Grūdinto plieno pjovimas PCBN pjaustytuvu

Grūdinto plieno pjovimas PCBN pjaustytuvu

Per pastarąjį dešimtmetį tradicinį šlifavimą pamažu pakeitė preciziškas grūdinto plieno dalių griovelių pjaustymas polikristalinio kubinio boro nitrido (PCBN) įdėklais. Tyleris Economanas, „Index“ (JAV) pasiūlymų inžinerijos vadovas, sakė: „Apskritai, šlifavimo grioveliai yra stabilesnis procesas, užtikrinantis didesnį matmenų tikslumą nei griovelių įpjovimas. Tačiau žmonės vis tiek nori, kad ruošinį būtų galima užbaigti tekinimo staklėmis. Reikalingas įvairus apdorojimas."

Įvairios grūdintos ruošinio medžiagos yra greitaeigis plienas, štampuojantis plienas, guolių plienas ir legiruotasis plienas. Grūdinti galima tik juoduosius metalus, o grūdinimo procesai dažniausiai taikomi mažai anglies turinčiam plienui. Apdorojant grūdinimą, išorinis ruošinio kietumas gali būti didesnis ir tinkamas dėvėti, o vidinis kietumas yra geresnis. Iš grūdinto plieno pagamintos dalys yra įtvarai, ašys, jungtys, varantieji ratai, skirstomieji velenai, krumpliaračiai, įvorės, pavaros velenai, guoliai ir panašiai.

Tačiau „kietos medžiagos“ yra santykinė, besikeičianti sąvoka. Kai kurie žmonės mano, kad ruošinio medžiagos, kurių kietumas yra 40–55 HRC, yra kietos medžiagos; kiti mano, kad kietų medžiagų kietumas turi būti 58-60 HRC arba didesnis. Šioje kategorijoje galima naudoti PCBN įrankius.

Po indukcinio grūdinimo paviršiaus sukietintas sluoksnis gali būti iki 1,5 mm storio, o kietumas gali siekti 58-60 HRC, o medžiaga po paviršiniu sluoksniu paprastai yra daug minkštesnė. Šiuo atveju svarbu užtikrinti, kad didžioji dalis pjovimo būtų atlikta po paviršiniu sukietėjusiu sluoksniu.

Pakankamos galios ir standumo staklės yra būtina sąlyga sukietėjusių detalių griovelių pjovimui. Economan teigimu, „kuo geresnis staklių standumas ir didesnė galia, tuo efektyvesnis sukietėjusios medžiagos griovelių pjovimas. Apdirbamoms medžiagoms, kurių kietumas didesnis nei 50 HRC, daugelis lengvųjų staklių neatitinka reikiamų pjovimo sąlygų. Viršijus mašinos galią (galią, sukimo momentą ir ypač standumą), apdirbimas negali būti sėkmingai užbaigtas.

Ruošinio laikymo įtaisui labai svarbus standumas, nes pjovimo briaunos sąlyčio paviršius su ruošiniu yra didelis griovelio formavimo proceso metu, o įrankis daro didelį spaudimą ruošiniui. Suspaudžiant grūdinto plieno ruošinius, suspaudimo paviršiui išsklaidyti galima naudoti platų spaustuką. Paulius Ratzki, „Sumitomo Electric Hard Alloy Co.“ rinkodaros vadovas, sakė: „Apdorojamos dalys turi būti tvirtai paremtos. Apdirbant sukietintas medžiagas, vibracija ir įrankio slėgis yra daug didesni nei apdirbant įprastus ruošinius, todėl ruošinys gali užsispausti. Negali išskristi iš mašinos arba sukelti CBN ašmenų įskilimą ar net sulūžimą.

Kotas, laikantis griovelio įdėklą, turi būti kuo trumpesnis, kad būtų sumažinta iškyša ir padidintas įrankio standumas. Matthew Schmitz, „Isca“ GRIP produktų vadovas, atkreipia dėmesį, kad apskritai monolitiniai įrankiai labiau tinka sukietėjusių medžiagų grioveliui. Tačiau įmonė siūlo ir modulinę griovelių sistemą. „Modulinis kotas gali būti naudojamas apdirbimo situacijose, kai įrankis yra linkęs staigiai sugesti“, – sako jis. „Jums nereikia keisti viso koto, tereikia pakeisti pigesnį komponentą. Modulinis kotas taip pat siūlo įvairias apdirbimo galimybes. Iskar's Grip modulinė sistema gali būti montuojama įvairiuose gaminiuose. Įrankių laikiklį su 7 skirtingais ašmenimis galite naudoti 7 produktų linijoms arba bet kokį peilių skaičių skirtingam apdorojimui. Ta pati gaminių linija su plyšio pločiu.

„Sumitomo Electric“ įrankių laikikliuose, skirtuose CGA tipo įdėklams sugriebti, naudojamas suspaudimo iš viršaus metodas, kuris įtraukia peiliuką atgal į laikiklį. Šiame laikiklyje taip pat yra šoninis tvirtinimo varžtas, padedantis pagerinti sukibimo stabilumą ir prailginti įrankio tarnavimo laiką. Turtingas Matonas, asistentasBendrovės projektavimo skyriaus vadovas sakė: "Šis įrankių laikiklis skirtas sukietėjusių ruošinių grioveliams pjauti. Jei ašmenys laikiklyje juda, geležtė laikui bėgant nusidėvi ir keičiasi įrankio tarnavimo laikas. Dėl didelio našumo apdirbimo automobilių keliamų reikalavimų pramonėje (pvz., 50–100 arba 150 ruošinių vienoje pjovimo briaunoje), įrankio naudojimo trukmės nuspėjamumas yra ypač svarbus, o įrankio naudojimo trukmės pokyčiai gali turėti didelės įtakos gamybai.

Remiantis pranešimais, „Mitsubishi Materials“ GY serijos „Tri-Lock“ modulinė griovelių sistema savo tvirtumu prilygsta integruotiems griebtuvams. Sistema patikimai sugriebia griovelių peiliukus iš trijų krypčių (periferinė, priekinė ir viršutinė). Dvi jo konstrukcinės konstrukcijos neleidžia ašmenims pasislinkti griovelio formavimo metu: V formos iškyša neleidžia ašmenims pasislinkti į šonus; saugos raktas pašalina ašmenų judėjimą į priekį, kurį sukelia pjovimo jėga plyšio apdirbimo metu.

Grūdinto plieno detalėms dažniausiai naudojami griovelių įdėklai yra paprasti kvadratiniai įdėklai, formuojantys įdėklai, įdėklai su grioveliais ir panašiai. Paprastai išpjauti grioveliai turi turėti gerą paviršiaus apdailą, nes juose yra sujungimo dalis, o kai kurie yra sandarinimo žiedai arba fiksuojamųjų žiedų grioveliai. „Mitsubishi Materials“ gaminių specialisto Marko Menconi teigimu, „šiuos procesus galima suskirstyti į vidinio skersmens griovelių apdirbimą ir išorinio skersmens griovelių apdirbimą, tačiau daugumai griovelių pjovimo operacijų reikia smulkaus pjovimo, įskaitant lengvo prisilietimo tikslumą nuo maždaug 0,25 mm pjovimo gylio. visas pjūvis maždaug 0,5 mm gyliu.

Grūdinto plieno grioveliai reikalauja didesnio kietumo, didesnio atsparumo dilimui ir tinkamos geometrijos įrankius. Svarbiausia išsiaiškinti, ar reikia naudoti karbido įdėklą, keraminį įdėklą ar PCBN įdėklą. Schmitzas sakė: „Apdirbdamas ruošinius, kurių kietumas mažesnis nei 50 HRC, beveik visada renkuosi karbido įdėklus. 50-58 HRC kietumo ruošiniams keraminiai įdėklai yra labai ekonomiškas pasirinkimas. Tik tada, kai ruošinio CBN įdėklai turi būti vertinami iki 58 HRC kietumo. CBN įdėklai ypač tinka tokioms didelio kietumo medžiagoms apdirbti, nes apdirbimo mechanizmas yra ne pjovimo medžiaga, o įrankio/ruošinio sąsaja. Ištirpinkite medžiagą.

Grūdinto plieno dalių, kurių kietumas didesnis nei 58 HRC, griovelių drožlių valdymas nėra problema. Kadangi dažniausiai naudojamas sausas griovelis, drožlės labiau primena dulkes ar labai mažas daleles ir gali būti pašalintos rankomis. „Sumitomo Electric“ atstovas Matonas sakė: „Paprastai tokios drožlės lūžta ir subyrės, kai atsitrenks į ką nors, todėl drožlės sąlytis su ruošiniu nepažeis ruošinio. Jei sugriebsite drožlę, jos sutrupės jūsų rankoje.

Viena iš priežasčių, kodėl CBN įdėklai tinka sausam pjovimui, yra ta, kad nors jų atsparumas karščiui yra labai geras, apdirbimo našumas labai sumažėja esant temperatūros svyravimams. Economan sako: „Iš tikrųjų, kai CBN įdėklas liečiasi su ruošinio medžiaga, jis gamina pjovimo šilumą ant galo, tačiau kadangi CBN įdėklas mažiau prisitaiko prie temperatūros pokyčių, jį sunku tinkamai vėsinti, kad būtų išlaikyta pastovi. temperatūra. valstybė. CBN yra labai kietas, bet taip pat labai trapus ir gali plyšti dėl temperatūros pokyčių.

Pjaunant mažo kietumo plienines dalis (pvz., 45-50 HRC) su cementuoto karbido, keramikos ar PCBN įdėklais, susidarančios drožlės turi būti kuo trumpesnės. Tai efektyviai pašalina pjovimo šilumą įrankio medžiagoje pjovimo proceso metu, nes drožlės gali išnešti daug šilumos.

Iskar's Schmitz taip pat rekomenduoja įrankį apdoroti „apversta“ būsena. Jis paaiškino: „Įrengiant įrankį ant staklių, staklių gamintojo pageidaujamas įrankis montuojamas pjaunant ašmenis į viršų, nes tai leidžiaruošinio pasukimas, kad būtų daromas spaudimas žemyn mašinos bėgiui, kad mašina būtų stabili. Tačiau, kai ašmenys įpjaunami į ruošinio medžiagą, susidariusios drožlės gali likti ant ašmenų ir ruošinio. Jei įrankio laikiklis apverstas, o įrankis sumontuotas aukštyn kojomis, ašmenys nebus matomi, o drožlių srautas automatiškai pasišalins iš pjovimo vietos, veikiamas gravitacijos.

Paviršiaus grūdinimas yra paprastas būdas pagerinti mažo anglies plieno kietumą. Principas yra padidinti anglies kiekį tam tikrame gylyje po medžiagos paviršiumi. Kai griovelio gylis viršija paviršinio sukietėjusio sluoksnio storį, gali kilti problemų dėl griovelio mentės pakeitimo iš kietesnės medžiagos į minkštesnę. Šiuo tikslu įrankių gamintojai sukūrė keletą rūšių ašmenų, skirtų įvairių tipų ruošinių medžiagoms.

Duane'as Drape'as, „Horn“ (JAV) pardavimų vadovas, sakė: „Keisdamas iš kietesnės medžiagos į minkštesnę, vartotojas ne visada nori keisti ašmenis, todėl turime rasti geriausią įrankį tokio tipo apdirbimui. . Jei naudojamas cementuoto karbido įdėklas, pjaunant kietą paviršių, jis susidurs su per didelio susidėvėjimo problema. Jei minkštai daliai pjauti naudojamas CBN įdėklas, tinkamas pjauti labai kietas medžiagas, jį lengva sugadinti. Ašmenys. Galime pasiekti kompromisą: didelio kietumo karbido įdėklai + itin suteptos dangos arba santykinai minkštos CBN įdėklų rūšys + pjovimo įdėklai, tinkami įprastoms medžiagoms pjauti (o ne kietam apdirbimui)."

Drape sakė: „Galite naudoti CBN įdėklus, kad efektyviai pjaustytumėte ruošinio medžiagas, kurių kietumas yra 45–50 HRC, tačiau ašmenų geometrija turi būti pakoreguota. Įprasti CBN įdėklai turi neigiamą nuožulną pjovimo briaunoje. Šis neigiamo nusklembimo CBN įdėklas yra minkštesnis apdirbimui. Kai naudojama ruošinio medžiaga, medžiaga turės ištraukimo efektą ir sutrumpės įrankio tarnavimo laikas. Jei naudojama mažesnio kietumo CBN klasė ir pakeičiama pjovimo briaunos geometrija, galima sėkmingai pjauti 45-50 HRC kietumo ruošinio medžiagą.

Įmonės sukurtame griovelio įdėkle S117 HORN naudojamas PCBN antgalis, o pjovimo gylis tiksliai nupjaunant krumpliaračio plotį yra apie 0,15-0,2 mm. Norint pasiekti gerą paviršiaus apdailą, ašmenys turi grandymo plokštumą kiekvienoje pjovimo briaunoje iš abiejų pusių.

Kitas variantas – pakeisti pjovimo parametrus. „Index Economan“ teigimu, „perpjovus sukietėjusį sluoksnį galima naudoti didesnius pjovimo parametrus. Jei sukietėjimo gylis yra tik 0,13 mm arba 0,25 mm, nupjovus šį gylį, pakeičiami skirtingi peiliai arba vis tiek naudokite tą patį geležtę, bet padidinkite pjovimo parametrus iki atitinkamo lygio.

Siekiant aprėpti platesnį apdorojimo spektrą, didėja PCBN peiliukų klasės. Didesnio kietumo laipsniai leidžia pasiekti didesnį pjovimo greitį, o geresnio kietumo laipsniai gali būti naudojami nestabilesnėje apdorojimo aplinkoje. Nepertraukiamam arba pertraukiamam pjovimui taip pat gali būti naudojamos skirtingos PCBN įdėklų rūšys. „Sumitomo Electric“ Maton atkreipė dėmesį, kad dėl PCBN įrankių trapumo apdirbant grūdintą plieną aštrios pjovimo briaunos yra linkusios įskilti. "Mes turime apsaugoti pjovimo briauną, ypač pertraukiamo pjovimo metu, pjovimo briauna turi būti paruošta daugiau nei nepertraukiamo pjovimo metu, o pjovimo kampas turi būti didesnis."

„Iskar“ naujai sukurtos IB10H ir IB20H klasės toliau plečia „Groove Turn PCBN“ produktų liniją. IB10H yra smulkiagrūdė PCBN klasė, skirta vidutinio ir didelio greičio nuolatiniam grūdinto plieno pjovimui; IB20H sudaro smulkūs ir vidutinio dydžio PCBN grūdeliai, užtikrinantys gerą atsparumą dilimui ir atsparumą smūgiams. Svarstyklės gali atlaikyti atšiauresnes grūdinto plieno pertraukiamo pjovimo sąlygas. Įprastas PCBN įrankio gedimo būdas turėtų būti toks, kad pjovimo briauna nusidėvio ne staigiai trūkinėti ar sutrūkinėti.

„Sumitomo Electric“ pristatyta BNC30G dengta PCBN klasė yra naudojama grūdinto plieno ruošinių pertraukiamiems grioveliams. Nepertraukiamam griovelių formavimui įmonė rekomenduoja universalųjį BN250 rūšį. Matonas sakė: „Nepertraukiamai pjaunant, ašmenys pjaunami ilgą laiką, o tai generuos daug pjovimo šilumos. Todėl būtina naudoti ašmenis, turinčius gerą atsparumą dilimui. Nutrūkstamo griovelio atveju ašmenys nuolat patenka ir išeina iš pjovimo. Jis turi didelį poveikį antgaliui. Todėl būtina naudoti gero kietumo peilį, kuris gali atlaikyti pertraukiamus smūgius. Be to, ašmenų danga taip pat padeda pailginti įrankio tarnavimo laiką.

Nepriklausomai nuo apdirbamo griovelio tipo, dirbtuvėse, kuriose anksčiau buvo naudojamas šlifavimas grūdinto plieno dalių apdailai, galima paversti grioveliais PCBN įrankiais, siekiant padidinti našumą. Kietu grioveliu galima pasiekti matmenų tikslumą, panašų į šlifavimą, tuo pačiu žymiai sumažinant apdirbimo laiką.