Rifa úr hertu stáli með PCBN skeri

Rifa úr hertu stáli með PCBN skeri

Undanfarinn áratug hefur nákvæmni gróp á hertum stálhlutum með fjölkristölluðum kúbískum bórnítríði (PCBN) innskotum smám saman komið í stað hefðbundinnar slípun. Tyler Economan, tilboðsverkfræðistjóri hjá Index, Bandaríkjunum, sagði: „Almennt séð eru slípunarróp stöðugra ferli sem veitir meiri víddarnákvæmni en rifa. Fólk vill þó enn geta klárað verkið á rennibekk. Margvísleg vinnsla þarf."

Ýmis vinnustykkisefni sem hafa verið hert eru meðal annars háhraðastál, deyjastál, legustál og álstál. Aðeins er hægt að herða járnmálma og herðingarferli eru venjulega beitt á lágkolefnisstál. Með herðingarmeðferðinni er hægt að gera ytri hörku vinnustykkisins hærri og klæðanlegan, á meðan innréttingin hefur betri hörku. Hlutar úr hertu stáli eru dorn, ása, tengi, drifhjól, knastásar, gírar, hlaup, drifskaft, legur og þess háttar.

Hins vegar er „harð efni“ afstætt hugtak sem breytist. Sumir halda að vinnustykkisefni með hörku 40-55 HRC séu hörð efni; aðrir telja að hörku hörðra efna ætti að vera 58-60 HRC eða hærri. Í þessum flokki er hægt að nota PCBN verkfæri.

Eftir örvunarherðingu getur yfirborðshertað lagið orðið allt að 1,5 mm þykkt og hörkan getur náð 58-60 HRC á meðan efnið undir yfirborðslaginu er venjulega mun mýkra. Í þessu tilviki er mikilvægt að tryggja að mest af skurðinum sé gert undir yfirborðshertu laginu.

Vélar með nægilegt afl og stífni eru nauðsynleg skilyrði fyrir riftun á hertum hlutum. Samkvæmt Economan, „Því betri stífni vélarinnar og því meiri kraftur, því skilvirkari er rifa á hertu efninu. Fyrir vinnustykkisefni með hörku yfir 50 HRC, uppfylla mörg létt vélar ekki tilskilin skurðskilyrði. Ef farið er yfir getu vélarinnar (afl, tog og sérstaklega stífleika) er ekki hægt að klára vinnsluna með góðum árangri."

Stífleiki er mjög mikilvægur fyrir vinnustykkishaldarbúnaðinn vegna þess að snertiflötur skurðarbrúnarinnar við vinnustykkið er stórt meðan á skurðarferlinu stendur og verkfærið beitir miklum þrýstingi á vinnustykkið. Þegar hert stál vinnustykki er klemmt er hægt að nota breiðan klemmu til að dreifa klemmaflötinum. Paul Ratzki, markaðsstjóri Sumitomo Electric Hard Alloy Co., sagði: „Hlutarnir sem á að vinna verða að vera vel studdir. Við vinnslu á hertu efni er titringurinn og verkfæraþrýstingurinn sem myndast mun meiri en við vinnslu á venjulegum vinnuhlutum, sem getur valdið því að vinnustykkið klemmast. Getur ekki flogið út úr vélinni, eða valdið því að CBN blaðið brotnar eða jafnvel brotnar."

Skafturinn sem heldur innskotinu á að vera eins stuttur og hægt er til að lágmarka yfirhengi og auka stífni verkfæra. Matthew Schmitz, framkvæmdastjóri GRIP vara hjá Isca, bendir á að almennt séu einlit verkfæri hentugri til að rifa hertu efni. Hins vegar býður fyrirtækið einnig upp á mátað rifakerfi. „Einingaskaftið er hægt að nota við vinnsluaðstæður þar sem tólið er viðkvæmt fyrir skyndilegri bilun,“ segir hann. „Þú þarft ekki að skipta um allan skaftið, þú þarft bara að skipta um ódýrari íhlut. Mátskafturinn býður einnig upp á margs konar vinnslumöguleika. Ískar's Grip mátkerfi er hægt að setja í margs konar vörur. Hægt er að nota verkfærahaldara með 7 mismunandi blöðum fyrir 7 vörulínur eða hvaða fjölda blaða sem er fyrir mismunandi vinnslu Sama vörulína með raufabreidd."

Verkfærahaldarar Sumitomo Electric til að grípa innsetningar af CGA-gerð nota toppklemmuaðferð sem dregur blaðið aftur inn í festinguna. Þessi haldari er einnig með hliðarskrúfu til að bæta gripstöðugleika og lengja endingu verkfæra. Rich Maton, aðstoðarmaðurframkvæmdastjóri hönnunardeildar fyrirtækisins, sagði: "Þessi verkfærahaldari er hannaður til að grópa harðna vinnsluhluta. Ef blaðið hreyfist í festingunni slitnar blaðið með tímanum og endingartími verkfæra breytist. Fyrir kröfur um mikla framleiðni vinnslu bifreiða. iðnaður (eins og 50-100 eða 150 vinnustykki á hverja brún), fyrirsjáanleiki líftíma verkfæra er sérstaklega mikilvægur og breytingar á endingartíma verkfæra geta haft veruleg áhrif á framleiðslu.“

Samkvæmt skýrslum er GY röð Tri-Lock mát rifakerfi Mitsubishi Materials sambærilegt hvað stífleika varðar og samþættar blaðspennur. Kerfið grípur áreiðanlega grópblöðin úr þremur áttum (útlæg, að framan og að ofan). Tvær uppbyggingarhönnun þess kemur í veg fyrir að blaðið færist til við gróp: V-laga útskotið kemur í veg fyrir að blaðið færist til hliðanna; öryggislykillinn útilokar hreyfingu blaðsins fram á við af völdum skurðarkraftsins við rifavinnslu.

Algengt er að nota rifainnlegg fyrir herta stálhluta eru einföld ferkantað innlegg, mótunarinnlegg, rifainnlegg og þess háttar. Almennt þarf að klippa rifurnar hafi gott yfirborðsáferð vegna þess að þær eru með passahluta, og sumar eru O-hringir eða smellahringir. Að sögn Mark Menconi, vörusérfræðings hjá Mitsubishi Materials, má skipta þessum ferlum í innra þvermál grópvinnslu og ytra þvermál grópvinnslu, en flestar grópaðgerðir krefjast fínsskurðar, þar á meðal létt snertingarnákvæmni frá um 0,25 mm skurðardýpt. fullur skurður með um það bil 0,5 mm dýpi."

Rótun á hertu stáli krefst notkunar á verkfærum með meiri hörku, betri slitþol og viðeigandi rúmfræði. Lykillinn er að finna út hvort nota eigi karbíðinnlegg, keramikinnlegg eða PCBN innlegg. Schmitz sagði: „Ég vel næstum alltaf karbítinnskot þegar ég vinn vinnustykki með hörku undir 50 HRC. Fyrir vinnustykki með hörku 50-58 HRC eru keramikinnlegg mjög hagkvæmt val. Aðeins þegar CBN-innskotið á vinnustykkinu ætti að hafa í huga fyrir hörku allt að 58 HRC. CBN-innskotin henta sérstaklega vel til að vinna svo hörð efni vegna þess að vinnslubúnaðurinn er ekki skurðarefni heldur tengiverkfæri/vinnustykki. Bræðið efnið.

Fyrir grópun á hertum stálhlutum með hörku yfir 58 HRC er spónastýring ekki vandamál. Þar sem venjulega er notað þurr gróp eru flögurnar meira eins og ryk eða mjög litlar agnir og hægt er að fjarlægja þær með handblástur. Maton hjá Sumitomo Electric sagði: "Venjulega mun svona spón brotna og sundrast þegar það lendir í einhverju, þannig að snerting spóna við vinnustykkið skemmir ekki verkstykkið. Ef þú grípur spón munu þeir brotna í hendinni."

Ein af ástæðunum fyrir því að CBN innlegg henta til þurrskurðar er sú að þó hitaþol þeirra sé mjög gott þá minnkar vinnsluafköst til muna ef um hitasveiflur er að ræða. Economan segir: „Í raun, þegar CBN innleggið er í snertingu við efnið í vinnustykkinu, framleiðir það skurðarhita á oddinum, en vegna þess að CBN innleggið er minna aðlögunarhæft að hitabreytingum er erfitt að kæla það nægilega til að viðhalda stöðugu hitastig. Ríki. CBN er mjög hart, en það er líka mjög brothætt og getur sprungið vegna hitabreytinga.“

Þegar skorið er úr stálhlutum með lága hörku (eins og 45-50 HRC) með sementuðu karbíði, keramik eða PCBN innleggjum, ættu flísar sem myndast að vera eins stuttar og mögulegt er. Þetta fjarlægir í raun skurðarhitann í verkfæraefninu meðan á skurðarferlinu stendur vegna þess að flögurnar geta flutt mikið magn af hita í burtu.

Schmitz hjá Iskar mælir einnig með því að tólið sé unnið í „öfugu“ ástandi. Hann útskýrði: „Þegar verkfæri er sett upp á vél er valið verkfæri vélsmiðsins sett upp með því að skera blaðið upp, þar sem það gerirsnúningur vinnustykkisins til að beita þrýstingi niður á vélarbrautina til að halda vélinni stöðugri. Hins vegar, þegar blaðið er skorið í efnið í vinnustykkinu, geta mynduðu flögurnar verið eftir á blaðinu og vinnustykkinu. Ef verkfærahaldaranum er snúið við og verkfærið sett á hvolf, mun blaðið ekki sjást og flísflæðið sleppur sjálfkrafa frá skurðarsvæðinu undir áhrifum þyngdaraflsins.“

Yfirborðsherðing er einföld aðferð til að bæta hörku lágkolefnisstáls. Meginreglan er að auka kolefnisinnihaldið á ákveðnu dýpi undir yfirborði efnisins. Þegar rifadýpt fer yfir þykkt yfirborðshertu lagsins geta einhver vandamál komið upp vegna þess að rifablaðið breytist úr harðara efni í mýkra efni. Í þessu skyni hafa verkfæraframleiðendur þróað nokkrar blaðagráður fyrir mismunandi gerðir af efnum í vinnustykki.

Duane Drape, sölustjóri hjá Horn (Bandaríkjunum), sagði: „Þegar skipt er úr harðara efni í mýkra efni vill notandinn ekki alltaf skipta um blað, svo við verðum að finna besta verkfærið fyrir þessa tegund vinnslu. Ef sementað karbíð innlegg er notað mun það lenda í vandræðum með of mikið slit þegar blaðið sker harð yfirborð. Ef CBN innlegg sem hentar til að skera mjög hörð efni er notuð til að skera mjúkan hluta, er auðvelt að skemma blað. Við getum notað málamiðlun: karbíðinnskot með mikilli hörku + ofursmurð húðun, eða tiltölulega mjúk CBN innskotsstig + skurðarinnlegg sem henta til að klippa algeng efni (frekar en harða vinnslu)."

Drape sagði: „Þú getur notað CBN innlegg til að skera efni úr vinnustykki með hörku 45-50 HRC á áhrifaríkan hátt, en rúmfræði blaðsins verður að stilla. Dæmigert CBN-innskot hefur neikvæða skán á skurðbrúninni. Þessi neikvæða affasa CBN innlegg er mýkri í vél. Þegar vinnustykkisefnið er notað mun efnið hafa útdráttaráhrif og endingartími verkfæra styttist. Ef CBN einkunn með lægri hörku er notuð og rúmfræði skurðbrúnarinnar er breytt, er hægt að skera vinnustykkisefnið með hörku 45-50 HRC með góðum árangri."

S117 HORN rifainnleggið sem fyrirtækið hefur þróað notar PCBN odd og skurðardýpt er um 0,15-0,2 mm þegar gírbreiddin er nákvæmlega skorin. Til að ná góðri yfirborðsáferð er blaðið með skafaplani á hvorum skurðbrúnum á báðum hliðum.

Annar valkostur er að breyta skurðarbreytum. Samkvæmt Economan frá Index, „Eftir að hafa skorið í gegnum hertu lagið er hægt að nota stærri skurðarbreytur. Ef hertu dýptin er aðeins 0,13 mm eða 0,25 mm, eftir að hafa skorið í gegnum þessa dýpt, er annað hvort skipt um mismunandi hnífa eða samt notað sama blað, en aukið skurðarfæribreytur í viðeigandi stig."

Til að ná yfir breiðari vinnslusvið eru PCBN blaðaflokkar að aukast. Hærri hörkustig leyfa hraðari skurðarhraða, en gráður með betri hörku er hægt að nota í óstöðugra vinnsluumhverfi. Fyrir samfellda eða truflaða klippingu er einnig hægt að nota mismunandi PCBN innleggsflokka. Maton hjá Sumitomo Electric benti á að vegna stökkleika PCBN verkfæra eru beittar skurðbrúnir hætt við að flísast við vinnslu á hertu stáli. „Við verðum að vernda skurðbrúnina, sérstaklega í truflunum skurði, skurðbrúnin ætti að vera undirbúin meira en í samfelldri skurði og skurðhornið ætti að vera stærra.

Nýlega þróuð IB10H og IB20H einkunnir Iskar auka enn frekar Groove Turn PCBN vörulínuna sína. IB10H er fínkornað PCBN flokkur fyrir miðlungs til háhraða samfellda klippingu á hertu stáli; en IB20H samanstendur af fínum og meðalkornastærðum PCBN kornum, sem veitir góða slitþol og höggþol. Jafnvægið þolir erfiðari aðstæður við truflun á hertu stáli. Venjulegur bilunarhamur PCBN tóls ætti að vera að skurðbrúnin slitistfrekar en að klikka skyndilega eða klikka.

BNC30G húðuð PCBN flokkurinn kynntur af Sumitomo Electric er notaður fyrir truflaða gróp á hertu stáli vinnustykki. Fyrir samfellda gróp, mælir fyrirtækið með BN250 alhliða blaðeinkunninni. Maton sagði: „Þegar klippt er stöðugt er blaðið skorið í langan tíma, sem mun mynda mikinn skurðhita. Þess vegna er nauðsynlegt að nota blað með góða slitþol. Ef um er að ræða gróp með hléum fer blaðið stöðugt inn og út úr skurðinum. Það hefur mikil áhrif á oddinn. Þess vegna er nauðsynlegt að nota blað með góðri hörku og þolir högg með hléum. Að auki hjálpar blaðhúðin einnig við að lengja endingu verkfæra.“

Burtséð frá því hvers konar gróp er unnið, er hægt að breyta verkstæðum sem áður reiðu sig á slípun til að klára herta stálhluta í gróp með PCBN verkfærum til að auka framleiðni. Harðar rifur geta náð víddarnákvæmni sem er sambærileg við slípun, en dregur verulega úr vinnslutíma.