breyta skurðarbreytum. Samkvæmt Economan frá Index, "Eftir að hafa skorið í gegnum hertu lagið er hægt að nota stærri skurðarfæribreytur. Ef hertu dýptin er aðeins 0,13 mm eða 0,25 mm, eftir að hafa skorið í gegnum þetta dýpi, er annað hvort skipt um mismunandi hnífa eða notaðu samt sama blað, en aukið skurðarbreyturnar í viðeigandi stig."

Til að ná yfir breiðari vinnslusvið eru PCBN blaðaflokkar að aukast. Hærri hörkustig leyfa meiri skurðarhraða, en gráður með betri hörku er hægt að nota í óstöðugra vinnsluumhverfi. Fyrir samfellda eða truflaða klippingu er einnig hægt að nota mismunandi PCBN innleggsstig. Maton hjá Sumitomo Electric benti á að vegna stökkleika PCBN verkfæra eru beittar skurðbrúnir hætt við að flísast við vinnslu á hertu stáli. „Við verðum að vernda skurðbrúnina, sérstaklega í truflunum skurði, skurðbrúnin ætti að vera undirbúin meira en í samfelldum skurði og skurðhornið ætti að vera stærra.

Iskar's nýlega þróað IB10H og IB20H einkunnir auka enn frekar Groove Turn PCBN vörulínu sína. IB10H er fínkornað PCBN flokkur fyrir miðlungs til háhraða samfellda klippingu á hertu stáli; á meðan IB20H samanstendur af fínum og meðalkornastærðum PCBN kornum, sem veitir góða slitþol og höggþol. Jafnvægið þolir erfiðari aðstæður þar sem hert stál er truflað. Venjulegur bilunarhamur PCBN tóls ætti að vera sá að skurðbrúnin slitist frekar en að sprunga skyndilega eða sprunga.

BNC30G húðuð PCBN-flokkurinn, kynntur af Sumitomo Electric, er notaður fyrir truflaða gróp á hertu stáli vinnustykki. Fyrir samfellda gróp, mælir fyrirtækið með BN250 alhliða blaðaflokki. Maton sagði: "Þegar klippt er stöðugt er blaðið skorið í langan tíma, sem mun mynda mikinn skurðhita. Þess vegna er nauðsynlegt að nota blað með góða slitþol. Ef um er að ræða slitþol með hléum fer blaðið stöðugt inn og út úr skurðinum. Það hefur mikil áhrif á oddinn. Þess vegna er nauðsynlegt að nota blað með hléi og þolir einnig högg á blaðinu. hjálpar til við að lengja endingu verkfæra."

Burtséð frá því hvers konar gróp er unnið, er hægt að breyta verkstæðum sem áður reiðu sig á slípun til að klára herta stálhluta í gróp með PCBN verkfærum til að auka framleiðni. Harðar rifur geta náð víddarnákvæmni sem er sambærileg við slípun, en dregur verulega úr vinnslutíma.