ПХДН кескіші бар шыңдалған болаттың ойықтары

ПХДН-кескішпен шыңдалған болатты ойықтар

Соңғы онжылдықта поликристалды текше бор нитриді (ПХБН) кірістірулері бар шыңдалған болат бөлшектерді дәлдікпен кесу дәстүрлі тегістеуді біртіндеп ауыстырды. Тайлер Экономан, Index (АҚШ) компаниясының тендерлік инженерлік менеджері: "Жалпы, ойықтарды тегістеу - бұл ойықпен өңдеуге қарағанда жоғары өлшемдік дәлдікті қамтамасыз ететін тұрақты процесс. Дегенмен, адамдар әлі де дайындаманы токарь станогында аяқтауды қалайды. Әртүрлі өңдеу қажет."

Шыңдалған дайындаманың әртүрлі материалдарына жоғары жылдамдықты болат, қалыпта болат, мойынтірек болат және легирленген болат жатады. Тек қара металдарды шынықтыруға болады, ал шынықтыру процестері әдетте төмен көміртекті болаттарға қолданылады. Қатайтуды өңдеу арқылы дайындаманың сыртқы қаттылығын жоғарырақ және киюге болатын етіп жасауға болады, ал ішкі жағы жақсырақ қаттылыққа ие болады. Шынықтырылған болаттан жасалған бөлшектерге оправкалар, осьтер, қосқыштар, жетекші дөңгелектер, таратқыштар, тісті доңғалақтар, төлкелер, жетек біліктері, мойынтіректер және т.б.

Дегенмен, «қатты материалдар» салыстырмалы, өзгеретін ұғым. Кейбіреулер қаттылығы 40-55 HRC дайындаманың материалдарын қатты материалдар деп ойлайды; басқалары қатты материалдардың қаттылығы 58-60 HRC немесе одан жоғары болуы керек деп санайды. Бұл санатта PCBN құралдарын пайдалануға болады.

Индукциялық қатайтудан кейін беткі қабаттың қалыңдығы 1,5 мм-ге дейін болуы мүмкін және қаттылық 58-60 HRC жетуі мүмкін, ал беткі қабаттың астындағы материал әдетте әлдеқайда жұмсақ болады. Бұл жағдайда кесудің көп бөлігі беткі қатайтылған қабаттың астында орындалуын қамтамасыз ету маңызды.

Күштілігі мен қаттылығы жеткілікті станоктар шыңдалған бөлшектерді ойықпен өңдеудің қажетті шарты болып табылады. Economan пікірінше, "Станоктың қаттылығы неғұрлым жоғары болса және қуаттылығы жоғары болса, шынықтырылған материалдың ойықтары соғұрлым тиімді болады. Қаттылығы 50 HRC жоғары дайындамалық материалдар үшін көптеген жеңіл станоктар қажетті кесу шарттарына сәйкес келмейді. Егер станоктың қуаты (қуат, айналу моменті және әсіресе қаттылық) асып кетсе, өңдеуді сәтті аяқтау мүмкін емес".

Қаттылық дайындаманы ұстау құрылғысы үшін өте маңызды, өйткені ойық кесу процесінде кескіш жиектің дайындамамен жанасу беті үлкен болады, ал құрал дайындамаға үлкен қысым жасайды. Шынықтырылған болат дайындамаларды қысу кезінде қысқыш бетін тарату үшін кең қысқышты қолдануға болады. Sumitomo Electric Hard Alloy Co. компаниясының маркетинг жөніндегі менеджері Пол Ратцки: "Өңделетін бөлшектерді мықтап қолдау керек. Шыңдалған материалдарды өңдеу кезінде пайда болатын діріл мен құрал қысымы қарапайым дайындамаларды өңдеуге қарағанда әлдеқайда үлкен болады, бұл дайындаманың қысылуына әкелуі мүмкін. Құрылғыдан ұшып кете алмайды немесе CBN сынуы мүмкін емес."

Шығуды азайту және құралдың қаттылығын арттыру үшін ойық қондырманы ұстайтын сап мүмкіндігінше қысқа болуы керек. Isca компаниясының GRIP өнімдерінің менеджері Мэттью Шмитц, тұтастай алғанда, монолитті құралдар шынықтырылған материалдарды ойықпен кесу үшін қолайлы екенін көрсетеді. Дегенмен, компания сонымен қатар модульдік ойықтар жүйесін ұсынады. «Модульдік сапты құрал кенеттен істен шығуға бейім болатын өңдеу жағдайларында қолдануға болады», - дейді ол. "Бүкіл ілмекті ауыстырудың қажеті жоқ, тек арзанырақ құрамдас бөлікті ауыстыру қажет. Модульдік ілмек те өңдеудің алуан түрлі нұсқаларын ұсынады. Iskar's Grip модульдік жүйесін әртүрлі өнімдерге орнатуға болады. 7 өнім желісі үшін 7 түрлі жүзі бар құрал ұстағышты немесе әртүрлі өңдеуге арналған қалақтардың кез келген санын пайдалануға болады. Ені бірдей өнім желісі."

Сумитомо ЕCGA түріндегі кірістірмелерді ұстауға арналған lectric құрал ұстағыштары пышақты ұстағышқа кері тартатын үстіңгі қысу әдісін пайдаланады. Сондай-ақ, бұл ұстағышта ұстау орнықтылығын жақсартуға және құралдың қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектесетін бүйірлік бекіту бұрандасы бар. Рич Матон, компанияның дизайн бөлімі менеджерінің көмекшісі: "Бұл құрал ұстағыш шыңдалған дайындамаларды ойықпен кесуге арналған. Пышақ ұстағышта қозғалса, пышақ уақыт өте келе тозып, құралдың қызмет ету мерзімі өзгереді. Автокөлік өнеркәсібінің жоғары өнімді өңдеу талаптары үшін (мысалы, 50-100 кесу құралының кесу мерзімі немесе кесу құралының кесу мерзімін болжау мүмкіндігі) және құралдың қызмет ету мерзімінің өзгеруі өндіріске айтарлықтай әсер етуі мүмкін».

Есептерге сәйкес, Mitsubishi Materials компаниясының GY сериялы Tri-Lock модульдік ойықтар жүйесі қаттылығы бойынша интегралды пышақ патрондарымен салыстырылады. Жүйе ойық пышақтарды үш бағыттан (перифериялық, алдыңғы және жоғарғы) сенімді ұстайды. Оның екі құрылымдық конструкциясы ойық ашу кезінде пышақтың ығысуын болдырмайды: V-тәрізді проекция пышақтың бүйірлеріне жылжуына жол бермейді; қауіпсіздік кілті саңылауларды өңдеу кезінде кесу күшінен туындаған пышақтың алға жылжуын болдырмайды.

Шынықтырылған болаттан жасалған бөлшектер үшін жиі қолданылатын ойық төсемдерге қарапайым төртбұрышты кірістірулер, қалыптау кірістірулері, саңылаулар және т.б. Әдетте, кесілген ойықтар жақсы бетті әрлеуге ие болуы керек, өйткені олардың түйісетін бөлігі бар, ал кейбіреулері сақиналар немесе сақина ойықтары болып табылады. Mitsubishi Materials компаниясының өнім маманы Марк Менконидің айтуынша, "Бұл процестерді ішкі диаметрлі ойықты өңдеуге және сыртқы диаметрлі ойықты өңдеуге бөлуге болады, бірақ ойықтарды өңдеу операцияларының көпшілігі шамамен 0,25 мм кесу тереңдігінен жеңіл жанасу дәлдігін қоса алғанда, жұқа кесуді қажет етеді. Тереңдігі шамамен 05 мм болатын толық кесуге дейін кесіңіз."

Шынықтырылған болатты ойықпен кесу қаттылығы жоғары, тозуға төзімділігі жоғары және қолайлы геометриялы құралдарды пайдалануды талап етеді. Ең бастысы - карбидті кірістіру, керамикалық кірістіру немесе PCBN кірістіру қажет пе екенін анықтау. Шмитц: "Қаттылығы 50 HRC төмен дайындамаларды өңдеу кезінде мен әрқашан дерлік карбидті қондырмаларды таңдаймын. Қаттылығы 50-58 HRC дайындамалары үшін керамикалық кірістірулер өте үнемді таңдау болып табылады. Тек дайындаманың CBN кірістірулерінің қаттылығы 58 HRC-ке дейін қарастырылуы керек. Мұндай механизмдер әсіресе жоғары өңдеуге жарамды, өйткені CBN кірістіру материалдары жоғары өңдеуге арналған. кесу материалы емес, құрал/дайындама интерфейсі материалды ерітіңіз.

Қаттылығы 58 HRC-тен жоғары шыңдалған болат бөлшектерді ойықпен кесу үшін чипті басқару қиындық тудырмайды. Құрғақ ойықтар әдетте қолданылатындықтан, жоңқалар шаңға немесе өте ұсақ бөлшектерге ұқсайды және оларды қолмен соққылау арқылы жоюға болады. Sumitomo Electric компаниясының қызметкері Матон: «Әдетте, мұндай шілтер кез келген нәрсеге соқтығысқан кезде үзіліп, ыдырайды, сондықтан дайындаманың дайындамаға тиюі дайындамаға зақым келтірмейді. Ұстап алсаң, қолыңды жарып жібереді. »

CBN кірістірулерінің құрғақ кесуге жарамды болуының себептерінің бірі олардың ыстыққа төзімділігі өте жақсы болғанымен, температура ауытқуы жағдайында өңдеу өнімділігі айтарлықтай төмендейді. Economan былай дейді: «Шындығында, CBN кірістіру дайындаманың материалымен байланыста болғанда, ол ұшында кесу жылуын тудырады, бірақ CBN кірістіру температураның өзгеруіне аз бейімделгендіктен, тұрақты температураны ұстап тұру үшін оны жеткілікті түрде салқындату қиын. Мемлекет. CBN өте қиын, бірақ ол өте сынғыш және температураның өзгеруіне байланысты жарылуы мүмкін ».

Қаттылығы төмен болат бөлшектерді (мысалы, 45-50 HRC) цементтелген карбидпен, керамикалық немесе ПХДН кірістірулерімен кесу кезінде түзілген жоңқалар мүмкіндігінше қысқа болуы керек. Бұл кесу процесі кезінде құрал материалындағы кесу жылуын тиімді түрде жояды, өйткені жоңқалар көп мөлшерде жылуды алып кете алады.

Бұлkar's Schmitz сонымен қатар құралды «инверттелген» күйде өңдеуді ұсынады. Ол былай деп түсіндірді: «Блокты станокқа орнатқан кезде станок құрастырушы қалаған құрал пышақты жоғары қаратып кесу арқылы орнатылады, себебі бұл дайындаманың айналуына станокты тұрақты ұстау үшін станок рельсіне төмен қысым көрсетуге мүмкіндік береді.Бірақ, пышақ дайындаманың материалына кесілгенде, қалыптасқан жоңқалар қалақшада қалуы мүмкін, ал аспап жоғары қарай бұрылса, аспап жоғары қаратылған болса. пышақ көрінбейді, ал чип ағыны ауырлық күшінің әсерінен кесу аймағынан автоматты түрде шығып кетеді».

Беттік шынықтыру - төмен көміртекті болаттың қаттылығын жақсартудың қарапайым әдісі. Бұл принцип материалдың бетінің астында белгілі бір тереңдікте көміртегінің мөлшерін арттыру болып табылады. Ойық тереңдігі қатайтылған беткі қабаттың қалыңдығынан асқанда, ойық пышақ қаттырақ материалдан жұмсақ материалға ауысуына байланысты кейбір мәселелер туындауы мүмкін. Осы мақсатта құрал өндірушілер дайындама материалдарының әртүрлі түрлеріне арналған бірнеше пышақ сорттарын әзірледі.

Horn (АҚШ) компаниясының сату жөніндегі менеджері Дуэйн Дрейп былай деді: "Қаттырақ материалдан жұмсақ материалға ауысқан кезде пайдаланушы пышақты әрқашан өзгерткісі келмейді, сондықтан біз өңдеудің осы түрі үшін ең жақсы құралды табуымыз керек. Егер цементтелген карбидті кірістіру пайдаланылса, пышақ қатты бетті кесіп тастаса, ол шамадан тыс тозу мәселесіне тап болады. жұмсақ бөлікті кесу үшін пышақты зақымдау оңай. Біз компромиссті пайдалана аламыз: жоғары қаттылықтағы карбидті кірістірулер + өте майланған жабындар немесе салыстырмалы түрде жұмсақ CBN кірістіру сорттары + қарапайым материалдарды кесуге жарамды кескіш ендірмелер (қатты өңдеуден гөрі).

Дрейп былай деді: "45-50 HRC қаттылығы бар дайындама материалдарын тиімді кесу үшін CBN кірістірулерін пайдалануға болады, бірақ пышақ геометриясын реттеу керек. Әдеттегі CBN кірістірулерінің кесу жиегінде теріс фаса бар. Бұл теріс фаска CBN кірістіру өңдеуге жұмсақ болады. Дайындама материалы пайдаланылған кезде, материалдың қызмет ету мерзімі қысқарады және оның қызмет ету мерзімі қысқарады. Қаттылығы төмен CBN маркасы қолданылады және кесу жиегінің геометриясы өзгертілді, қаттылығы 45-50 HRC дайындаманың материалын сәтті кесуге болады.

Компания әзірлеген S117 HORN ойық қондырмасы PCBN ұшын пайдаланады және тісті беріліс ені дәл кесілген кезде кесу тереңдігі шамамен 0,15-0,2 мм болады. Жақсы бетті өңдеуге қол жеткізу үшін пышақтың екі жағындағы кесу жиектерінің әрқайсысында қырғыш жазықтығы бар.

Басқа нұсқа - кесу параметрлерін өзгерту. Index's Economan сәйкес, "Шыңдалған қабатты кесіп болғаннан кейін үлкенірек кесу параметрлерін пайдалануға болады. Егер шыңдалған тереңдік бар болғаны 0,13 мм немесе 0,25 мм болса, осы тереңдікте кесілгеннен кейін әртүрлі қалақтар ауыстырылады немесе бәрібір бірдей пышақты пайдаланыңыз, бірақ кесу параметрлерін тиісті деңгейге дейін арттырыңыз."

Өңдеудің кең ауқымын қамту үшін PCBN пышақтарының сорттары артып келеді. Қаттылық деңгейі жоғарырақ кесу жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді, ал қаттылығы жоғары сорттарды тұрақсыз өңдеу орталарында пайдалануға болады. Үздіксіз немесе үзілген кесу үшін әртүрлі PCBN кірістіру сорттарын да пайдалануға болады. Sumitomo Electric компаниясының маманы Матон ПХДН құралдарының сынғыштығына байланысты шыңдалған болатты өңдеу кезінде өткір кескіш жиектер қиыршықтауға бейім болатынын атап өтті. «Біз кесу жиегін қорғауымыз керек, әсіресе үзілген кесуде, кесу жиегі үздіксіз кесуге қарағанда көбірек дайындалуы керек және кесу бұрышы үлкен болуы керек».

Исқар&№39; жаңадан әзірленген IB10H және IB20H сорттары Groove Turn PCBN өнім желісін одан әрі кеңейтеді. IB10H - шыңдалған болатты орташа және жоғары жылдамдықпен үздіксіз кесуге арналған ұсақ түйіршікті PCBN маркасы; ал IB20H жақсы тозуға төзімділік пен соққыға төзімділікті қамтамасыз ететін ұсақ және орташа өлшемді ПХД дәндерінен тұрады. Тепе-теңдік қатайтылған болат үзілген кесудің қиын жағдайларына төтеп бере алады. ПХД құралының қалыпты істен шығу режимі кенеттен жарылып немесе жарылып кетпей, кесетін жиектің тозуы болуы керек.

Sumitomo Electric ұсынған BNC30G жабыны бар PCBN маркасы шыңдалған болат дайындамаларды үзіліссіз ойып алу үшін қолданылады. Үздіксіз ойық ашу үшін компания өзінің BN250 әмбебап қалақ сыныбын ұсынады. Матон былай деді: "Үздіксіз кесу кезінде пышақ ұзақ уақыт бойы кесіледі, бұл кесу кезінде көп жылу тудырады. Сондықтан тозуға төзімділігі жақсы пышақты пайдалану керек. Үздіксіз ойықпен кесу кезінде пышақ үзіліссіз кесуге кіреді және шығады. Оның ұшына үлкен әсер етеді. Сондықтан, пышақты пайдалану қажет. жабын да құралдың қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі».

Өңделетін ойықтың түріне қарамастан, бұрын шыңдалған болат бөлшектерді аяқтау үшін тегістеуге негізделген шеберханалар өнімділікті арттыру үшін PCBN құралдарымен ойық өңдеуге ауыстырылуы мүмкін. Қатты ойықтар өңдеу уақытын едәуір қысқарта отырып, тегістеумен салыстырылатын өлшемдік дәлдікке қол жеткізе алады.