Прорезивање каљеног челика са ПЦБН резачем

Прорезивање каљеног челика ПЦБН резачем

У протеклој деценији, прецизно жлебовање делова од каљеног челика са уметцима од поликристалног кубног бор нитрида (ПЦБН) постепено је заменило традиционално брушење. Тилер Ецономан, менаџер за лицитације у Индек-у, САД, рекао је: "Уопштено говорећи, жљебови за брушење су стабилнији процес који пружа већу тачност димензија од жлебова. Међутим, људи и даље желе да буду у могућности да заврше радни предмет на стругу. Потребна је разноврсна обрада."

Различити материјали радног комада који су каљени укључују брзорезни челик, челик за матрице, челик за лежајеве и легирани челик. Само црни метали се могу калити, а процеси каљења се обично примењују на челике са ниским садржајем угљеника. Обрадом каљења, спољашња тврдоћа радног предмета може бити већа и носива, док унутрашњост има бољу жилавост. Делови направљени од каљеног челика укључују трнове, осовине, конекторе, погонске точкове, брегасте осовине, зупчанике, чауре, погонске осовине, лежајеве и слично.

Међутим, "тврди материјали" су релативан концепт који се мења. Неки људи мисле да су материјали за рад са тврдоћом од 40-55 ХРЦ тврди материјали; други верују да тврдоћа тврдих материјала треба да буде 58-60 ХРЦ или више. У овој категорији могу се користити ПЦБН алати.

Након индукционог очвршћавања, површински очврснути слој може бити дебљине до 1,5 мм, а тврдоћа може да достигне 58-60 ХРЦ, док је материјал испод површинског слоја обично много мекши. У овом случају, важно је осигурати да се већи део сечења врши испод површински очврслог слоја.

Машине алатке довољне снаге и крутости су неопходан услов за жлебове очврслих делова. Према Ецономан-у, "Што је већа крутост машине алатке и већа снага, то је ефикасније жлебове каљеног материјала. За материјале израдака са тврдоћом већом од 50 ХРЦ, многе лаке машине алатке не испуњавају тражене услове резања. Ако се капацитет машине (снага, обртни момент и посебно крутост) не може прекорачити, обрада је успешно завршена."

Чврстоћа је веома важна за уређај за држање радног предмета јер је контактна површина резне ивице са радним предметом велика током процеса жлебова, а алат врши велики притисак на радни предмет. Приликом стезања обрадака од каљеног челика, широка стезаљка се може користити за распршивање површине стезања. Паул Ратзки, менаџер маркетинга компаније Сумитомо Елецтриц Хард Аллои Цо., рекао је: „Дијелови који се обрађују морају бити чврсто подупрти. Приликом обраде очврслих материјала, вибрације и притисак алата који се стварају су много већи него код обраде обичних радних комада, што може довести до стезања радног комада. Не може да излети из машине, или чак да изазове ломљење ЦБНпблата."

Дршка која држи уметак за жлебове треба да буде што је могуће краћа да би се минимизирао превис и повећала крутост алата. Маттхев Сцхмитз, менаџер ГРИП производа у компанији Исца, истиче да су монолитни алати генерално погоднији за жлебове очврслих материјала. Међутим, компанија такође нуди модуларни систем жлебова. „Модуларна дршка се може користити у ситуацијама обраде где је алат склон изненадном квару“, каже он. "Не морате да мењате целу дршку, само треба да замените јефтинију компоненту. Модуларна дршка такође нуди разне могућности обраде. Искаров модуларни систем Грип се може уградити у низ различитих производа. Можете користити држач алата са 7 различитих сечива за 7 производних линија или било који број сечива за различите обраде Иста линија производа са ширином прореза."

Сумитомо Елецтриц-ови држачи алата за хватање уметака типа ЦГА користе методу горњег стезања која повлачи сечиво назад у држач. Овај држач такође има бочни завртањ за причвршћивање који помаже у побољшању стабилности приањања и продужењу века алата. Рицх Матон, помоћник менаџера одељења за дизајн компаније, рекао је: "Овај држач алата је дизајниран за жлебове очврслих радних комада. Ако се сечиво помера у држачу, сечиво се временом троши и животни век алата се мења. За захтеве за машинском обрадом високе продуктивности у аутомобилској индустрији (као што је 50-100 обрадака или 150) је посебно важан животни век обрадака или 150 ивица алата. промене у веку алата могу имати значајан утицај на производњу“.

Према извештајима, модуларни систем за жлебове ГИ серије Митсубисхи Материалс Три-Лоцк је упоредив по крутости са интегралним стезним главама сечива. Систем поуздано хвата сечива за жлебове из три правца (периферни, предњи и горњи). Његов двоструки дизајн спречава померање сечива током жлебова: избочина у облику слова В спречава да се сечиво помери у страну; сигурносни кључ елиминише померање сечива напред изазвано силом сечења током обраде прореза.

Обично коришћени уметци за жлебове за делове од каљеног челика укључују једноставне квадратне уметке, уметке за формирање, уметке са прорезима и слично. Генерално, од исечених жлебова се захтева да имају добру завршну обраду јер имају део за спајање, а неки су О-прстенови или жлебови за ускочне прстенове. Према Марку Менцонију, специјалисту за производе у компанији Митсубисхи Материалс, „Ови процеси се могу поделити на машинску обраду жлебова унутрашњег пречника и обраду жлебова спољашњег пречника, али већина операција жлебова захтева фино сечење, укључујући прецизност лаганог додира од око 0,25 мм дубине реза. Резање до пуног реза са дубином од око 0,5 мм.“

Урезивање каљеног челика захтева употребу алата веће тврдоће, боље отпорности на хабање и одговарајуће геометрије. Кључно је да схватите да ли треба користити уметак од карбида, керамички уметак или ПЦБН уметак. Сцхмитз је рекао: "Скоро увек бирам уметке од тврдог метала када обрађујем обрадке са тврдоћом испод 50 ХРЦ. За предмете са тврдоћом од 50-58 ХРЦ, керамички уметци су веома економичан избор. Само када ЦБН уметке треба узети у обзир за тврдоћу до 58 ХРЦ. ЦБН уметци су посебно погодни за ЦБН уметке, јер су такви ЦБН уметци посебно погодни за такве материјале. није материјал за сечење већ интерфејс алат/обрадак.

За жлебове каљених челичних делова са тврдоћом преко 58 ХРЦ, контрола струготине није проблем. Пошто се обично користи суво жлебовање, струготине су више као прашина или веома мале честице и могу се уклонити ручним ударцем. Матон из компаније Сумитомо Елецтриц је рекао: „Обично ће се ова врста струготина сломити и распасти када удари у било шта, тако да контакт струготине са радним предметом неће оштетити радни предмет. Ако зграбиш струготину, разбиће ти се у руци. ”

Један од разлога зашто су ЦБН уметци погодни за суво сечење је тај што иако је њихова отпорност на топлоту веома добра, перформансе обраде су знатно смањене у случају температурних флуктуација. Ецономан каже: „У ствари, када је ЦБН уметак у контакту са материјалом радног предмета, он производи топлоту резања на врху, али пошто је ЦБН уметак мање прилагодљив променама температуре, тешко га је адекватно охладити да би се одржала константна температура. Држава. ЦБН је веома тврд, али је такође веома крхак и може да пукне услед температурних промена."

Приликом сечења челичних делова ниске тврдоће (као што је 45-50 ХРЦ) са уметцима од цементног карбида, керамике или ПЦБН, генерисани струготи треба да буду што је могуће краћи. Ово ефикасно уклања топлоту резања у материјалу алата током процеса резања јер струготине могу однети велику количину топлоте.

Искаров Сцхмитз такође препоручује да се алат обрађује у „обрнутом“ стању. Он је објаснио: "Када се алат уграђује на алатну машину, произвођач машина алатке преферира се тако што се сечиво сечи лицем нагоре, јер то омогућава ротацији радног предмета да изврши притисак надоле на машинску шину како би машина била стабилна. Међутим, када се сечиво усече у материјал радног предмета, формирани струготи могу остати на страни сечива и алат је окренут нагоре, а алат је окренут нагоре. доле, сечиво неће бити видљиво, а струготине ће аутоматски побећи из области сечења под дејством гравитације."

Површинско каљење је једноставан метод за побољшање тврдоће челика са ниским садржајем угљеника. Принцип је повећање садржаја угљеника на одређеној дубини испод површине материјала. Када дубина жлебова прелази дебљину површински очврслог слоја, могу настати неки проблеми због промене сечива за урезивање са тврђег на мекши материјал. У ту сврху, произвођачи алата развили су неколико класа сечива за различите врсте материјала за рад.

Дуане Драпе, менаџер продаје у Хорн-у (САД), рекао је: „Када прелазите са тврђег на мекши материјал, корисник не жели увек да мења сечиво, тако да морамо да пронађемо најбољи алат за ову врсту обраде. Ако се користи уметак од цементног карбида, наићи ће на проблем прекомерног хабања када сечиво сече прикладан материјал за резање тврде површине. меки део, лако је оштетити сечиво. Можемо користити компромис: уметци од карбида високе тврдоће + суперподмазани премази или релативно меки ЦБН уметци + уметци за сечење погодни за сечење уобичајених материјала (уместо за тврду машинску обраду).“

Драпе је рекао: "Можете да користите ЦБН уметке за ефикасно сечење материјала радног предмета са тврдоћом од 45-50 ХРЦ, али геометрија сечива мора да се подеси. Типични ЦБН уметци имају негативну ивицу на ивици сечења. Овај ЦБН уметак са негативним ивицама је мекши за машину. Када се користи материјал радног предмета, материјал ће имати кратак век трајања и ЦБН ефекат ће имати кратак век трајања. користи се разред са нижом тврдоћом и мења геометрија резне ивице, може се успешно сећи материјал радног предмета тврдоће 45-50 ХРЦ.“

Уметак за жлебове С117 ХОРН који је развила компанија користи ПЦБН врх, а дубина реза је око 0,15-0,2 мм када је ширина зупчаника прецизно исечена. Да би се постигла добра завршна обрада површине, сечиво има раван за стругање на свакој од резних ивица са обе стране.

Друга опција је промена параметара сечења. Према Индек-овом Ецономан-у, "Након сечења очврслог слоја, могу се користити већи параметри сечења. Ако је каљена дубина само 0,13 мм или 0,25 мм, након сечења кроз ову дубину, различите оштрице се замењују или и даље користите исто сечиво, али повећајте параметре сечења на одговарајући ниво."

Да би се покрио шири опсег обраде, ПЦБН сечива се повећавају. Виши разреди тврдоће омогућавају веће брзине резања, док се класе са бољом жилавостом могу користити у нестабилнијим окружењима обраде. За континуирано или прекинуто сечење, могу се користити и различите врсте ПЦБН уметака. Матон из компаније Сумитомо Елецтриц је истакао да су због крхкости ПЦБН алата оштре резне ивице склоне ломљењу приликом обраде каљеног челика. „Морамо заштитити резну ивицу, посебно код испрекиданог сечења, резна ивица треба да буде припремљена више него код континуираног сечења, а угао сечења треба да буде већи.

Искар'с новоразвијене ИБ10Х и ИБ20Х класе додатно проширују своју линију производа Гроове Турн ПЦБН. ИБ10Х је фино зрнаста ПЦБН класа за средње до велике брзине континуирано сечење каљеног челика; док се ИБ20Х састоји од финих и средњих зрна ПЦБН зрна, пружајући добру отпорност на хабање и отпорност на удар. Вага може да издржи теже услове сечења каљеног челика са прекидима. Нормалан начин квара ПЦБН алата треба да буде да се резна ивица истроши, а не да изненада пуца или пуца.

БНЦ30Г пресвучена ПЦБН класа коју је увео Сумитомо Елецтриц користи се за испрекидано жлебовање радних комада од каљеног челика. За континуирано урезивање, компанија препоручује своју универзалну сечиву БН250. Матон је рекао: "Када се континуирано сече, сечиво се сече дуго, што ће генерисати велику топлоту резања. Због тога је неопходно користити сечиво са добром отпорношћу на хабање. У случају повременог жлебова, сечиво непрекидно улази и излази у сечење. Има велики утицај на врх. Због тога је неопходно користити сечиво са међупростором и лименком са добрим ударом. премаз такође помаже да се продужи век алата."

Без обзира на тип жлеба који се обрађује, радионице које су се раније ослањале на брушење за завршну обраду каљених челичних делова могу се претворити у жлебове помоћу ПЦБН алата како би се повећала продуктивност. Тврди жлебови могу постићи тачност димензија упоредиву са брушењем, уз значајно смањење времена обраде.