Které CNC soustružnické nástroje jsou vhodné pro vysokorychlostní obrábění

Nástroje PCBN jsou nejvhodnější pro vysokorychlostní řezání materiálů, jako je litina a kalená ocel. Při řezání litiny a kalené oceli pomocí nástrojů PCBN lze vidět vztah mezi opotřebením boku nástroje a řeznou vzdáleností: když řezná rychlost překročí určitou mez, čím vyšší je řezná rychlost, tím nižší je rychlost opotřebení boku nástroje PCBN, tzn. , vysoká rychlost Naopak životnost nástroje pod řezem je vysoká, tato vlastnost je vhodná zejména pro moderní vysokorychlostní obrábění.

Nejlepší nástrojový materiál pro technologii tvrdého řezání

Dokončení kaleného kování (tvrdost nad 55 HRC) se obvykle provádí broušením. S rozvojem nástrojových materiálů a zlepšováním přesnosti obrábění soustruhů (zejména CNC soustruhů) se však místo broušení používá tvrdé řezání. Dokončení konečného zpracování dílů se stalo novým způsobem konečné úpravy. Tento způsob soustružení místo broušení má následující výhody:

(1) Může zlepšit flexibilitu zpracování, prolomit omezení broušení brusných kotoučů a může zpracovávat obrobky s různými geometrickými tvary změnou ostří a způsobu řezání;

(2) Problém ochrany životního prostředí při řezání je stále závažnější. S odpadní kapalinou a odpady vznikajícími při mletí je stále obtížnější manipulovat a odstranit je a jsou škodlivé pro lidský organismus. Tvrdé řezání nevyžaduje chladicí kapalinu, což má velký význam;

(3) Účinnost řezání je vysoká, doba zpracování je krátká, investiční náklady na zařízení jsou malé a náklady na zpracování lze snížit;

(4) Energie spotřebovaná řezáním stejného objemu je pouze 20% broušení, takže řezné teplo je menší, obrobený povrch není snadné způsobit popáleniny a mikrotrhliny a je snadné zachovat integritu povrchového výkonu obrobku;

(5) Při stejné rychlosti úběru kovu šetří tvrdé řezání energii ve srovnání s broušením.

Nástrojové materiály obvykle používané pro tvrdé obrábění zahrnují keramiku, břitové destičky s povlakem TiC a nástrojové materiály PCBN, ale je vyžadováno tvrdé soustružení při vyšší rychlosti (nad 1000 m/min), PCBN je nejlepší varianta nástrojového materiálu. Například, když je řadicí vidlice (materiál 20CrMnTi, tvrdost HRC58～62) synchronizační objímky převodovky zpracována automobilem místo broušení, účinnost se zvýší více než 4krát a náklady na zpracování se sníží na 1/3 ～1/ původního procesu broušení. 2.

Ideální nástrojový materiál pro proces řezání za sucha

Z ekonomických a ekologických důvodů se metody suchého řezání staly v posledních letech klíčovým výzkumným tématem v oblasti strojírenské výroby. Podívejme se nejprve na problémy způsobené používáním řezné kapaliny v procesu řezání za mokra:

(1) Dlouhodobé vystavení vzduchu nebo odpařování podobné mlze řezné kapaliny způsobené řezným teplem během řezání může snadno znečistit životní prostředí a ohrozit zdraví obsluhy. Přísady jako síra a chlór v řezné kapalině jsou škodlivější a ovlivňují zpracování. Kvalita povrchu;

(2) Použití řezné kapaliny ovlivňuje náklady na zpracování. Podle statistik tvoří řezná kapalina 15 % výrobních nákladů, zatímco náklady na nástroje tvoří pouze 3 % až 4 %;

(3) Únik a přetečení řezné kapaliny znečišťuje životní prostředí a snadno způsobí bezpečnostní a kvalitativní nehody;

(4) Vysoké náklady na přenos řezné kapaliny, regeneraci, filtraci a další zařízení a náklady na jejich údržbu zvyšují výrobní náklady.

Z výše uvedených důvodů je suchý proces řezání široce používán v západních průmyslových zemích. Proces řezání za sucha Red Crescent doporučený americkou společností Makino může nejen poskytnout plnou hru řeznému výkonu nástroje, ale také výrazně zvýšit produktivitu ve srovnání s řezáním za mokra. Mechanismus spočívá v tom, že díky vysoké řezné rychlosti se generované teplo soustřeďuje v přední části nástroje, takže materiál v blízkosti řezné oblasti dosáhne rozžhaveného stavu a mez kluzu se sníží, čímž se dosáhne efektu zlepšení účinnost řezání. Předpokladem pro použití procesu suchého řezání červeného půlměsíce je, že při vyšších teplotách řezání se pevnost řezaného materiálu výrazně sníží a stane se snadnějším řezem a pevnost materiálu nástroje musí mít lepší červenou tvrdost a tepelnou odolnost. stabilita ve stejném stavu, ale také mají lepší odolnost proti oděru a odolnost proti přilnavosti.

Mezi nástrojové materiály vhodné pro proces suchého řezání patří keramika, cermety, povlakované slinuté karbidy a nástroje PCBN atd., ale z hlediska červené tvrdosti a tepelné stability je materiál PCBN nejvhodnějším nástrojem pro proces řezání za sucha. Nástrojový materiál PCBN má výše uvedené výhody, je vhodnější pro suché řezání za vysokorychlostních podmínek. Je vidět srovnání suchého a mokrého řezání šedé litiny s PCBN řezným nástrojem: PCBN se používá pro vysokorychlostní suché řezání. V tomto případě má vyšší životnost nástroje než řezání za mokra.

Vhodné pro automatické zpracování a zpracování obtížně zpracovatelných materiálů

PCBN nůž má vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení a dokáže zpracovávat vysoce přesné díly (rozptyl malých rozměrů) při vysoké řezné rychlosti po dlouhou dobu, což výrazně snižuje počet výměn nástrojů a čas potřebný k zastavení kompenzace opotřebení nástroje. . Proto je velmi vhodný pro CNC obráběcí stroje a zpracovatelská zařízení s vysokým stupněm automatizace a může plně využít vysokou účinnost zařízení.

Při aplikaci těžkoobrobitelných materiálů vykazují PCBN nástroje také vynikající výkon, např. zpracování materiálů povrchovým nástřikem (povlak), zpracování s jinými materiály, životnost nástroje je extrémně nízká a nelze jej opracovávat metodami broušení. PCBN je jediný vhodný nástrojový materiál; dalším příkladem je vysoce legovaná litina odolná proti opotřebení používaná v zařízeních ropných elektráren. Použití nástrojů PCBN zvyšuje účinnost řezání více než 4krát ve srovnání s nástroji ze slinutého karbidu a náklady na jeden nástroj jsou sníženy na 1/5. Kromě toho nástroje PCBN také vykazují dobrý řezný výkon při řezání slinutých materiálů, jako je slinutý karbid