រន្ធដោតដែករឹងជាមួយឧបករណ៍កាត់ PCBN

Slotting of hardened steel with PCBN cutter

In the past decade, precision grooving of hardened steel parts with polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) inserts has gradually replaced traditional grinding. Tyler Economan, bidding engineering manager at Index, USA, said, “In general, grinding grooves are a more stable process that provides higher dimensional accuracy than grooving. However, people still want to be able to complete the workpiece on a lathe. A variety of processing required."

Various workpiece materials that have been hardened include high speed steel, die steel, bearing steel and alloy steel. Only ferrous metals can be hardened, and hardening processes are usually applied to low carbon steels. Through the hardening treatment, the external hardness of the workpiece can be made higher and wearable, while the interior has better toughness. Parts made of hardened steel include mandrels, axles, connectors, drive wheels, camshafts, gears, bushings, drive shafts, bearings, and the like.

However, "hard materials" is a relative, changing concept. Some people think that workpiece materials with a hardness of 40-55 HRC are hard materials; others believe that the hardness of hard materials should be 58-60 HRC or higher. In this category, PCBN tools can be used.

After induction hardening, the surface hardened layer can be up to 1.5mm thick and the hardness can reach 58-60 HRC, while the material below the surface layer is usually much softer. In this case, it is important to ensure that most of the cutting is done below the surface hardened layer.

Machine tools with sufficient power and rigidity are a necessary condition for grooving of hardened parts. According to Economan, “The better the rigidity of the machine tool and the higher the power, the more efficient the grooving of the hardened material. For workpiece materials with a hardness of more than 50 HRC, many light machine tools do not meet the required cutting conditions. If the machine capacity (power, torque, and especially rigidity) is exceeded, the machining cannot be completed successfully."

Rigidity is very important for the workpiece holding device because the contact surface of the cutting edge with the workpiece is large during the grooving process, and the tool exerts a great pressure on the workpiece. When clamping hardened steel workpieces, a wide clamp can be used to disperse the clamping surface. Paul Ratzki, marketing manager of Sumitomo Electric Hard Alloy Co., said, “The parts to be machined must be firmly supported. When machining hardened materials, the vibration and tool pressure generated are much larger than when machining ordinary workpieces, which may result in workpiece clamping. Can't fly out of the machine, or cause the CBN blade to chip or even break."

The shank that holds the grooving insert should be as short as possible to minimize overhang and increase tool rigidity. Matthew Schmitz, manager of GRIP products at Isca, points out that in general, monolithic tools are more suitable for grooving of hardened materials. However, the company also offers a modular grooving system. “The modular shank can be used in machining situations where the tool is prone to sudden failure,” he says. “You don’t have to replace the entire shank, you just need to replace a less expensive component. The modular shank also offers a variety of machining options. Iskar's Grip modular system can be installed in a variety of different products. You can use a tool holder with 7 different blades for 7 product lines or any number of blades for different processing The same product line with slot width."

Sumitomo Eអ្នកកាន់ឧបករណ៍របស់ lectric សម្រាប់ការក្តាប់ឧបករណ៍បញ្ចូលប្រភេទ CGA ប្រើវិធីតោងកំពូលដែលទាញ blade ចូលទៅក្នុងអ្នកកាន់វិញ។ ឧបករណ៍កាន់នេះក៏មានបំពាក់នូវវីសសម្រាប់តោងចំហៀងផងដែរ ដើម្បីជួយកែលម្អស្ថេរភាពនៃការក្តាប់ និងពង្រីកអាយុកាលឧបករណ៍។ Rich Maton ជំនួយការអ្នកគ្រប់គ្រងផ្នែកឌីហ្សាញរបស់ក្រុមហ៊ុនបាននិយាយថា "អ្នកកាន់ឧបករណ៍នេះត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ដាក់ចង្អូរនៃផ្នែករឹង។ ប្រសិនបើ blade ផ្លាស់ទីនៅក្នុងអ្នកកាន់ blade ពាក់តាមពេលវេលា ហើយអាយុរបស់ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរ។ សម្រាប់តម្រូវការម៉ាស៊ីនផលិតភាពខ្ពស់នៃឧស្សាហកម្មរថយន្ត (ដូចជា 50-100 ឬ 150 នៃផ្នែកកាត់) គឺអាចព្យាករណ៍បាន អាយុកាលឧបករណ៍សំខាន់គឺការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង workpieces ។ ជីវិត​អាច​មាន​ឥទ្ធិពល​ខ្លាំង​លើ​ផលិតកម្ម»។

យោងតាមរបាយការណ៍ ប្រព័ន្ធ GY series Tri-Lock modular grooving system របស់ក្រុមហ៊ុន Mitsubishi Materials គឺអាចប្រៀបធៀបបានក្នុងភាពរឹងទៅនឹងកំណាត់ blade អាំងតេក្រាល។ ប្រព័ន្ធនេះអាចទប់លំនឹងកាំបិតពីបីទិស (គ្រឿងកុំព្យូទ័រ ផ្នែកខាងមុខ និងផ្នែកខាងលើ)។ ការរចនារចនាសម្ព័ន្ធពីររបស់វាការពារ blade ពីការផ្លាស់ទីលំនៅក្នុងអំឡុងពេល grooving: ការព្យាកររាងអក្សរ V ការពារ blade ពីការផ្លាស់ប្តូរទៅភាគី; សោសុវត្ថិភាពលុបបំបាត់ចលនាទៅមុខនៃ blade ដែលបណ្តាលមកពីកម្លាំងកាត់កំឡុងពេលម៉ាស៊ីនរន្ធ។

ការបញ្ចូលចង្អូរដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ផ្នែកដែករឹងរួមមានការបញ្ចូលការ៉េសាមញ្ញ ការបញ្ចូលទម្រង់ ការបញ្ចូលរន្ធដោត និងផ្សេងទៀត។ ជាទូទៅ ចង្អូរដែលកាត់ត្រូវតម្រូវឱ្យមានការបញ្ចប់ផ្ទៃល្អ ព្រោះវាមានផ្នែកដែលជាប់គ្នា ហើយខ្លះទៀតជា O-rings ឬ snap ring grooves ។ យោងតាមលោក Mark Menconi អ្នកឯកទេសផលិតផលនៅក្រុមហ៊ុន Mitsubishi Materials បាននិយាយថា "ដំណើរការទាំងនេះអាចបែងចែកទៅជាម៉ាស៊ីនចង្អូរអង្កត់ផ្ចិតខាងក្នុង និងម៉ាស៊ីនចង្អូរអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ ប៉ុន្តែប្រតិបត្តិការចង្អូរភាគច្រើនទាមទារការកាត់ល្អ រួមទាំងភាពជាក់លាក់នៃការប៉ះពន្លឺពីជម្រៅប្រហែល 0.25 មីលីម៉ែត្រនៃការកាត់។

ការកាត់ដែករឹងតម្រូវឱ្យប្រើឧបករណ៍ដែលមានភាពរឹងខ្ពស់ ធន់នឹងការពាក់ល្អជាងមុន និងធរណីមាត្រសមស្រប។ គន្លឹះសំខាន់គឺត្រូវស្វែងយល់ថាតើការបញ្ចូល carbide បញ្ចូលសេរ៉ាមិច ឬការបញ្ចូល PCBN គួរតែត្រូវបានប្រើ។ Schmitz បាននិយាយថា "ខ្ញុំស្ទើរតែតែងតែជ្រើសរើសការបញ្ចូល carbide នៅពេលកែច្នៃគ្រឿងម៉ាស៊ីនដែលមានភាពរឹងក្រោម 50 HRC ។ សម្រាប់ workpieces with hardness 50-58 HRC, ceramic inserts is a very economic choice. តែនៅពេលដែល workpieces CBN inserts should be consider hardness up to 58 HRC. ការបញ្ចូល CBN នេះគឺពិតជាពិសេសណាស់សម្រាប់ម៉ាស៊ីនកាត់ដែក។ a tool/workpiece interface. Melt the material.

សម្រាប់ការកាត់ផ្នែកដែករឹងដែលមានភាពរឹងលើសពី 58 HRC ការគ្រប់គ្រងបន្ទះឈីបមិនមែនជាបញ្ហាទេ។ ចាប់តាំងពីការប្រើចង្អូរស្ងួតជាធម្មតា បន្ទះសៀគ្វីមានលក្ខណៈដូចជាធូលី ឬភាគល្អិតតូចៗណាស់ ហើយអាចយកចេញបានដោយការផ្លុំដោយដៃ។ លោក Maton របស់ក្រុមហ៊ុន Sumitomo Electric បាននិយាយថា "ជាធម្មតា Swarf ប្រភេទនេះនឹងបំបែក និងបំបែកនៅពេលដែលវាប៉ះនឹងអ្វីមួយ ដូច្នេះទំនាក់ទំនងរបស់ Swarf ជាមួយនឹង workpiece នឹងមិនធ្វើឱ្យខូច workpiece នោះទេ។ បើ​អ្នក​ចាប់​សត្វ​ស្វា នោះ​គេ​នឹង​វាយ​ក្នុង​ដៃ​អ្នក។ ”

ហេតុផលមួយក្នុងចំណោមហេតុផលដែលសិលាចារឹក CBN គឺសមរម្យសម្រាប់ការកាត់ស្ងួតគឺថា ទោះបីជាធន់ទ្រាំនឹងកំដៅរបស់ពួកគេល្អណាស់ក៏ដោយ ដំណើរការដំណើរការត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងករណីនៃការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាព។ Economan និយាយថា "តាមពិតទៅ នៅពេលដែលឧបករណ៍បញ្ចូល CBN ប៉ះនឹងសម្ភារៈការងារ វាបង្កើតកំដៅនៃការកាត់នៅលើចុង ប៉ុន្តែដោយសារតែធាតុបញ្ចូល CBN មិនសូវប្រែប្រួលទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព វាពិបាកក្នុងការរក្សាសីតុណ្ហភាពថេរ។ State. CBN រឹង​ខ្លាំង​ណាស់ ប៉ុន្តែ​វា​ក៏​ផុយ​ខ្លាំង​ដែរ ហើយ​អាច​នឹង​ប្រេះ​បែក​ដោយសារ​ការ​ប្រែប្រួល​សីតុណ្ហភាព»។

នៅពេលកាត់ផ្នែកដែកដែលមានភាពរឹងទាប (ដូចជា 45-50 HRC) ជាមួយនឹងការបញ្ចូលស៊ីម៉ង់ត៍ សេរ៉ាមិច ឬ PCBN បន្ទះសៀគ្វីដែលបានបង្កើតគួរតែខ្លីតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ នេះមានប្រសិទ្ធភាពដកកំដៅនៃការកាប់នៅក្នុងសម្ភារៈឧបករណ៍កំឡុងពេលដំណើរការកាត់ ដោយសារបន្ទះសៀគ្វីអាចផ្ទុកកំដៅបានច្រើន។

គឺSchmitz របស់ kar ក៏ផ្តល់អនុសាសន៍ថាឧបករណ៍នេះត្រូវបានដំណើរការក្នុងស្ថានភាព "ដាក់បញ្ច្រាស" ។ លោកបានពន្យល់ថា "នៅពេលដំឡើងឧបករណ៍នៅលើឧបករណ៍ម៉ាស៊ីន ឧបករណ៍ដែលចូលចិត្តរបស់អ្នកសាងសង់ឧបករណ៍ម៉ាស៊ីនត្រូវបានដំឡើងដោយការកាត់បន្ទះមុខឡើងលើ ព្រោះវាអនុញ្ញាតឱ្យបង្វិលនៃ workpiece ដើម្បីបញ្ចេញសម្ពាធចុះក្រោមលើផ្លូវដែកម៉ាស៊ីនដើម្បីរក្សាម៉ាស៊ីនឱ្យស្ថិតស្ថេរ។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែល blade ត្រូវបានកាត់ចូលទៅក្នុងសម្ភារៈ workpieces បន្ទះសៀគ្វីដែលបានបង្កើតឡើងអាចនៅតែមាននៅលើ blade ហើយឧបករណ៍នេះដាក់នៅលើ blade ។ នឹងមិនអាចមើលឃើញទេ ហើយលំហូរបន្ទះឈីបនឹងគេចចេញពីកន្លែងកាត់ដោយស្វ័យប្រវត្តិក្រោមសកម្មភាពនៃទំនាញផែនដី។"

ការឡើងរឹងលើផ្ទៃគឺជាវិធីសាស្រ្តសាមញ្ញមួយដើម្បីកែលម្អភាពរឹងរបស់ដែកថែបកាបូនទាប។ គោលការណ៍គឺដើម្បីបង្កើនមាតិកាកាបូននៅជម្រៅជាក់លាក់មួយនៅក្រោមផ្ទៃនៃសម្ភារៈ។ នៅពេលដែលជម្រៅនៃចង្អូរលើសពីកម្រាស់នៃស្រទាប់រឹងនៃផ្ទៃ បញ្ហាមួយចំនួនអាចកើតឡើងដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរនៃ grooving blade ពីសម្ភារៈរឹងជាងទៅជាសម្ភារៈទន់។ ដល់ទីបញ្ចប់នេះ ក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍បានបង្កើតថ្នាក់ blade ជាច្រើនសម្រាប់ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃសម្ភារៈ workpiece ។

Duane Drape អ្នកគ្រប់គ្រងផ្នែកលក់នៅ Horn (USA) បាននិយាយថា "នៅពេលផ្លាស់ប្តូរពីវត្ថុធាតុរឹងទៅសម្ភារៈទន់ជាង អ្នកប្រើប្រាស់មិនតែងតែចង់ផ្លាស់ប្តូរ blade នោះទេ ដូច្នេះយើងត្រូវស្វែងរកឧបករណ៍ដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ម៉ាស៊ីនប្រភេទនេះ។ ប្រសិនបើ Cemented carbide insert ត្រូវបានប្រើប្រាស់ វានឹងជួបប្រទះនឹងបញ្ហានៃការពាក់ខ្លាំងពេក នៅពេលដែល blade កាត់ផ្ទៃរឹង។ ប្រសិនបើ cutting ខ្ពស់គឺ CBN ងាយស្រួលប្រើ។ ធ្វើឱ្យខូចស្លឹក យើងអាចប្រើការសម្របសម្រួលមួយ៖ ការបញ្ចូលកាបូអ៊ីដ្រាតដែលមានភាពរឹងខ្ពស់ + ថ្នាំកូតដែលមានជាតិរំអិលខ្ពស់ ឬស្រទាប់ស៊ីប CBN ទន់ + សិលាចារឹកកាត់ដែលសមរម្យសម្រាប់ការកាត់សម្ភារៈទូទៅ (ជាជាងម៉ាស៊ីនរឹង)។

Drape បាននិយាយថា "អ្នកអាចប្រើ CBN inserts ដើម្បីកាត់សម្ភារៈ workpiece ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពជាមួយនឹងភាពរឹង 45-50 HRC ប៉ុន្តែធរណីមាត្រនៃ blade ត្រូវតែត្រូវបានកែតម្រូវ។ ធម្មតា CBN inserts មាន chamfer អវិជ្ជមាននៅលើគែមកាត់។ chamfer CBN អវិជ្ជមាននេះគឺទន់ជាងទៅនឹងម៉ាស៊ីន។ នៅពេលដែល workpiece ត្រូវបានប្រើប្រាស់ សម្ភារៈនឹងកាត់បន្ថយ ហើយ CBN នឹងមានអាយុកាលខ្លី។ ភាពរឹងទាបត្រូវបានប្រើ ហើយធរណីមាត្រនៃគែមកាត់ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ សម្ភារៈការងារដែលមានភាពរឹង 45-50 HRC អាចត្រូវបានកាត់ដោយជោគជ័យ។

S117 HORN grooving insert ដែលបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុនប្រើចុង PCBN ហើយជម្រៅនៃការកាត់គឺប្រហែល 0.15-0.2 mm នៅពេលដែលទទឹងប្រអប់លេខត្រូវបានកាត់យ៉ាងជាក់លាក់។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវផ្ទៃរលោងល្អ កាំបិតមានយន្តហោះកាត់នៅលើផ្នែកនីមួយៗនៃគែមកាត់ទាំងសងខាង។

ជម្រើសមួយទៀតគឺត្រូវផ្លាស់ប្តូរប៉ារ៉ាម៉ែត្រកាត់។ យោងតាម ​​Economan របស់ Index "បន្ទាប់ពីកាត់ស្រទាប់រឹង ប៉ារ៉ាម៉ែត្រកាត់ធំជាងនេះ អាចប្រើប្រាស់បាន។ ប្រសិនបើជម្រៅរឹងមានត្រឹមតែ 0.13mm ឬ 0.25mm បន្ទាប់ពីកាត់ជម្រៅនេះ ទាំង blades ផ្សេងគ្នាត្រូវបានជំនួស ឬនៅតែប្រើ blade ដដែល ប៉ុន្តែត្រូវបង្កើនប៉ារ៉ាម៉ែត្រកាត់ដល់កម្រិតសមស្រប"។

ដើម្បីគ្របដណ្ដប់លើដំណើរការកាន់តែទូលំទូលាយ ថ្នាក់កាត់របស់ PCBN កំពុងកើនឡើង។ ថ្នាក់រឹងកាន់តែខ្ពស់អនុញ្ញាតឱ្យមានល្បឿនកាត់កាន់តែលឿន ខណៈពេលដែលថ្នាក់ដែលមានភាពរឹងល្អជាង អាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងបរិស្ថានដំណើរការមិនស្ថិតស្ថេរជាង។ សម្រាប់ការកាត់បន្ត ឬរំខាន ថ្នាក់បញ្ចូល PCBN ផ្សេងគ្នាអាចត្រូវបានប្រើផងដែរ។ Maton របស់ក្រុមហ៊ុន Sumitomo Electric បានចង្អុលបង្ហាញថាដោយសារតែភាពផុយស្រួយនៃឧបករណ៍ PCBN គែមកាត់មុតស្រួចងាយនឹងប្រេះនៅពេលម៉ាស៊ីនដែករឹង។ "យើងត្រូវតែការពារគែមកាត់ ជាពិសេសនៅក្នុងការកាត់ដែលរំខាន គែមកាត់គួរតែត្រូវបានរៀបចំច្រើនជាងការកាត់បន្ត ហើយមុំកាត់គួរតែធំជាង។"

Iskar's ថ្នាក់ IB10H និង IB20H ដែលទើបបង្កើតថ្មី ពង្រីកខ្សែផលិតផល Groove Turn PCBN របស់ខ្លួន។ IB10H គឺជាប្រភេទ PCBN កិនល្អិតល្អន់សម្រាប់ការកាត់ដែករឹងជាបន្តបន្ទាប់ពីមធ្យមទៅល្បឿនលឿន។ ខណៈពេលដែល IB20H មានគ្រាប់ធញ្ញជាតិ PCBN ទំហំល្អ និងមធ្យម ដែលផ្តល់នូវភាពធន់ទ្រាំពាក់ល្អ និងធន់នឹងផលប៉ះពាល់។ តុល្យភាពអាចទប់ទល់នឹងលក្ខខណ្ឌដ៏លំបាកនៃការកាត់ដែករឹង។ របៀបបរាជ័យធម្មតារបស់ឧបករណ៍ PCBN គួរតែថាគែមកាត់នឹងរលត់ជាជាងការប្រេះ ឬប្រេះភ្លាមៗ។

ថ្នាក់ទី PCBN ស្រោប BNC30G ដែលណែនាំដោយក្រុមហ៊ុន Sumitomo Electric ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការរុះរើកំណាត់ដែករឹង។ សម្រាប់ការបន្តក់ចង្អូរ ក្រុមហ៊ុនបានណែនាំពីថ្នាក់ blade សកល BN250 របស់ខ្លួន។ Maton បាននិយាយថា “នៅពេលកាត់ជាបន្តបន្ទាប់ កាំបិតត្រូវកាត់រយៈពេលយូរ ដែលនឹងបង្កើតកំដៅកាត់បានច្រើន ដូច្នេះហើយ ចាំបាច់ត្រូវប្រើ blade ដែលមានភាពធន់ទ្រាំនឹងការពាក់ល្អ។ ក្នុងករណីមានការកាត់មិនទៀងទាត់ នោះ blade បន្តចូល និងក្រៅកាត់ វាមានឥទ្ធិពលខ្លាំងលើចុង ដូច្នេះចាំបាច់ត្រូវប្រើ blade ដែលមានភាពធន់ល្អ និងអាចទប់ទល់នឹង blade ផងដែរ។ ជីវិត។"

ដោយមិនគិតពីប្រភេទនៃចង្អូរដែលកំពុងត្រូវបានម៉ាស៊ីន សិក្ខាសាលាដែលពីមុនពឹងផ្អែកលើការកិនដើម្បីបញ្ចប់ផ្នែកដែករឹងអាចត្រូវបានបម្លែងទៅជាចង្អូរដោយប្រើឧបករណ៍ PCBN ដើម្បីបង្កើនផលិតភាព។ ការកិនរឹងអាចសម្រេចបាននូវភាពត្រឹមត្រូវតាមវិមាត្រដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងការកិន ខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយពេលវេលាម៉ាស៊ីនយ៉ាងសំខាន់។