PCBN कटरको साथ कठोर इस्पातको स्लटिंग

PCBN कटरको साथ कडा इस्पातको स्लटिंग

विगत दशकमा, पोलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरोन नाइट्राइड (PCBN) सम्मिलितहरूका साथ कठोर स्टीलका भागहरूको सटीक ग्रुभिङले बिस्तारै परम्परागत ग्राइन्डिङलाई प्रतिस्थापन गरेको छ। इन्डेक्स, संयुक्त राज्य अमेरिकाका बिडिङ इन्जिनियरिङ प्रबन्धक, टायलर इकोनोम्यानले भने, “सामान्यतया, ग्राइन्डिङ ग्रूभ्स एक स्थिर प्रक्रिया हो जसले ग्रूभिङभन्दा उच्च आयामी शुद्धता प्रदान गर्दछ। यद्यपि, मानिसहरू अझै पनि खरादमा workpiece पूरा गर्न सक्षम हुन चाहन्छन्। विभिन्न प्रशोधन आवश्यक छ।"

कडा बनाइएका विभिन्न वर्कपीस सामग्रीहरूमा हाई स्पीड स्टिल, डाइ स्टिल, बियरिङ स्टिल र एलोय स्टिल समावेश छन्। केवल लौह धातुहरू कडा गर्न सकिन्छ, र कठोर प्रक्रियाहरू सामान्यतया कम कार्बन स्टीलहरूमा लागू गरिन्छ। कडा उपचारको माध्यमबाट, वर्कपीसको बाह्य कठोरता उच्च र पहिरन योग्य बनाउन सकिन्छ, जबकि भित्री भागमा राम्रो कठोरता छ। कडा स्टिलबाट बनेका पार्ट्समा मन्ड्रेल, एक्सेल, कनेक्टर, ड्राइभ ह्वील, क्यामशाफ्ट, गियर, बुशिङ, ड्राइभ शाफ्ट, बियरिङ र यस्तै कुराहरू पर्छन्।

यद्यपि, "हार्ड सामग्री" एक सापेक्ष, परिवर्तनशील अवधारणा हो। कसै-कसैले 40-55 HRC को कठोरता भएका वर्कपीस सामग्रीहरू कडा सामग्रीहरू हुन् भन्ने सोच्छन्। अरूले विश्वास गर्छन् कि कडा सामग्रीको कठोरता 58-60 HRC वा उच्च हुनुपर्छ। यस श्रेणीमा, PCBN उपकरणहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ।

इन्डक्सन कठोरता पछि, सतहको कडा तह 1.5mm बाक्लो हुन सक्छ र कठोरता 58-60 HRC पुग्न सक्छ, जबकि सतह तह मुनिको सामग्री सामान्यतया धेरै नरम हुन्छ। यस अवस्थामा, यो सुनिश्चित गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि अधिकांश काटन सतह कडा तह मुनि गरिन्छ।

पर्याप्त शक्ति र कठोरता भएका मेशिन औजारहरू कडा भएका भागहरू ग्र्रोभिङका लागि आवश्यक शर्त हुन्। इकोनोमनका अनुसार, “मेसिन उपकरणको कठोरता जति राम्रो हुन्छ र जति उच्च शक्ति हुन्छ, त्यति नै कडा सामग्रीको ग्रुभिङ प्रभावकारी हुन्छ। 50 HRC भन्दा बढी कठोरता भएको workpiece सामग्रीहरूको लागि, धेरै हल्का मेसिन उपकरणहरूले आवश्यक काट्ने अवस्थाहरू पूरा गर्दैनन्। यदि मेसिन क्षमता (शक्ति, टर्क, र विशेष गरी कठोरता) नाघ्यो भने, मेसिन सफलतापूर्वक पूरा गर्न सकिँदैन।"

वर्कपीस होल्डिंग उपकरणको लागि कठोरता धेरै महत्त्वपूर्ण छ किनकि ग्रुभिंग प्रक्रियाको क्रममा वर्कपीसको साथ काट्ने किनारको सम्पर्क सतह ठूलो हुन्छ, र उपकरणले वर्कपीसमा ठूलो दबाब दिन्छ। कडा स्टिल workpieces clamping जब, एक फराकिलो क्ल्याम्प clamping सतह फैलाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। सुमितोमो इलेक्ट्रिक हार्ड एलोय कम्पनीका मार्केटिङ प्रबन्धक पल रत्ज्कीले भने, “मेसिन गर्नका लागि पार्टपुर्जाहरू दृढतापूर्वक समर्थित हुनुपर्छ। कडा सामग्रीहरू मेसिन गर्दा, उत्पन्न हुने कम्पन र उपकरणको दबाब सामान्य वर्कपीसहरू मेसिन गर्दा भन्दा धेरै ठूलो हुन्छ, जसको परिणाम वर्कपीस क्ल्याम्पिंग हुन सक्छ। मेसिनबाट बाहिर उड्न सक्दैन, वा CBN ब्लेडलाई चिप गर्न वा भाँच्न पनि सक्दैन।"

ओभरह्याङ कम गर्न र उपकरणको कठोरता बढाउनको लागि ग्रुभिङ इन्सर्ट समात्ने ट्याङ्क सकेसम्म छोटो हुनुपर्छ। इस्कामा GRIP उत्पादनका प्रबन्धक म्याथ्यू स्मिट्जले औंल्याए कि सामान्यतया, मोनोलिथिक उपकरणहरू कडा सामग्रीको खाँचोको लागि बढी उपयुक्त हुन्छन्। यद्यपि, कम्पनीले मोड्युलर ग्रुभिङ प्रणाली पनि प्रदान गर्दछ। "मोड्युलर शैंक मेसिनिंग परिस्थितिहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ जहाँ उपकरण अचानक असफल हुने खतरा हुन्छ," उनी भन्छन्। "तपाईले पूरै टाउको प्रतिस्थापन गर्नुपर्दैन, तपाईले कम महँगो कम्पोनेन्ट बदल्नु पर्छ। मोड्युलर शङ्कले विभिन्न प्रकारका मेसिनिङ विकल्पहरू पनि प्रदान गर्दछ। इस्कारको ग्रिप मोड्युलर प्रणाली विभिन्न उत्पादनहरूमा स्थापना गर्न सकिन्छ। तपाईले एउटा उपकरण होल्डर प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ 7 उत्पादन लाइनहरूको लागि 7 फरक ब्लेडहरू वा विभिन्न प्रशोधनका लागि धेरै संख्याको ब्लेडहरू स्लट चौडाइको एउटै उत्पादन लाइनको लागि।"

सुमितोमो इलेक्ट्रिकका टुलहोल्डरहरूले CGA-प्रकारको इन्सर्टहरू पकड्नको लागि शीर्ष-क्ल्याम्पिङ विधि प्रयोग गर्छन् जसले ब्लेडलाई होल्डरमा फर्काउँछ। यो होल्डरले ग्रिप स्थिरता सुधार गर्न र उपकरणको जीवन विस्तार गर्न मद्दतको लागि साइड फास्टनिङ स्क्रू पनि सुविधा दिन्छ। रिच माटन, सहायककम्पनीको डिजाइन विभागका प्रबन्धकले भने, "यो टुल होल्डर कडा वर्कपीसहरू ग्रुभिङको लागि डिजाइन गरिएको हो। यदि ब्लेड होल्डरमा सर्छ भने, ब्लेड समयको साथमा लुगा लगाउँछ र उपकरणको जीवन परिवर्तन हुन्छ। अटोमोटिभको उच्च-उत्पादक मेसिनिंग आवश्यकताहरूको लागि। उद्योग (जस्तै प्रति अत्याधुनिक 50-100 वा 150 workpieces), उपकरण जीवनको भविष्यवाणी विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ, र उपकरण जीवनमा परिवर्तनहरूले उत्पादनमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्न सक्छ।"

रिपोर्टहरूका अनुसार, मित्सुबिशी मटेरियल्सको GY श्रृंखला ट्राइ-लक मोड्युलर ग्रुभिङ प्रणाली कठोरतामा अभिन्न ब्लेड चकहरूसँग तुलना गर्न सकिन्छ। प्रणालीले तीनवटा दिशाहरू (परिधीय, अगाडि र शीर्ष) बाट ग्रुभिङ ब्लेडहरूलाई विश्वसनीय रूपमा समात्छ। यसको दुई संरचनात्मक डिजाइनले ब्लेडलाई ग्रुभिङको समयमा विस्थापित हुनबाट रोक्छ: V-आकारको प्रक्षेपणले ब्लेडलाई छेउमा जानबाट रोक्छ; सुरक्षा कुञ्जीले स्लट मेसिनिङको क्रममा काट्ने बलले गर्दा ब्लेडको अगाडिको आन्दोलनलाई हटाउँछ।

कडा बनाइएको स्टिल पार्ट्सका लागि सामान्य रूपमा प्रयोग हुने ग्रुभिङ इन्सर्टहरूमा साधारण स्क्वायर इन्सर्टहरू, फर्मिङ इन्सर्टहरू, स्लटेड इन्सर्टहरू र यस्तै कुराहरू समावेश हुन्छन्। सामान्यतया, काटिएका ग्रूभहरू राम्रो सतह फिनिश हुनु आवश्यक हुन्छ किनभने तिनीहरूसँग मिलन भाग हुन्छ, र केही ओ-रिंगहरू वा स्न्याप रिङ ग्रूभहरू हुन्छन्। मित्सुबिशी मटेरियलका उत्पादन विशेषज्ञ मार्क मेनकोनीका अनुसार, "यी प्रक्रियाहरूलाई भित्री व्यास ग्रूभ मेसिनिङ र बाहिरी व्यास ग्रूभ मेसिनिङमा विभाजन गर्न सकिन्छ, तर प्रायजसो ग्रोभिङ सञ्चालनका लागि ०.२५ मिमी गहिराइबाट हल्का टच परिशुद्धता सहित राम्रो काट्ने आवश्यकता पर्दछ। लगभग 0.5mm को गहिराई संग पूर्ण कट।"

कडा स्टिलको ग्रुभिङको लागि उच्च कठोरता, राम्रो पहिरन प्रतिरोध र उपयुक्त ज्यामितिको साथ उपकरणहरूको प्रयोग आवश्यक छ। कुञ्जी भनेको कार्बाइड इन्सर्ट, सिरेमिक इन्सर्ट वा PCBN इन्सर्ट प्रयोग गर्नुपर्छ भन्ने कुरा पत्ता लगाउनु हो। स्मिट्जले भने, "म ५० एचआरसी भन्दा कम कठोरता भएका वर्कपीसहरू मेसिन गर्दा लगभग सधैं कार्बाइड इन्सर्टहरू रोज्छु। 50-58 HRC को कठोरता संग workpieces को लागी, सिरेमिक इन्सर्ट एक धेरै किफायती विकल्प हो। मात्र जब workpiece CBN सम्मिलित 58 HRC सम्मको कठोरताको लागि विचार गर्नुपर्छ। CBN इन्सर्टहरू त्यस्ता उच्च-कठोर सामग्रीहरू मेसिन गर्नका लागि विशेष रूपमा उपयुक्त छन् किनभने मेसिनिंग मेकानिज्म काट्ने सामग्री होइन तर उपकरण/वर्कपीस इन्टरफेस हो। सामग्री पिघल्नुहोस्।

58 HRC भन्दा बढीको कठोरताको साथ कडा स्टीलका भागहरूको ग्रुभिङको लागि, चिप नियन्त्रण कुनै समस्या होइन। ड्राई ग्रुभिङ सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, चिपहरू धुलो वा धेरै साना कणहरू जस्तै हुन्छन् र हात झटका द्वारा हटाउन सकिन्छ। सुमितोमो इलेक्ट्रिकको माटोनले भने, "सामान्यतया, यस प्रकारको स्वार्फ कुनै पनि कुरामा ठोक्दा भाँचिन्छ र टुक्रिन्छ, त्यसैले वर्कपीससँग स्वार्फको सम्पर्कले वर्कपीसलाई नोक्सान गर्दैन। यदि तपाईंले स्वार्फ समात्नु भयो भने, तिनीहरू तपाईंको हातमा भाँचिन्छन्।"

CBN इन्सर्टहरू ड्राई कटिङका ​​लागि उपयुक्त हुनुको एउटा कारण यो हो कि यद्यपि तिनीहरूको ताप प्रतिरोध धेरै राम्रो छ, तापक्रम उतार-चढ़ावको अवस्थामा प्रशोधन कार्य धेरै कम हुन्छ। इकोनोमन भन्छन्, "वास्तवमा, जब सीबीएन इन्सर्ट वर्कपीस सामग्रीसँग सम्पर्कमा हुन्छ, यसले टिपमा काट्ने तातो उत्पादन गर्छ, तर सीबीएन इन्सर्टले तापमान परिवर्तनहरूमा कम अनुकूलनीय भएकोले, स्थिरता कायम राख्न पर्याप्त रूपमा चिसो हुन गाह्रो हुन्छ। तापमान। राज्य। CBN धेरै गाह्रो छ, तर यो धेरै भंगुर पनि छ र तापमान परिवर्तनको कारण फुट्न सक्छ।"

कम कठोरता (जस्तै 45-50 HRC) सिमेन्ट कार्बाइड, सिरेमिक वा PCBN इन्सर्टहरूसँग स्टीलका भागहरू काट्दा, उत्पन्न चिपहरू सकेसम्म छोटो हुनुपर्छ। यसले काट्ने प्रक्रियाको क्रममा उपकरण सामग्रीमा काट्ने तातोलाई प्रभावकारी रूपमा हटाउँछ किनभने चिप्सले ठूलो मात्रामा तातो बोक्न सक्छ।

Iskar's Schmitz ले उपकरणलाई "उल्टाइएको" अवस्थामा प्रशोधन गर्न पनि सिफारिस गर्छ। उनले वर्णन गरे, "मेसिन टुलमा उपकरण स्थापना गर्दा, मेसिन टुल निर्माताको मनपर्ने उपकरण ब्लेड फेस माथि काटेर स्थापना गरिन्छ, किनकि यसले अनुमति दिन्छ।मेसिनलाई स्थिर राख्नको लागि मेसिनको रेलमा तलतिर दबाब दिन वर्कपीसको घुमाइ। यद्यपि, जब ब्लेडलाई वर्कपीस सामग्रीमा काटिन्छ, बनाइएको चिपहरू ब्लेड र वर्कपीसमा रहन सक्छ। यदि उपकरण होल्डर पल्टाइयो र उपकरणलाई उल्टो माउन्ट गरियो भने, ब्लेड देखिने छैन, र चिप प्रवाह स्वतः गुरुत्वाकर्षणको कार्य अन्तर्गत काट्ने क्षेत्रबाट भाग्नेछ।"

सतह कडा कम कार्बन स्टील को कठोरता सुधार गर्न को लागी एक सरल तरीका हो। सिद्धान्त भनेको सामग्रीको सतह मुनि एक निश्चित गहिराइमा कार्बन सामग्री बढाउनु हो। जब ग्रुभिङ गहिराई सतहको कडा तहको मोटाई भन्दा बढी हुन्छ, कडा सामग्रीबाट नरम सामग्रीमा ग्रुभिङ ब्लेड परिवर्तनको कारणले केही समस्याहरू उत्पन्न हुन सक्छ। यस अन्तको लागि, उपकरण निर्माताहरूले विभिन्न प्रकारका वर्कपीस सामग्रीहरूको लागि धेरै ब्लेड ग्रेडहरू विकास गरेका छन्।

हर्न (यूएसए) मा बिक्री प्रबन्धक ड्युएन ड्रेपले भने, "कडा सामग्रीबाट नरम सामग्रीमा परिवर्तन गर्दा, प्रयोगकर्ताले सधैं ब्लेड परिवर्तन गर्न चाहँदैन, त्यसैले हामीले यस प्रकारको मेसिनिङको लागि उत्तम उपकरण खोज्नुपर्छ। यदि सिमेन्ट गरिएको कार्बाइड इन्सर्ट प्रयोग गरिएको छ भने, ब्लेडले कडा सतह काट्दा यसले अत्यधिक पहिरनको समस्या सामना गर्नेछ। यदि उच्च-कडा सामग्रीहरू काट्नको लागि उपयुक्त CBN इन्सर्ट नरम भाग काट्न प्रयोग गरिन्छ भने, यसले क्षति गर्न सजिलो हुन्छ। ब्लेड। हामी एक सम्झौता प्रयोग गर्न सक्छौं: उच्च कठोरता कार्बाइड इन्सर्टहरू + सुपर लुब्रिकेटेड कोटिंग्स, वा अपेक्षाकृत नरम CBN इन्सर्ट ग्रेडहरू + सामान्य सामग्रीहरू काट्नका लागि उपयुक्त कटिङ इन्सर्टहरू (हार्ड मेसिनिङको सट्टा)।"

Drape ले भन्यो, "तपाईले 45-50 HRC को कठोरता संग workpiece सामाग्री प्रभावकारी रूपमा काट्न CBN इन्सर्ट प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ, तर ब्लेड ज्यामिति समायोजन गर्नुपर्छ। ठेठ CBN इन्सर्टहरूको कटिङ एजमा नेगेटिभ च्याम्फर हुन्छ। यो नकारात्मक च्याम्फर CBN सम्मिलित मेसिनको लागि नरम छ। जब workpiece सामग्री प्रयोग गरिन्छ, सामाग्री एक पुल-आउट प्रभाव हुनेछ र उपकरण जीवन छोटो हुनेछ। यदि कम कठोरता भएको CBN ग्रेड प्रयोग गरिन्छ र काट्ने किनारको ज्यामिति परिवर्तन गरिन्छ भने, 45-50 HRC को कठोरता भएको workpiece सामग्री सफलतापूर्वक काट्न सकिन्छ।"

कम्पनी द्वारा विकसित S117 HORN ग्रुभिङ इन्सर्टले PCBN टिप प्रयोग गर्दछ, र गियर चौडाइ ठ्याक्कै काट्दा कटको गहिराई लगभग 0.15-0.2 मिमी हुन्छ। राम्रो सतह फिनिश प्राप्त गर्नको लागि, ब्लेडको दुबै छेउमा प्रत्येक काट्ने किनारहरूमा स्क्र्यापिङ प्लेन हुन्छ।

अर्को विकल्प काट्ने मापदण्डहरू परिवर्तन गर्न हो। इन्डेक्सको इकोनोम्यानका अनुसार, “कठोर तह काटिसकेपछि ठूला कटिङ प्यारामिटरहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ। यदि कडा गहिराई मात्र 0.13mm वा 0.25mm छ भने, यो गहिराई काटिसकेपछि, या त फरक ब्लेडहरू प्रतिस्थापन गरिन्छ वा अझै पनि एउटै ब्लेड प्रयोग गर्नुहोस्, तर काट्ने प्यारामिटरहरू उपयुक्त स्तरमा बढाउनुहोस्।"

प्रशोधनको फराकिलो दायरा कभर गर्नको लागि, PCBN ब्लेड ग्रेडहरू बढ्दै छन्। उच्च कठोरता ग्रेडहरूले छिटो काट्ने गतिको लागि अनुमति दिन्छ, जबकि राम्रो कठोरता भएका ग्रेडहरू अधिक अस्थिर प्रशोधन वातावरणमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। निरन्तर वा अवरोधित काटनको लागि, विभिन्न PCBN सम्मिलित ग्रेडहरू पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। सुमितोमो इलेक्ट्रिकको म्याटनले औंल्याए कि PCBN उपकरणको भंगुरताको कारणले कडा स्टिलको मेसिन गर्दा तीखो काट्ने किनारहरू चिपिने सम्भावना हुन्छ। "हामीले अत्याधुनिक किनारालाई जोगाउनै पर्छ, विशेष गरी अवरोधित काटनमा, काट्ने किनारा निरन्तर काट्ने भन्दा बढी तयार हुनुपर्छ, र काट्ने कोण ठूलो हुनुपर्छ।"

Iskar को भर्खरै विकसित IB10H र IB20H ग्रेडहरूले यसको Groove Turn PCBN उत्पादन लाइनलाई थप विस्तार गर्दछ। IB10H मध्यम देखि उच्च गतिको कठोर इस्पात को लगातार काटने को लागी एक फाइन-ग्रेन्ड PCBN ग्रेड हो; जबकि IB20H मा ठीक र मध्यम अनाज आकारको PCBN ग्रेनहरू हुन्छन्, जसले राम्रो पहिरन प्रतिरोध र प्रभाव प्रतिरोध प्रदान गर्दछ। सन्तुलनले कठोर स्टिल अवरोध काट्ने कठोर अवस्थाहरूको सामना गर्न सक्छ। PCBN उपकरणको सामान्य विफलता मोड काटिएको किनारा बाहिर जानु पर्छअचानक क्र्याक वा क्र्याक गर्नु भन्दा।

सुमितोमो इलेक्ट्रिक द्वारा पेश गरिएको BNC30G लेपित PCBN ग्रेड कडा स्टिल वर्कपीसहरूको अवरोधित ग्रूभिंगको लागि प्रयोग गरिन्छ। निरन्तर ग्रुभिङको लागि, कम्पनीले यसको BN250 विश्वव्यापी ब्लेड ग्रेड सिफारिस गर्दछ। म्याटनले भने, "लगातार काट्दा, ब्लेड लामो समयसम्म काटिन्छ, जसले धेरै काट्ने गर्मी उत्पन्न गर्दछ। त्यसैले, राम्रो पहिरन प्रतिरोध संग एक ब्लेड प्रयोग गर्न आवश्यक छ। बीच-बीचमा ग्रुभिङको अवस्थामा, ब्लेड लगातार भित्र पस्छ र काटेर बाहिर निस्कन्छ। यसले टिपमा ठूलो प्रभाव पार्छ। तसर्थ, यो राम्रो कठोरता संग एक ब्लेड प्रयोग गर्न आवश्यक छ र अवरोध प्रभाव सामना गर्न सक्छ। थप रूपमा, ब्लेड कोटिंगले उपकरणको जीवन विस्तार गर्न पनि मद्दत गर्दछ।"

मेसिनिङ गर्ने ग्रूभको प्रकारको बावजुद, पहिले कडा स्टिलका भागहरू समाप्त गर्न ग्राइन्डिङमा भर परेका कार्यशालाहरूलाई PCBN उपकरणहरूद्वारा उत्पादकता बढाउनको लागि ग्रूभिङमा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ। हार्ड ग्रूभिङले ग्राइन्डिङको तुलनामा आयामी शुद्धता हासिल गर्न सक्छ, जबकि मेसिनिङ समयलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउँछ।