PCBN kəsici ilə bərkimiş poladın yivlənməsi

PCBN kəsici ilə bərkimiş poladın yivlənməsi

Son onillikdə polikristal kub bor nitridi (PCBN) əlavələri ilə bərkimiş polad hissələrin dəqiq yivlənməsi tədricən ənənəvi üyütməni əvəz etdi. Index, ABŞ-da tender mühəndisliyi meneceri Tayler Economan dedi: “Ümumiyyətlə, yivlərin üyüdülməsi yiv açmaqdan daha yüksək ölçülü dəqiqlik təmin edən daha sabit bir prosesdir. Bununla belə, insanlar hələ də iş parçasını tornada tamamlaya bilmək istəyirlər. Müxtəlif emal tələb olunur."

Sərtləşdirilmiş müxtəlif iş parçası materiallarına yüksək sürətli polad, kalıp polad, daşıyıcı polad və lehimli polad daxildir. Yalnız qara metallar sərtləşdirilə bilər və sərtləşdirmə prosesləri adətən aşağı karbonlu çeliklərə tətbiq olunur. Sərtləşdirmə müalicəsi vasitəsilə iş parçasının xarici sərtliyi daha yüksək və geyilə bilər, daxili hissə isə daha möhkəmliyə malikdir. Sərtləşdirilmiş poladdan hazırlanmış hissələrə mandrellər, oxlar, birləşdiricilər, ötürücü təkərlər, eksantrik valları, dişlilər, kollar, sürücü valları, podşipniklər və s.

Bununla belə, "sərt materiallar" nisbi, dəyişən bir anlayışdır. Bəzi insanlar 40-55 HRC sərtliyi olan iş parçası materiallarının sərt materiallar olduğunu düşünür; digərləri sərt materialların sərtliyinin 58-60 HRC və ya daha yüksək olması lazım olduğuna inanırlar. Bu kateqoriyada PCBN alətləri istifadə edilə bilər.

İnduksiya ilə bərkidildikdən sonra səthi bərkimiş təbəqənin qalınlığı 1,5 mm-ə qədər ola bilər və sərtlik 58-60 HRC-ə çata bilər, səth qatının altındakı material isə adətən daha yumşaq olur. Bu halda, kəsilmənin çox hissəsinin səthi bərkimiş təbəqənin altında aparılmasını təmin etmək vacibdir.

Kifayət qədər gücə və sərtliyə malik dəzgahlar bərkimiş hissələrin yivlənməsi üçün zəruri şərtdir. Economan-a görə, “Dazgahın sərtliyi nə qədər yaxşı olarsa və güc nə qədər yüksək olarsa, bərkimiş materialın yivlənməsi bir o qədər səmərəli olar. Sərtliyi 50 HRC-dən çox olan iş parçası materialları üçün bir çox yüngül dəzgahlar tələb olunan kəsmə şərtlərinə cavab vermir. Maşının gücü (güc, fırlanma momenti və xüsusilə sərtlik) aşılırsa, emal uğurla başa çatdırıla bilməz."

İş parçasını tutan qurğu üçün sərtlik çox vacibdir, çünki yiv açma prosesi zamanı kəsici kənarın iş parçası ilə təmas səthi böyük olur və alət iş parçasına böyük təzyiq göstərir. Sərtləşdirilmiş polad iş parçalarını sıxarkən, sıxma səthini dağıtmaq üçün geniş bir sıxacdan istifadə edilə bilər. Sumitomo Electric Hard Alloy Co.-nun marketinq meneceri Paul Ratzki, “Emal ediləcək hissələr möhkəm şəkildə dəstəklənməlidir. Sərtləşdirilmiş materialları emal edərkən, yaranan vibrasiya və alət təzyiqi adi iş parçalarının emal edilməsi ilə müqayisədə daha böyük olur, bu da iş parçasının sıxılması ilə nəticələnə bilər. Maşından uça bilməz və ya CBN bıçağının qırılmasına və ya hətta qırılmasına səbəb ola bilməz."

Yiv açan əlavəni saxlayan sap mümkün qədər qısa olmalıdır ki, çıxıntıları minimuma endirsin və alətin möhkəmliyini artırsın. Isca şirkətinin GRIP məhsulları üzrə meneceri Metyu Şmitz qeyd edir ki, ümumiyyətlə monolit alətlər bərkimiş materialların oluklanması üçün daha uyğundur. Bununla belə, şirkət modul yiv açma sistemi də təklif edir. "Modül şaft alətin qəfil sıradan çıxmağa meylli olduğu emal vəziyyətlərində istifadə edilə bilər" deyir. “Bütün sapı dəyişdirmək məcburiyyətində deyilsiniz, sadəcə daha ucuz bir komponenti dəyişdirməlisiniz. Modul sapı həmçinin müxtəlif emal variantları təklif edir. Iskar's Grip modul sistemi müxtəlif məhsullarda quraşdırıla bilər. Siz 7 məhsul xətti üçün 7 müxtəlif bıçaqlı alət tutacağından və ya müxtəlif emal üçün istənilən sayda bıçaqdan istifadə edə bilərsiniz. Yuva eni olan eyni məhsul xətti."

Sumitomo Electric-in CGA tipli əlavələri tutmaq üçün alət tutacaqları bıçağı tutucuya geri çəkən yuxarıdan sıxma üsulundan istifadə edir. Bu tutacaqda həmçinin tutuşun dayanıqlığını yaxşılaşdırmaq və alətin ömrünü uzatmaq üçün yan bərkidici vint var. Rich Maton, köməkçişirkətin dizayn departamentinin meneceri, "Bu alət tutacağı bərkidilmiş iş parçalarının yivlənməsi üçün nəzərdə tutulub. Bıçaq tutucuda hərəkət edərsə, bıçaq zamanla köhnəlir və alətin ömrü dəyişir. Avtomobilin yüksək məhsuldar emal tələbləri üçün sənayedə (məsələn, hər kəs üçün 50-100 və ya 150 iş parçası), alətin istifadə müddətinin proqnozlaşdırıla bilməsi xüsusilə vacibdir və alətin xidmət müddətindəki dəyişikliklər istehsala əhəmiyyətli təsir göstərə bilər."

Hesabatlara görə, Mitsubishi Materials-ın GY seriyalı Tri-Lock modul yiv açma sistemi sərtlik baxımından inteqral bıçaq çəngəlləri ilə müqayisə edilə bilər. Sistem yiv açma bıçaqlarını üç istiqamətdən (periferik, ön və yuxarı) etibarlı şəkildə tutur. Onun iki konstruktiv dizaynı yivlərin açılması zamanı bıçağın yerdəyişməsinin qarşısını alır: V-şəkilli proyeksiya bıçağın yanlara keçməsinin qarşısını alır; təhlükəsizlik açarı yuvanın işlənməsi zamanı kəsici qüvvənin yaratdığı bıçağın irəli hərəkətini aradan qaldırır.

Sərtləşdirilmiş polad hissələr üçün tez-tez istifadə olunan yiv açan əlavələrə sadə kvadrat əlavələr, formalaşdırma əlavələri, yivli əlavələr və s. Ümumiyyətlə, kəsilmiş yivlərin yaxşı bir səthə sahib olması tələb olunur, çünki onların birləşən hissəsi var, bəziləri isə O-halqaları və ya yapışqanlı yivlərdir. Mitsubishi Materials-ın məhsul üzrə mütəxəssisi Mark Menkoninin sözlərinə görə, "Bu proseslər daxili diametrli yivlərin işlənməsi və xarici diametrli yivlərin işlənməsinə bölünə bilər, lakin yiv açma əməliyyatlarının əksəriyyəti təxminən 0,25 mm kəsmə dərinliyindən yüngül toxunma dəqiqliyi də daxil olmaqla incə kəsmə tələb edir. təxminən 0,5 mm dərinlikdə tam kəsik."

Sərtləşdirilmiş poladın yivlənməsi daha yüksək sərtliyə, daha yaxşı aşınma müqavimətinə və uyğun həndəsə malik alətlərin istifadəsini tələb edir. Əsas odur ki, karbid əlavə, keramika və ya PCBN əlavə istifadə edilsin. Schmitz dedi: “Mən 50 HRC-dən aşağı sərtliyi olan iş parçalarını emal edərkən demək olar ki, həmişə karbid əlavələri seçirəm. 50-58 HRC sərtliyi olan iş parçaları üçün keramika əlavələri çox qənaətcil bir seçimdir. Yalnız iş parçasının CBN əlavələri 58 HRC-ə qədər sərtlik üçün nəzərə alınmalıdır. CBN əlavələri bu cür yüksək sərt materialların emalı üçün xüsusilə uyğundur, çünki emal mexanizmi kəsici material deyil, alət/iş parçası interfeysidir. Materialı əridin.

Sərtliyi 58 HRC-dən çox olan bərkimiş polad hissələrin yivlənməsi üçün çip nəzarəti problem deyil. Quru yivləmə adətən istifadə edildiyindən, çiplər daha çox toz və ya çox kiçik hissəciklərə bənzəyir və əl zərbəsi ilə çıxarıla bilər. Sumitomo Electric-dən Maton dedi: "Adətən, bu cür çubuqlar nəyəsə dəydikdə qırılacaq və dağılacaq, ona görə də dəzgahın iş parçası ilə təması iş parçasına zərər verməyəcək. Əgər bir dəsmal götürsəniz, onlar sizin əlinizdə parçalanacaq."

CBN əlavələrinin quru kəsmə üçün uyğun olmasının səbəblərindən biri, onların istiliyə davamlılığının çox yaxşı olmasına baxmayaraq, temperaturun dəyişməsi vəziyyətində emal performansının əhəmiyyətli dərəcədə azalmasıdır. Economan deyir: “Əslində, CBN əlavəsi iş parçasının materialı ilə təmasda olduqda, ucunda kəsmə istiliyi yaradır, lakin CBN əlavəsi temperatur dəyişikliklərinə daha az uyğunlaşdığından, sabit saxlamaq üçün adekvat sərinləmək çətindir. temperatur. dövlət. CBN çox sərtdir, lakin o, həm də çox kövrəkdir və temperaturun dəyişməsi səbəbindən qırıla bilər."

Sementlənmiş karbid, keramika və ya PCBN əlavələri ilə aşağı sərtliyə malik polad hissələri (məsələn, 45-50 HRC) kəsərkən, yaranan çiplər mümkün qədər qısa olmalıdır. Bu, kəsmə prosesi zamanı alət materialında kəsmə istiliyini effektiv şəkildə aradan qaldırır, çünki çiplər böyük miqdarda istilik keçirə bilər.

Iskar's Schmitz də alətin "ters çevrilmiş" vəziyyətdə işlənməsini tövsiyə edir. O izah etdi: “Bir dəzgahda alət quraşdırarkən, dəzgah istehsalçısının üstünlük verdiyi alət bıçağı üzü yuxarı kəsməklə quraşdırılır, çünki bu,maşını sabit saxlamaq üçün dəzgah relsinə aşağı təzyiq göstərmək üçün iş parçasının fırlanması. Bununla belə, bıçaq iş parçasının materialına kəsildikdə, formalaşmış çiplər bıçaq və iş parçası üzərində qala bilər. Alət tutacağı çevrilərsə və alət tərs quraşdırılarsa, bıçaq görünməyəcək və çip axını cazibə qüvvəsinin təsiri altında avtomatik olaraq kəsici sahədən qaçacaq."

Səthi sərtləşdirmə aşağı karbonlu poladın sərtliyini yaxşılaşdırmaq üçün sadə bir üsuldur. Prinsip, materialın səthi altında müəyyən bir dərinlikdə karbon tərkibini artırmaqdır. Yiv açma dərinliyi səthi bərkimiş təbəqənin qalınlığını aşdıqda, yiv açma bıçağının daha sərt materialdan daha yumşaq materiala dəyişdirilməsi səbəbindən bəzi problemlər yarana bilər. Bu məqsədlə alət istehsalçıları müxtəlif növ iş parçası materialları üçün bir neçə bıçaq sinifləri hazırlamışlar.

Horn (ABŞ) şirkətinin satış meneceri Duane Drape dedi: "Daha sərt materialdan daha yumşaq materiala keçərkən istifadəçi həmişə bıçağı dəyişmək istəmir, ona görə də bu cür emal üçün ən yaxşı aləti tapmalıyıq. Sementlənmiş karbid əlavə istifadə edilərsə, bıçaq sərt səthi kəsən zaman həddindən artıq aşınma problemi ilə qarşılaşacaq.Yumşaq hissəni kəsmək üçün yüksək sərt materialların kəsilməsi üçün uyğun olan CBN insertindən istifadə edilərsə, onu zədələmək asandır. Biz güzəştdən istifadə edə bilərik: yüksək sərtliyə malik karbid əlavələr + super yağlanmış örtüklər və ya nisbətən yumşaq CBN daxiletmə növləri + ümumi materialların kəsilməsi üçün uyğun olan kəsici əlavələr (sərt emaldan daha çox)."

Drape dedi: “45-50 HRC sərtliyi olan iş parçası materiallarını effektiv şəkildə kəsmək üçün CBN əlavələrindən istifadə edə bilərsiniz, lakin bıçağın həndəsəsi tənzimlənməlidir. Tipik CBN əlavələrinin kəsici kənarında mənfi paxır var. Bu mənfi pahlı CBN əlavəsi maşın üçün daha yumşaqdır. İş parçasının materialından istifadə edildikdə, material çəkilmə effektinə malik olacaq və alətin ömrü qısalacaq. Daha aşağı sərtliyə malik CBN markası istifadə edilərsə və kəsici kənarın həndəsəsi dəyişdirilərsə, 45-50 HRC sərtliyə malik iş parçasının materialı uğurla kəsilə bilər."

Şirkət tərəfindən hazırlanmış S117 HORN yiv açma əlavəsi PCBN ucundan istifadə edir və dişli eni dəqiq kəsildikdə kəsmə dərinliyi təxminən 0,15-0,2 mm-dir. Yaxşı bir səthə nail olmaq üçün bıçağın hər iki tərəfindəki kəsici kənarların hər birində bir qırıntı müstəvisi var.

Başqa bir seçim, kəsmə parametrlərini dəyişdirməkdir. Index's Economan-a görə, “Bərkmiş təbəqəni kəsdikdən sonra daha böyük kəsmə parametrlərindən istifadə etmək olar. Əgər bərkimiş dərinlik yalnız 0,13 mm və ya 0,25 mm-dirsə, bu dərinliyi kəsdikdən sonra ya müxtəlif bıçaqlar dəyişdirilir, ya da eyni bıçaqdan istifadə edin, lakin kəsmə parametrlərini müvafiq səviyyəyə qədər artırın."

Daha geniş emal diapazonunu əhatə etmək üçün PCBN bıçaqlarının dərəcələri artır. Daha yüksək sərtlik dərəcələri daha sürətli kəsmə sürətinə imkan verir, daha yaxşı möhkəmliyə malik siniflər isə daha qeyri-sabit emal mühitlərində istifadə edilə bilər. Davamlı və ya fasiləli kəsmə üçün müxtəlif PCBN daxiletmə dərəcələri də istifadə edilə bilər. Sumitomo Electric şirkətindən Maton qeyd etdi ki, PCBN alətlərinin kövrəkliyi səbəbindən bərkimiş poladın emal edilərkən kəskin kəsici kənarları qırılmaya meyllidir. "Biz kəsici kənarı qorumalıyıq, xüsusən kəsilmiş kəsimdə kəsici kənar davamlı kəsmədən daha çox hazırlanmalı və kəsmə bucağı daha böyük olmalıdır."

İskarın yeni işlənmiş IB10H və IB20H sinifləri Groove Turn PCBN məhsul xəttini daha da genişləndirir. IB10H bərkimiş poladın orta və yüksək sürətlə davamlı kəsilməsi üçün incə dənəli PCBN markasıdır; IB20H isə yaxşı aşınma müqaviməti və təsir müqavimətini təmin edən incə və orta ölçülü PCBN taxıllarından ibarətdir. Balans bərkimiş poladdan kəsilmiş kəsilmənin daha sərt şərtlərinə tab gətirə bilər. PCBN alətinin normal uğursuzluq rejimi kəsici kənarın köhnəlməsi olmalıdırbirdən-birə çatlamaq və ya çatlamaqdan daha çox.

Sumitomo Electric tərəfindən təqdim edilən BNC30G örtüklü PCBN markası bərkimiş polad iş parçalarının kəsilərək yivlənməsi üçün istifadə olunur. Davamlı yiv açmaq üçün şirkət BN250 universal bıçaq dərəcəsini tövsiyə edir. Maton dedi: “Davamlı kəsmə zamanı bıçaq uzun müddət kəsilir ki, bu da çoxlu kəsmə istiliyi yaradır. Buna görə də, yaxşı aşınma müqaviməti olan bir bıçaq istifadə etmək lazımdır. Fasiləli yivlənmə vəziyyətində, bıçaq davamlı olaraq kəsməyə daxil olur və çıxır. Uca çox təsir edir. Buna görə də, yaxşı möhkəmliyə malik və aralıq təsirlərə tab gətirə bilən bıçaqdan istifadə etmək lazımdır. Bundan əlavə, bıçaq örtüyü də alətin ömrünü uzatmağa kömək edir."

İşlənən yivin növündən asılı olmayaraq, əvvəllər bərkimiş polad hissələri bitirmək üçün daşlamaya əsaslanan emalatxanalar məhsuldarlığı artırmaq üçün PCBN alətləri ilə yiv açmağa çevrilə bilər. Sərt yivlərin açılması, emal vaxtını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaqla bərabər, daşlama ilə müqayisə edilə bilən ölçülü dəqiqliyə nail ola bilər.