Inclinatura di l'acciaio tempratu cù u cutter PCBN

Inclinatura di acciai temprati cù cutter PCBN

In l'ultimi decennii, a scanalatura di precisione di parti d'acciaio indurite cù inserti di nitruru di boru cubicu policristallino (PCBN) hà gradualmente rimpiazzatu a macinazione tradiziunale. Tyler Economan, direttore di l'ingegneria di l'offerta in Index, USA, hà dettu: "In generale, i solchi di macinazione sò un prucessu più stabile chì furnisce una precisione dimensionale più altu ch'è u grooving. Tuttavia, a ghjente vole ancu esse capace di compie u travagliu nantu à un tornu. Una varietà di trasfurmazioni necessaria ".

Diversi materiali di u travagliu chì sò stati induriti includenu l'acciaio à alta velocità, l'acciaio per fustelle, l'acciaio per cuscinetti è l'acciaio in lega. Solu i metalli ferrosi ponu esse induriti, è i prucessi di indurimentu sò generalmente appiicati à l'acciai à pocu carbonu. Per mezu di u trattamentu di indurimentu, a durezza esterna di a pezza pò esse fatta più alta è purtata, mentre chì l'internu hà una durezza megliu. I pezzi fatti di l'acciaio tempratu includenu mandrini, assi, connettori, roti di trasmissione, camme, ingranaggi, boccole, alberi di trasmissione, cuscinetti e simili.

Tuttavia, "materiali duri" hè un cuncettu parente, cambiante. Certi pirsuni pensanu chì i materiali di u travagliu cù una durezza di 40-55 HRC sò materiali duru; altri credi chì a durezza di i materiali duru deve esse 58-60 HRC o più altu. In questa categuria, i strumenti PCBN ponu esse utilizati.

Dopu l'indurimentu induttivu, a strata indurita di a superficia pò esse finu à 1,5 mm di spessore è a durezza pò ghjunghje à 58-60 HRC, mentre chì u materiale sottu à a superficia hè di solitu assai più suave. In questu casu, hè impurtante per assicurà chì a maiò parte di u tagliu hè fattu sottu à a capa indurita di a superficia.

L'utensili di machina cù putenza è rigidità suffirenzi sò una cundizione necessaria per a grooving di parti induriti. Sicondu Economan, "Quantu megliu hè a rigidità di a macchina è più a putenza, u più efficiente u grooving di u materiale induritu. Per i materiali di u travagliu cù una durezza di più di 50 HRC, assai utensili di machina ligera ùn risponde micca à e cundizioni di taglio richiesti. Se a capacità di a macchina (putenza, torque, è soprattuttu rigidità) hè superata, a machining ùn pò micca esse cumpletata cù successu ".

A rigidità hè assai impurtante per u dispusitivu di mantene a pezza perchè a superficia di cuntattu di u tagliu cù a pezza hè grande durante u prucessu di grooving, è l'uttellu esercita una grande pressione nantu à a pezza. Quandu si serranu pezzi d'acciaio induritu, una pinza larga pò esse usata per disperse a superficia di clamping. Paul Ratzki, direttore di marketing di Sumitomo Electric Hard Alloy Co., hà dettu: "I pezzi da esse machinati devenu esse fermamente supportati. Quandu u travagliu di materiali induriti, a vibrazione è a pressione di l'utensili generati sò assai più grande cà quandu si lavoranu i pezzi ordinali, chì ponu risultatu in u serramentu di u pezzu. Ùn pò micca volà fora di a macchina, o fà chì a lama CBN si scaglieghja o ancu rompe.

U stincu chì tene l'inseritu di grooving deve esse u più curtu pussibule per minimizzà l'overhang è aumentà a rigidità di l'utillita. Matthew Schmitz, manager di i prudutti GRIP in Isca, indica chì, in generale, l'arnesi monolitichi sò più adattati per a scanalatura di materiali induriti. Tuttavia, a cumpagnia offre ancu un sistema di grooving modulari. "U coddu modulare pò esse usatu in situazioni di machining induve l'uttellu hè propensu à fallimentu bruscu", dice. "Ùn avete micca bisognu di rimpiazzà tuttu u stincu, basta à rimpiazzà un cumpunente menu caru. U coddu modulare offre ancu una varietà di opzioni di machining. U sistema modulare Grip di Iskar pò esse installatu in una varietà di prudutti diffirenti. Pudete aduprà un supportu di l'uttellu cù 7 lame diverse per 7 linee di produttu o qualsiasi numeru di lame per un processu diversu A stessa linea di produttu cù larghezza di slot ".

I portautensili di Sumitomo Electric per afferrare inserti di tipu CGA utilizanu un metudu di serratura superiore chì tira a lama in u supportu. Stu supportu hà ancu una vite di fissazione laterale per aiutà à migliurà a stabilità di a presa è allargà a vita di l'utile. Rich Maton, assistenteManager di u dipartimentu di cuncepimentu di a cumpagnia, hà dettu: "Questu supportu di l'utensili hè pensatu per a scanalatura di pezzi di travagliu induriti. Se a lama si move in u supportu, a lama si porta cù u tempu è a vita di l'utensili cambia. l'industria (cum'è 50-100 o 150 pezzi per ogni tagliu), a prevedibilità di a vita di l'utensili hè particularmente impurtante, è i cambiamenti in a vita di l'utensili ponu avè un impattu significativu in a produzzione ".

Sicondu i rapporti, u sistema di scanalatura modulare Tri-Lock di a serie GY di Mitsubishi Materials hè paragunabile in rigidità à i mandrini di lame integrali. U sistema grippa in modu affidabile e lame di grooving da trè direzzione (periferia, frontale è superiore). I so dui disegnu strutturale impediscenu a lama da esse spustata durante u grooving: a prughjezzione in forma di V impedisce chì a pala si move à i lati; a chjave di sicurezza elimina u muvimentu in avanti di a lama causata da a forza di taglio durante a machining slot.

L'inserti di grooving comunmente usati per i pezzi d'acciaio induriti includenu inserti quadrati simplici, inseriti formanti, inserti slotted, è simili. In generale, i solchi tagliati sò tenuti à avè un bonu finitu di a superficia perchè anu una parte di accoppiamentu, è alcuni sò O-rings o snap ring grooves. Sicondu Mark Menconi, specialista di produttu in Mitsubishi Materials, "Questi prucessi ponu esse divisi in u travagliu di groove di diametru internu è di u diametru esternu di u groove, ma a maiò parte di l'operazione di grooving necessitanu un tagliu finitu, cumprese una precisione di toccu ligeru da circa 0,25 mm di prufundità di tagliu. un tagliu cumpletu cù una prufundità di circa 0,5 mm ".

U grooving di l'acciaio induritu richiede l'usu di arnesi cù una durezza più alta, una migliore resistenza à l'usura è una geometria adatta. A chjave hè di capisce s'ellu deve esse usatu un insertu di carburu, un insertu ceramicu o un insertu PCBN. Schmitz hà dettu: "Quasi sempre sceglite inserti di carburu quandu si lavoranu pezzi cù durezze sottu 50 HRC. Per i pezzi cù una durezza di 50-58 HRC, l'inserti ceramichi sò una scelta assai ecunomica. Solu quandu l'inserti CBN di u travagliu deve esse cunsideratu per durezza finu à 58 HRC. L'inserti CBN sò particularmente adattati per a machining such high-duru materiali perchè u mecanismu di machining ùn hè micca un materiale di taglio ma una interfaccia d'utile / pezza. Melt u materiale.

Per a scanalatura di pezzi d'acciaio induriti cù una durezza di più di 58 HRC, u cuntrollu di chip ùn hè micca un prublema. Siccomu u grooving seccu hè generalmente utilizatu, i patatine sò più cum'è polvere o particelle assai chjuche è ponu esse eliminati da u colpu di a manu. Maton di Sumitomo Electric hà dettu: "In solitu, stu tipu di trucioli si rompe è si disintegra quandu tocca à qualcosa, cusì u cuntattu di u trucu cù a pezza di travagliu ùn dannerà micca a pezza di travagliu. Se pigliate un trucu, vi fracassaranu in manu ".

Unu di i mutivi per chì l'inserti CBN sò adattati per u tagliu in seccu hè chì, ancu s'è a so resistenza à u calore hè assai bona, a prestazione di trasfurmazioni hè assai ridutta in u casu di fluttuazioni di temperatura. Economan dice: "In fattu, quandu l'inseritu CBN hè in cuntattu cù u materiale di u travagliu, pruduce u calore di tagliu nantu à a punta, ma perchè l'inseritu CBN hè menu adattabile à i cambiamenti di temperatura, hè difficiule di rinfriscà bè per mantene una constante. temperatura. Statu. CBN hè assai duru, ma hè ancu assai fragile è pò rompe per via di cambiamenti di temperatura ".

Quandu si taglianu pezzi d'acciaio cù una durezza bassa (cum'è 45-50 HRC) cù inserti di carburu cimentatu, ceramica o PCBN, i chip generati devenu esse u più brevi. Questu elimina in modu efficace u calore di tagliu in u materiale di l'uttellu durante u prucessu di taglio perchè i chips ponu purtà una grande quantità di calore.

Iskar's Schmitz ricumanda ancu chì l'uttellu sia processatu in un statu "invertitu". Spiegò: "Quandu si stalla un strumentu nantu à una macchina utensile, u strumentu preferitu di u custruttore di a macchina utensile hè installatu tagliendu a lama a faccia in sopra, perchè questu permetterotazione di a pezza di travagliu per esercitarà una pressione discendente nantu à u rail di a macchina per mantene a macchina stabile. In ogni casu, quandu a lama hè tagliata in u materiale di u travagliu, i chips formati ponu stà nantu à a lama è a pezza. Se u supportu di l'utensili hè vultatu è l'uttellu hè muntatu à l'inversu, a lama ùn serà micca visibile, è u flussu di chip scapperà automaticamente da a zona di taglio sottu l'azzione di gravità ".

L'indurimentu di a superficia hè un metudu simplice per migliurà a durezza di l'acciaio à pocu carbonu. U principiu hè di aumentà u cuntenutu di carbone à una certa prufundità sottu a superficia di u materiale. Quandu a prufundità di grooving supera u gruixu di a strata indurita di a superficia, alcuni prublemi ponu accade per u cambiamentu di a lama di grooving da un materiale più duru à un materiale più suave. Per questu scopu, i pruduttori di l'arnesi anu sviluppatu parechji gradi di lame per diversi tipi di materiali di u travagliu.

Duane Drape, direttore di vendita in Horn (USA), hà dettu: "Quandu cambia da un materiale più duru à un materiale più suave, l'utilizatore ùn vole micca sempre cambià a lama, cusì avemu da truvà u megliu strumentu per stu tipu di machining. .Se un insertu di carburu cimentatu hè utilizatu, scontru u prublema di usu eccessivu quandu a lama taglia una superficia dura.Se un insertu CBN adattatu per taglià materiali d'alta durezza hè utilizatu per taglià una parte molle, hè faciule fà dannu. Pudemu usà un cumprumissu: inserti di carburu di alta durezza + rivestimenti super lubricati, o qualità di inserti CBN relativamente morbidi + inserti di taglio adattati per u tagliu di materiali cumuni (piuttostu chè di machining duru).

Drape hà dettu: "Pudete aduprà inserti CBN per tagliate efficacemente i materiali di u travagliu cù una durezza di 45-50 HRC, ma a geometria di a lama deve esse aghjustata. L'inserti tipici CBN anu un smusso negativu nantu à u tagliu. Stu insertu CBN di smusso negativu hè più dolce à a macchina. Quandu u materiale di u travagliu hè adupratu, u materiale averà un effettu di pull-out è a vita di l'utensili serà accurtata. Se u gradu CBN cù durezza più bassa hè utilizatu è a geometria di u tagliu hè cambiatu, u materiale di u travagliu cù una durezza di 45-50 HRC pò esse tagliatu cù successu ".

L'inseritu di grooving S117 HORN sviluppatu da a cumpagnia usa una punta di PCBN, è a prufundità di tagliu hè di circa 0,15-0,2 mm quandu a larghezza di l'ingranaggio hè precisamente tagliata. Per ottene una bona finitura di a superficia, a lama hà un pianu di scraping in ognuna di i taglienti di i dui lati.

Un'altra opzione hè di cambià i paràmetri di taglio. Sicondu l'Economan di l'Index, "Dopu tagliatu à traversu a strata indurita, i paràmetri di taglio più grande ponu esse aduprati. Se a prufundità indurita hè solu 0,13 mm o 0,25 mm, dopu à taglià per questa prufundità, sia e diverse lame sò rimpiazzate o ancu Aduprate a stessa lama, ma aumentanu i paràmetri di taglio à u livellu adattatu ".

Per copre una gamma più larga di trasfurmazioni, i gradi di lame PCBN sò in crescita. I gradi di durezza più elevati permettenu una velocità di taglio più veloce, mentre chì i gradi cù una durezza megliu ponu esse aduprati in ambienti di trasfurmazioni più instabili. Per u tagliu cuntinuu o interruttu, ponu ancu esse aduprati diversi gradi di inserti PCBN. Maton di Sumitomo Electric hà rimarcatu chì, per via di a fragilità di l'arnesi PCBN, i taglienti taglienti sò propensi à sbucciate durante a lavorazione di l'acciaio indurita. "Avemu da prutezzione di u tagliu, soprattuttu in u tagliu interrottu, u tagliu deve esse preparatu più cà in u tagliu cuntinuu, è l'angolo di tagliu deve esse più grande".

I gradi IB10H è IB20H di Iskar allarganu ancu a so linea di prudutti Groove Turn PCBN. IB10H hè una qualità PCBN di grana fina per u tagliu cuntinuu di media à alta velocità di l'acciaio induritu; mentri IB20H hè custituitu di granu PCBN fine è mediu, chì furnisce una bona resistenza à l'usura è resistenza à l'impattu. L'equilibriu pò resiste à e cundizioni più dure di u taglio interrottu di l'acciaio indurita. U modu normale di fallimentu di una strumenta PCBN deve esse chì u tagliu di punta s'usapiuttostu cà di colpu cracking o cracking.

A qualità PCBN rivestita BNC30G introdotta da Sumitomo Electric hè aduprata per a scanalatura interrotta di pezzi d'acciaio induriti. Per una scanalatura cuntinuu, a cumpagnia ricumanda a so qualità di lama universale BN250. Maton hà dettu: "Quandu u tagliu continuu, a lama hè tagliata per un bellu pezzu, chì generà assai calore di tagliu. Per quessa, hè necessariu di utilizà una lama cù una bona resistenza à l'usura. In u casu di grooving intermittenti, a lama continuamente entra è esce da u tagliu. Hà un grande impattu nantu à a punta. Per quessa, hè necessariu d'utilizà una pala cù una bona durezza è pò sustene l'impattu intermittenti. Inoltre, u revestimentu di a lama aiuta ancu à allargà a vita di l'utile ".

Indipendentemente da u tipu di groove essendu machinatu, l'attellu chì prima si basava nantu à a macinazione per finisce i pezzi d'acciaio induriti pò esse cunvertiti in grooving cù arnesi PCBN per aumentà a produtividade. A scanalatura dura pò ottene una precisione dimensionale paragunabile à a macinazione, mentre chì riduce significativamente u tempu di lavorazione.