Ndarja e çelikut të ngurtësuar me prerës PCBN

Ndarja e çelikut të ngurtësuar me prerës PCBN

Në dekadën e fundit, brazda precize e pjesëve të çelikut të ngurtësuar me futje polikristaline të nitridit të borit kub (PCBN) ka zëvendësuar gradualisht bluarjen tradicionale. Tyler Economan, menaxher inxhinierik ofertues në Index, SHBA, tha: "Në përgjithësi, brazda bluarjeje janë një proces më i qëndrueshëm që siguron saktësi më të madhe dimensionale sesa brazda. Megjithatë, njerëzit ende duan të jenë në gjendje të përfundojnë pjesën e punës në një torno. Kërkohet një shumëllojshmëri përpunimi."

Materialet e ndryshme të pjesës së punës që janë ngurtësuar përfshijnë çelikun me shpejtësi të lartë, çelikun e lyerjes, çelikun mbajtës dhe çelikun e aliazhuar. Vetëm metalet me ngjyra mund të ngurtësohen, dhe proceset e ngurtësimit zakonisht aplikohen për çeliqet me karbon të ulët. Nëpërmjet trajtimit të ngurtësimit, fortësia e jashtme e pjesës së punës mund të bëhet më e lartë dhe e veshshme, ndërsa pjesa e brendshme ka rezistencë më të mirë. Pjesët e bëra prej çeliku të ngurtësuar përfshijnë mandrelat, boshtet, lidhësit, rrotat lëvizëse, boshtet me gunga, ingranazhet, tufat, boshtet lëvizëse, kushinetat dhe të ngjashme.

Megjithatë, "materialet e forta" është një koncept relativ, në ndryshim. Disa njerëz mendojnë se materialet e pjesës së punës me fortësi 40-55 HRC janë materiale të forta; të tjerë besojnë se ngurtësia e materialeve të forta duhet të jetë 58-60 HRC ose më e lartë. Në këtë kategori mund të përdoren mjete PCBN.

Pas forcimit me induksion, shtresa e ngurtësuar sipërfaqësore mund të jetë deri në 1.5 mm e trashë dhe ngurtësia mund të arrijë 58-60 HRC, ndërsa materiali nën shtresën sipërfaqësore është zakonisht shumë më i butë. Në këtë rast, është e rëndësishme të siguroheni që pjesa më e madhe e prerjes të bëhet nën shtresën e ngurtësuar të sipërfaqes.

Makineritë me fuqi dhe ngurtësi të mjaftueshme janë kusht i domosdoshëm për brazimin e pjesëve të ngurtësuara. Sipas Economan, "Sa më i fortë të jetë ngurtësia e veglës së makinës dhe sa më e lartë të jetë fuqia, aq më efikas është brazda e materialit të ngurtësuar. Për materialet e pjesës së punës me fortësi më të madhe se 50 HRC, shumë vegla makinerie të lehta nuk plotësojnë kushtet e kërkuara të prerjes. Nëse kapaciteti i makinës (fuqia, momenti rrotullues dhe veçanërisht ngurtësia) nuk mund të tejkalohet me sukses, makineria është e suksesshme."

Ngurtësia është shumë e rëndësishme për pajisjen e mbajtjes së pjesës së punës, sepse sipërfaqja e kontaktit të skajit të prerjes me pjesën e punës është e madhe gjatë procesit të brazdës dhe mjeti ushtron një presion të madh mbi pjesën e punës. Kur shtrëngoni pjesët e punës të çelikut të ngurtësuar, mund të përdoret një kapëse e gjerë për të shpërndarë sipërfaqen e shtrëngimit. Paul Ratzki, menaxher marketingu i Sumitomo Electric Hard Alloy Co., tha: "Pjesët që do të përpunohen duhet të mbështeten fort. Gjatë përpunimit të materialeve të ngurtësuara, dridhja dhe presioni i mjetit të krijuar janë shumë më të mëdha se kur përpunohen pjesët e zakonshme të punës, gjë që mund të rezultojë në mbërthimin e pjesës së punës. Nuk mund të fluturojë nga makina ose të shkaktojë copëtimin e çipit në CB."

Boshti që mban futjen e brazdës duhet të jetë sa më i shkurtër që të jetë e mundur për të minimizuar mbingarkesën dhe për të rritur ngurtësinë e mjetit. Matthew Schmitz, menaxher i produkteve GRIP në Isca, thekson se në përgjithësi veglat monolitike janë më të përshtatshme për brazda të materialeve të ngurtësuara. Megjithatë, kompania ofron gjithashtu një sistem grooving modular. "Buxhari modular mund të përdoret në situata të përpunimit ku mjeti është i prirur ndaj dështimit të papritur," thotë ai. "Ju nuk keni nevojë të zëvendësoni të gjithë boshtin, ju vetëm duhet të zëvendësoni një komponent më pak të shtrenjtë. Boshti modular ofron gjithashtu një shumëllojshmëri opsionesh përpunimi. Sistemi modular Grip i Iskar mund të instalohet në një sërë produktesh të ndryshme. Mund të përdorni një mbajtës veglash me 7 tehe të ndryshme për 7 linja produktesh ose çdo numër tehesh për përpunim të ndryshëm Të njëjtën linjë produkti me gjerësi."

Sumitomo Embajtëset e veglave të lectric për kapjen e futjeve të tipit CGA përdorin një metodë të shtrëngimit të sipërm që e tërheq tehun përsëri në mbajtës. Kjo mbajtëse përmban gjithashtu një vidë fikse anësore për të ndihmuar në përmirësimin e qëndrueshmërisë së kapjes dhe zgjatjen e jetëgjatësisë së mjetit. Rich Maton, ndihmës menaxheri i departamentit të projektimit të kompanisë, tha: "Kjo mbajtëse veglash është projektuar për gërvishtjen e pjesëve të punës të ngurtësuara. Nëse tehu lëviz në mbajtëse, tehu konsumohet me kalimin e kohës dhe jeta e veglës ndryshon. Për kërkesat e përpunimit me produktivitet të lartë të industrisë së automobilave (si p.sh. 50-100 copë ose 150 pjesë e veçantë e prerjes) është e rëndësishme jetëgjatësia e veglës së prerjes paraprake. dhe ndryshimet në jetëgjatësinë e veglave mund të kenë një ndikim të rëndësishëm në prodhim."

Sipas raporteve, sistemi modular i brazdës Tri-Lock i serisë GY të Mitsubishi Materials është i krahasueshëm për nga ngurtësia me kapëset integrale të tehut. Sistemi mbërthen në mënyrë të besueshme tehet e brazdës nga tre drejtime (periferike, përpara dhe sipër). Dizajni i tij me dy struktura parandalon zhvendosjen e tehut gjatë brazdës: projeksioni në formë V parandalon tehun të lëvizë në anët; çelësi i sigurisë eliminon lëvizjen përpara të tehut të shkaktuar nga forca prerëse gjatë përpunimit me slot.

Futjet me brazdë të përdorura zakonisht për pjesët e ngurtësuara të çelikut përfshijnë futje të thjeshta katrore, futje formuese, futje me vrima dhe të ngjashme. Në përgjithësi, brazdat e prera duhet të kenë një përfundim të mirë të sipërfaqes, sepse ato kanë një pjesë të çiftëzimit, dhe disa janë unaza O ose unaza të parakohshme. Sipas Mark Menconi, specialist i produktit në Mitsubishi Materials, "Këto procese mund të ndahen në përpunimin e brazdës me diametër të brendshëm dhe përpunimin me brazdë me diametër të jashtëm, por shumica e operacioneve të brazdës kërkojnë prerje të imët, duke përfshirë saktësinë e lehtë të prekjes nga rreth 0,25 mm thellësia e prerjes. Priteni në një prerje të plotë me një thellësi prej rreth 0."

Gërmimi i çelikut të ngurtësuar kërkon përdorimin e mjeteve me fortësi më të lartë, rezistencë më të mirë ndaj konsumit dhe gjeometri të përshtatshme. Çelësi është të kuptoni nëse duhet të përdoret një futje karabit, një futje qeramike ose një futje PCBN. Schmitz tha, "Unë pothuajse gjithmonë zgjedh futjet karabit kur përpunoj pjesët e punës me fortësi nën 50 HRC. Për pjesët e punës me fortësi 50-58 HRC, futjet qeramike janë një zgjedhje shumë ekonomike. Vetëm kur futjet CBN të pjesës së punës duhet të merren parasysh për fortësi deri në 58 HRC. Mekanizmat e tillë janë veçanërisht të përshtatshëm për ngurtësimin e materialeve të forta CBN nuk është një material prerës, por një ndërfaqe mjeti/pjesë e punës.

Për brazda të pjesëve të çelikut të ngurtësuar me fortësi mbi 58 HRC, kontrolli i çipave nuk është problem. Meqenëse zakonisht përdoret brazda e thatë, patate të skuqura janë më shumë si pluhur ose grimca shumë të vogla dhe mund të hiqen me goditje me dorë. Maton i Sumitomo Electric tha: "Zakonisht, ky lloj sfungjeri do të thyhet dhe shpërbëhet kur godet ndonjë gjë, kështu që kontakti i shiritit me pjesën e punës nuk do ta dëmtojë pjesën e punës. Nëse kapni një sfungjer, ata do të thyhen në dorën tuaj. ”

Një nga arsyet pse futjet CBN janë të përshtatshme për prerje të thatë është se megjithëse rezistenca e tyre ndaj nxehtësisë është shumë e mirë, performanca e përpunimit zvogëlohet shumë në rastin e luhatjeve të temperaturës. Economan thotë: “Në fakt, kur futja CBN është në kontakt me materialin e pjesës së punës, prodhon nxehtësi të prerjes në majë, por për shkak se futja CBN është më pak e adaptueshme ndaj ndryshimeve të temperaturës, është e vështirë të ftohet në mënyrë adekuate për të mbajtur një temperaturë konstante. Shtetit. CBN është shumë e fortë, por është gjithashtu shumë e brishtë dhe mund të çahet për shkak të ndryshimeve të temperaturës."

Gjatë prerjes së pjesëve të çelikut me fortësi të ulët (si p.sh. 45-50 HRC) me karabit të çimentuar, qeramikë ose futje PCBN, çipat e krijuara duhet të jenë sa më të shkurtra. Kjo heq në mënyrë efektive nxehtësinë e prerjes në materialin e veglës gjatë procesit të prerjes, sepse patate të skuqura mund të largojnë një sasi të madhe nxehtësie.

Ështëkar's Schmitz gjithashtu rekomandon që mjeti të përpunohet në një gjendje "të përmbysur". Ai shpjegoi, "Kur instaloni një vegël në një vegël makine, vegla e preferuar e ndërtuesit të veglave të makinerisë instalohet duke e prerë tehun me fytyrë lart, pasi kjo lejon që rrotullimi i pjesës së punës të ushtrojë presion në rënie në hekurudhën e makinës për ta mbajtur makinën të qëndrueshme. Megjithatë, kur tehu pritet në materialin e pjesës së punës, patate të skuqura të formuara mund të mbeten mbi mjetin e pjesës së punës. me kokë poshtë, tehu nuk do të jetë i dukshëm dhe rrjedha e çipit automatikisht do të largohet nga zona e prerjes nën ndikimin e gravitetit."

Forcimi i sipërfaqes është një metodë e thjeshtë për të përmirësuar fortësinë e çelikut me karbon të ulët. Parimi është të rritet përmbajtja e karbonit në një thellësi të caktuar nën sipërfaqen e materialit. Kur thellësia e brazdës tejkalon trashësinë e shtresës së ngurtësuar sipërfaqësore, mund të shfaqen disa probleme për shkak të ndryshimit të tehut të brazdës nga një material më i fortë në një material më të butë. Për këtë qëllim, prodhuesit e veglave kanë zhvilluar disa kategori tehe për lloje të ndryshme të materialeve të pjesës së punës.

Duane Drape, menaxher i shitjeve në Horn (SHBA), tha: "Kur ndryshoni nga një material më i fortë në një material më të butë, përdoruesi nuk dëshiron gjithmonë të ndryshojë tehun, kështu që ne duhet të gjejmë mjetin më të mirë për këtë lloj përpunimi. Nëse përdoret një futje karabit i çimentuar, ai do të hasë në problemin e konsumimit të tepërt kur sipërfaqja e fortë është e përshtatshme për prerjen C. përdoret për të prerë një pjesë të butë, është e lehtë për të dëmtuar tehun Ne mund të përdorim një kompromis: futje karabit me fortësi të lartë + veshje super të lubrifikuara, ose klasa relativisht të buta të futjeve CBN + futje prerëse të përshtatshme për prerjen e materialeve të zakonshme (në vend të përpunimit të fortë).

Drape tha: "Ju mund të përdorni futje CBN për të prerë në mënyrë efektive materialet e pjesës së punës me një fortësi prej 45-50 HRC, por gjeometria e tehut duhet të rregullohet. Futjet tipike CBN kanë një zbehje negative në skajin e prerjes. Kjo futje CBN e zgavrës negative është më e butë në makineri. Kur materiali i materialit do të jetë i tërhequr dhe do të jetë i përdorur. i shkurtuar nëse përdoret grada CBN me fortësi më të ulët dhe ndryshohet gjeometria e skajit të prerjes, materiali i pjesës së punës me fortësi 45-50 HRC mund të pritet me sukses.

Futja e groove S117 HORN e zhvilluar nga kompania përdor një majë PCBN dhe thellësia e prerjes është rreth 0,15-0,2 mm kur gjerësia e marsheve është prerë saktësisht. Për të arritur një përfundim të mirë të sipërfaqes, tehu ka një rrafsh kruarje në secilën nga skajet e prerjes në të dy anët.

Një tjetër mundësi është ndryshimi i parametrave të prerjes. Sipas Index's Economan, "Pas prerjes përmes shtresës së ngurtësuar, mund të përdoren parametra më të mëdhenj të prerjes. Nëse thellësia e ngurtësuar është vetëm 0.13 mm ose 0.25 mm, pas prerjes përmes kësaj thellësie, ose tehet e ndryshme zëvendësohen ose përdorni ende të njëjtën teh, por rrisni parametrat e nivelit të prerjes për të arritur parametrat e duhur."

Për të mbuluar një gamë më të gjerë të përpunimit, notat e tehut PCBN po rriten. Notat më të larta të fortësisë lejojnë shpejtësi më të shpejtë të prerjes, ndërsa notat me rezistencë më të mirë mund të përdoren në mjedise më të paqëndrueshme përpunimi. Për prerje të vazhdueshme ose të ndërprerë, mund të përdoren gjithashtu shkallë të ndryshme të futjeve PCBN. Maton i Sumitomo Electric vuri në dukje se për shkak të brishtësisë së veglave PCBN, skajet e mprehta prerëse janë të prirura për copëtim kur përpunohet çeliku i ngurtësuar. "Ne duhet të mbrojmë skajin e prerjes, veçanërisht në prerjen e ndërprerë, buza e prerjes duhet të përgatitet më shumë se në prerjen e vazhdueshme, dhe këndi i prerjes duhet të jetë më i madh."

Iskar&Klasat e reja IB10H dhe IB20H të #39 zgjerojnë më tej linjën e produkteve Groove Turn PCBN. IB10H është një klasë PCBN me grimca të imta për prerje të vazhdueshme me shpejtësi mesatare dhe të lartë të çelikut të ngurtësuar; ndërsa IB20H përbëhet nga kokrriza PCBN me madhësi të imët dhe mesatare, duke siguruar rezistencë të mirë ndaj konsumit dhe rezistencë ndaj goditjes. Bilanci mund të përballojë kushtet më të vështira të prerjes së ndërprerë të çelikut të ngurtësuar. Mënyra normale e dështimit të një mjeti PCBN duhet të jetë që tehu i prerjes të konsumohet dhe jo të plasaritet ose plasaritet papritur.

Klasa PCBN e veshur me BNC30G e prezantuar nga Sumitomo Electric përdoret për brazda të ndërprera të pjesëve të punës të çelikut të ngurtësuar. Për brazda të vazhdueshme, kompania rekomandon klasën e saj universale të tehut BN250. Maton tha: "Gjatë prerjes së vazhdueshme, tehu pritet për një kohë të gjatë, gjë që do të gjenerojë shumë nxehtësi prerëse. Prandaj, është e nevojshme të përdoret një teh me rezistencë të mirë ndaj konsumit. Në rastin e brazdës së ndërprerë, tehu vazhdimisht hyn dhe del nga prerja. Ka një ndikim të madh në majë. Prandaj, është e nevojshme të përdoret me një teh të fortë dhe të fortë. Veshja e tehut gjithashtu ndihmon në zgjatjen e jetëgjatësisë së mjetit."

Pavarësisht nga lloji i brazdës që përpunohet, punëtoritë që më parë mbështeteshin në bluarje për të përfunduar pjesët e ngurtësuara të çelikut mund të shndërrohen në brazdë me mjete PCBN për të rritur produktivitetin. Prerja e fortë mund të arrijë saktësi dimensionale të krahasueshme me bluarjen, duke reduktuar ndjeshëm kohën e përpunimit.