Slotting Of ferhurde stiel Mei PCBN Cutter

Slotting fan ferhurde stiel mei PCBN cutter

Yn 'e ôfrûne desennia hat precision grooving fan ferhurde stielen dielen mei polycrystalline kubike boron nitride (PCBN) ynserts stadichoan ferfongen tradisjoneel slypjen. Tyler Economan, bieding engineering manager by Index, Feriene Steaten, sei: "Yn 't algemien binne grinding grooves in stabiler proses dat jout hegere dimensionale krektens as grooving. Minsken wolle lykwols noch wol it wurkstik op in draaibank ôfmeitsje kinne. In ferskaat oan ferwurking nedich."

Ferskate workpiece materialen dy't binne ferhurde omfetsje hege snelheid stiel, die stiel, bearing stiel en alloy stiel. Allinich ferro metalen kinne wurde ferhurde, en ferhurding prosessen wurde meastal tapast op lege koalstof stielen. Troch de ferhurding behanneling kin de eksterne hurdens fan it wurkstik heger en draachber makke wurde, wylst it ynterieur bettere hurdens hat. Dielen makke fan ferhurde stiel omfetsje mandrels, assen, ferbiningen, driuwtsjillen, nokkenassen, gears, bussen, driuwassen, lagers, en sa.

Lykwols, "hurde materialen" is in relatyf, feroarjend konsept. Guon minsken tinke dat workpiece materialen mei in hurdens fan 40-55 HRC binne hurde materialen; oaren leauwe dat de hurdens fan hurde materialen 58-60 HRC of heger wêze moat. Yn dizze kategory kinne PCBN-ark wurde brûkt.

Nei induksje ferhurding kin de oerflak ferhurde laach oant 1,5 mm dik wêze en de hurdens kin 58-60 HRC berikke, wylst it materiaal ûnder de oerflaklaach meastentiids folle sêfter is. Yn dit gefal is it wichtich om te soargjen dat de measte cutting wurdt dien ûnder it oerflak ferhurde laach.

Machine ark mei genôch krêft en rigidity binne in needsaaklike betingst foar grooving ferhurde dielen. Neffens Economan, "Hoe better de rigiditeit fan 'e masine-ark en hoe heger de krêft, hoe effisjinter de grooving fan it ferhurde materiaal. Foar workpiece materialen mei in hurdens fan mear as 50 HRC, in protte ljocht masine ark foldogge net oan de fereaske cutting betingsten. As de masjinekapasiteit (krêft, koppel, en benammen rigiditeit) wurdt overschreden, kin de ferwurking net mei súkses foltôge wurde."

Rigidity is tige wichtich foar it workpiece holding apparaat omdat it kontakt oerflak fan 'e snijflak mei it workpiece is grut yn' e grooving proses, en it ark oefenet in grutte druk op it workpiece. By clamping ferhurde stielen workpieces, in brede clamp kin brûkt wurde om te fersprieden de clamping oerflak. Paul Ratzki, marketingmanager fan Sumitomo Electric Hard Alloy Co., sei: "De te ferwurkjen dielen moatte stevich wurde stipe. By it ferwurkjen fan ferhurde materialen binne de opwekke trilling en arkdruk folle grutter dan by it ferwurkjen fan gewoane wurkstikken, wat kin resultearje yn klemmen fan it wurkstik. Kin net út 'e masine fleane, of it CBN-blêd feroarsaakje te chipjen of sels brekke."

De skaft dat hâldt de grooving ynfoegje moat wêze sa koart mooglik foar in minimalisearje overhang en fergrutsjen ark stivens. Matthew Schmitz, manager fan GRIP-produkten by Isca, wiist derop dat yn 't algemien monolityske ark mear geskikt binne foar grooving fan ferhurde materialen. It bedriuw biedt lykwols ek in modulêr groovingsysteem. "De modulêre shank kin brûkt wurde yn ferwurkingssituaasjes wêr't it ark gevoelig is foar hommelse mislearring," seit er. "Jo hoege net de hiele skaft te ferfangen, jo moatte gewoan in minder djoere komponint ferfange. De modulêre shank biedt ek in ferskaat oan ferwurkjen opsjes. Iskar's Grip modulêr systeem kin wurde ynstalleare yn in ferskaat oan ferskate produkten. Jo kinne in arkhâlder brûke mei 7 ferskillende blêden foar 7 produktlinen of elk oantal blêden foar ferskate ferwurking Deselde produktline mei slotbreedte."

Sumitomo Electric's toolholders foar it gripen fan CGA-type ynserts brûke in top-klemmetoade dy't it blêd werom lûkt yn 'e holder. Dizze hâlder hat ek in sydskroeven om de gripstabiliteit te ferbetterjen en it libben fan it ark te ferlingjen. Rich Maton, assistintmanager fan it bedriuw syn ûntwerp ôfdieling, sei: "Dizze ark hâlder is ûntwurpen foar grooving fan ferhurde workpieces. As it blêd beweecht yn 'e hâlder, it blêd draacht oer de tiid en it ark libben feroaret. Foar de hege produktiviteit Machtigingsformulier easken fan de automotive yndustry (lykas 50-100 of 150 workpieces per snijflak), de foarsisberens fan it ark libben is benammen wichtich, en feroarings yn tool libben kin hawwe in wichtige ynfloed op produksje.

Neffens rapporten is Mitsubishi Materials 'GY-searje Tri-Lock modulêr groovingsysteem yn rigiditeit te fergelykjen mei yntegraal blade chucks. It systeem betrouber grips de grooving blêden út trije rjochtingen (peripheral, front en top). Syn twa strukturele ûntwerp foarkomt dat it blêd wurdt ferpleatst tidens grooving: de V-foarmige projeksje foarkomt dat it blêd nei de kanten ferpleatst; de feiligens kaai elimineert de foarút beweging fan it blêd feroarsake troch de cutting krêft ûnder slot Machtigingsformulier.

Faak brûkte grooving Inserts foar ferhurde stielen dielen befetsje ienfâldige fjouwerkante Inserts, foarmjen Inserts, slotted Inserts, en it like. Algemien, de cut grooves binne ferplichte om in goede oerflak finish omdat se hawwe in mating diel, en guon binne O-ringen of snap ring grooves. Neffens Mark Menconi, produkt spesjalist by Mitsubishi Materials, "Dizze prosessen kinne wurde ferdield yn binnendiameter groove machining en bûtenste diameter groove machining, mar de measte grooving operaasjes fereaskje fyn cutting, ynklusyf ljocht touch presyzje fan likernôch 0,25 mm djipte fan cut. Cut to in folsleine sneed mei in djipte fan sawat 0,5 mm."

De grooving fan ferhurde stiel fereasket it brûken fan ark mei hegere hurdens, bettere wear ferset en passende mjitkunde. De kaai is om út te finen oft in karbid-ynfoegje, in keramyske ynfoegje of in PCBN-ynfoegje moat wurde brûkt. Schmitz sei: "Ik kies hast altyd carbid-ynserts by it ferwurkjen fan wurkstikken mei hurdheden ûnder 50 HRC. Foar wurkstikken mei in hurdens fan 50-58 HRC binne keramyske ynserts in tige ekonomyske kar. Allinne as de workpiece CBN Inserts moatte wurde beskôge foar hurdens oant 58 HRC. De CBN-ynserts binne benammen geskikt foar it ferwurkjen fan sokke heechhurde materialen, om't it ferwurkingsmeganisme gjin snijmateriaal is, mar in ark / wurkstik-ynterface. Smelt it materiaal.

Foar grooving fan ferhurde stielen dielen mei in hurdens fan mear as 58 HRC, chip kontrôle is gjin probleem. Sûnt droege grooving wurdt meastentiids brûkt, de chips binne mear as stof of hiel lytse dieltsjes en kin fuortsmiten wurde troch hân slag. Sumitomo Electric's Maton sei: "Meastentiids sil dizze soarte fan swarf brekke en ferdylgje as it wat rekket, dus it kontakt fan 'e swar mei it wurkstik sil it wurkstik net beskeadigje. As jo ​​in swarf pakke, sille se yn jo hân smite.

Ien fan 'e redenen wêrom't CBN-ynserts geskikt binne foar droech snijden is dat hoewol har waarmtebestriding tige goed is, de ferwurkingsprestaasjes sterk fermindere wurde yn it gefal fan temperatuerfluktuaasjes. Economan seit, "Yn feite, as de CBN-ynfoegje yn kontakt is mei it materiaal fan it wurkstik, produsearret it waarmte fan snijden op 'e tip, mar om't de CBN-ynfoegje minder oanpasber is oan temperatuerferoaringen, is it lestich om adekwaat te koelen om in konstante te hâlden. temperatuer. Steat. CBN is heul hurd, mar it is ek heul bros en kin brekke troch temperatuerferoaringen."

By it snijen fan stielen dielen mei lege hurdens (lykas 45-50 HRC) mei cemented carbide, keramyk of PCBN-ynserts, moatte de generearre chips sa koart mooglik wêze. Dit ferwideret effektyf de waarmte fan it snijen yn it arkmateriaal tidens it snijproses, om't de chips in grutte hoemannichte waarmte kinne drage.

Iskar's Schmitz advisearret ek dat it ark wurdt ferwurke yn in "omkearde" steat. Hy ferklearre: "By it ynstallearjen fan in ark op in masine ark, wurdt it foarkar ark fan 'e masinebouwer ynstalleare troch it blêd nei boppe te snijen, om't dit derotaasje fan it wurkstik om druk op 'e masinerail út te oefenjen om de masine stabyl te hâlden. Lykwols, as it blêd wurdt snije yn it workpiece materiaal, de foarme chips meie bliuwe op it blêd en it workpiece. As de arkhâlder omdraaid wurdt en it ark op 'e kop is monteard, sil it blêd net sichtber wêze, en sil de chipstream automatysk ûntkomme út it snijgebiet ûnder de aksje fan swiertekrêft.

Surface ferhurding is in ienfâldige metoade te ferbetterjen de hurdens fan lege koalstof stiel. It prinsipe is it fergrutsjen fan de koalstof ynhâld op in bepaalde djipte ûnder it oerflak fan it materiaal. Wannear't de grooving djipte grutter is as de dikte fan it oerflak ferhurde laach, guon problemen kinne ûntstean troch de feroaring fan de grooving blêd fan in hurder materiaal nei in sêfter materiaal. Foar dit doel hawwe arkfabrikanten ferskate bladeklassen ûntwikkele foar ferskate soarten wurkstikmaterialen.

Duane Drape, ferkeapmanager by Horn (FS), sei: "As jo ​​feroarje fan in hurder materiaal nei in sêfter materiaal, wol de brûker it blêd net altyd feroarje, dus wy moatte it bêste ark fine foar dit soarte fan ferwurkjen As in cemented carbid ynfoegje wurdt brûkt, it sil tsjinkomme it probleem fan oermjittige slijtage doe't it blêd snijt in hurde oerflak. blêd. Wy kinne gebrûk meitsje fan in kompromis: hege hurdens carbid Inserts + super smeerde coatings, of relatyf sêfte CBN ynfoegje grades + cutting Inserts geskikt foar cutting mienskiplike materialen (ynstee fan hurde Machtigingsformulier)."

Drape sei: "Jo kinne CBN-ynserts brûke om wurkstikmaterialen effektyf te snijen mei in hurdens fan 45-50 HRC, mar de blêdgeometry moat oanpast wurde. Typyske CBN-ynserts hawwe in negative ôffak op 'e snijkant. Dit negative CBN-ynfoegje is sêfter foar masine. Wannear't it wurkstikmateriaal wurdt brûkt, sil it materiaal in útlûkend effekt hawwe en it arklibben wurdt ynkoarte. As de CBN-klasse mei legere hurdens wurdt brûkt en de mjitkunde fan 'e snijkant wurdt feroare, kin it wurkstikmateriaal mei in hurdens fan 45-50 HRC mei súkses besunige wurde."

De S117 HORN grooving insert ûntwikkele troch it bedriuw brûkt in PCBN tip, en de djipte fan cut is oer 0,15-0,2 mm as de gear breedte is krekt snije. Om in goede oerflakfinish te berikken, hat it blêd in skrapflak oan elk fan 'e snijrânen oan beide kanten.

In oare opsje is om de snijparameters te feroarjen. Neffens Index's Economan, "Nei it snijden fan 'e ferhurde laach kinne gruttere snijparameters brûkt wurde. As de ferhurde djipte mar 0,13 mm of 0,25 mm is, nei it snijen fan dizze djipte, wurde de ferskate blêden ferfongen of noch altyd itselde blêd brûke, mar ferheegje de snijparameters nei it passende nivo.

Om in breder skala oan ferwurking te dekken, wurde PCBN-bladeklassen tanommen. Hegere hurdensklassen tastean foar fluggere snijsnelheden, wylst graden mei bettere hurdens kinne wurde brûkt yn mear ynstabile ferwurkingsomjouwings. Foar trochgeande as ûnderbrutsen snijden kinne ferskate PCBN-ynfoegjeklassen ek brûkt wurde. Maton fan Sumitomo Electric wiisde út dat troch de brosheid fan PCBN-ark, skerpe snijrânen gefoelich binne foar chipjen by it ferwurkjen fan ferhurde stiel. "Wy moatte de snijrâne beskermje, benammen yn ûnderbrutsen snijden, de snijkant moat mear wurde taret dan yn trochgeande snijden, en de snijhoeke moat grutter wêze."

Iskar's nij ûntwikkele IB10H- en IB20H-klassen wreidzje har Groove Turn PCBN-produktline fierder út. IB10H is in fynkorrelige PCBN klasse foar medium oant hege snelheid trochgeande cutting fan ferhurde stiel; wylst IB20H bestiet út fyn en middelgrutte nôt grutte PCBN korrels, providing goede wear ferset en impact ferset. It lykwicht kin fernear de hurdere betingsten fan ferhurde stiel ûnderbrutsen cutting. De normale flatermodus fan in PCBN-ark moat wêze dat de snijrâne draachtleaver as ynienen kreakjen of kreakjen.

De BNC30G coated PCBN klasse yntrodusearre troch Sumitomo Electric wurdt brûkt foar ûnderbrutsen grooving fan ferhurde stielen workpieces. Foar trochgeande grooving advisearret it bedriuw syn BN250 universele blêdklasse. Maton sei: "As jo ​​​​kontinu snije, wurdt it blêd foar in lange tiid knipt, wat in protte snijwarmte sil generearje. Dêrom is it nedich om in blêd te brûken mei goede wearbestindich. Yn it gefal fan intermitterende grooving komt it blêd kontinu yn en giet it snijen út. It hat in grutte ynfloed op de tip. Dêrom is it nedich om in blêd te brûken mei goede hurdens en kin intermitterende ynfloed wjerstean. Derneist helpt de blêdcoating ek om it libben fan it ark te ferlingjen."

Nettsjinsteande it type groove wurdt machined, workshops dy't earder fertrouden op slypjen te finish ferhurde stielen dielen kinne wurde omboud ta grooving mei PCBN ark te fergrutsjen produktiviteit. Hurde grooving kin berikke dimensionale krektens te fergelykjen mei slypjen, wylst signifikant ferminderjen Machtigingsformulier tiid.