Która marka narzędzi tokarskich CNC nadaje się do obróbki z dużą prędkością

Narzędzia PCBN najlepiej nadają się do szybkiego cięcia materiałów takich jak żeliwo i stal hartowana. Podczas skrawania żeliwa i stali hartowanej narzędziami PCBN można zaobserwować zależność pomiędzy zużyciem powierzchni przyłożenia narzędzia a odległością skrawania: gdy prędkość skrawania przekracza pewną granicę, im wyższa prędkość skrawania, tym niższa prędkość zużycia powierzchni przyłożenia narzędzia PCBN, czyli , duża prędkość Wręcz przeciwnie, trwałość narzędzia przy skrawaniu jest wysoka, cecha ta jest szczególnie odpowiednia do nowoczesnej obróbki skrawania z dużą prędkością.

Najlepszy materiał narzędziowy do technologii skrawania na twardo

Wykańczanie hartowanego okucia (twardość powyżej HRC55) zwykle odbywa się poprzez szlifowanie. Jednakże wraz z rozwojem materiałów narzędziowych i poprawą dokładności obróbki tokarek (zwłaszcza tokarek CNC) zamiast szlifowania stosuje się cięcie na twardo. Zakończenie końcowej obróbki części stało się nowym sposobem wykańczania. Ta metoda toczenia zamiast szlifowania ma następujące zalety:

(1) Może poprawić elastyczność przetwarzania, przełamać ograniczenia szlifowania ściernic i może przetwarzać przedmioty o różnych kształtach geometrycznych poprzez zmianę krawędzi tnącej i sposobu cięcia;

(2) Problem ochrony środowiska podczas cięcia staje się coraz poważniejszy. Płynne odpady i odpady powstałe w wyniku mielenia są coraz trudniejsze w obróbce i usuwaniu, a także są szkodliwe dla organizmu ludzkiego. Cięcie twarde nie wymaga chłodziwa, co ma ogromne znaczenie;

(3) wydajność cięcia jest wysoka, czas przetwarzania jest krótki, koszt inwestycji sprzętu jest niewielki, a koszt przetwarzania można zmniejszyć;

(4) Energia zużywana podczas cięcia tej samej objętości wynosi tylko 20% szlifowania, więc ciepło cięcia jest mniejsze, obrobiona powierzchnia nie jest łatwa do spowodowania oparzeń i mikropęknięć, a także łatwo jest zachować integralność właściwości powierzchni przedmiotu obrabianego;

(5) Przy tej samej szybkości usuwania metalu, twarda obróbka oszczędza energię w porównaniu ze szlifowaniem.

Materiały narzędziowe zwykle używane do obróbki na twardo obejmują ceramikę, płytki pokryte TiC i materiały narzędziowe PCBN, ale toczenie na twardo jest wymagane przy większej prędkości (powyżej 1000 m/min), PCBN jest najlepszą odmianą materiału na narzędzia. Na przykład, gdy widełki zmiany biegów (materiał 20CrMnTi, twardość HRC58 ~ 62) tulei synchronizatora skrzyni biegów w samochodzie są obrabiane samochodem zamiast szlifowania, wydajność wzrasta ponad 4-krotnie, a koszt obróbki zmniejsza się do 1/3 ～1/oryginalnego procesu mielenia. 2.

Idealny materiał narzędziowy do procesu cięcia na sucho

Ze względów ekonomicznych i środowiskowych metody obróbki skrawaniem na sucho stały się w ostatnich latach kluczowym tematem badań w dziedzinie produkcji maszyn. Przyjrzyjmy się najpierw problemom wynikającym ze stosowania chłodziwa w procesie cięcia na mokro:

(1) Długotrwałe narażenie na działanie powietrza lub ulatniającej się mgły płynu chłodzącego spowodowanej ciepłem cięcia podczas cięcia może łatwo zanieczyścić środowisko i zagrozić zdrowiu operatora. Dodatki takie jak siarka i chlor w płynie obróbkowym są bardziej szkodliwe i wpływają na obróbkę. Jakość powierzchni;

(2) Stosowanie chłodziwa wpływa na koszty przetwarzania. Według statystyk płyn obróbkowy stanowi 15% kosztów produkcji, podczas gdy koszty narzędzi stanowią jedynie 3–4%;

(3) Wyciek i przelewanie się chłodziwa zanieczyszczają środowisko i łatwo powodują wypadki związane z bezpieczeństwem i jakością;

(4) Wysokie koszty przesyłu, odzysku, filtrowania i innych urządzeń oraz koszty ich utrzymania zwiększają koszty produkcji.

Z powyższych powodów proces cięcia na sucho jest szeroko stosowany w zachodnich krajach uprzemysłowionych. Zalecany przez amerykańską firmę Makino proces cięcia na sucho Red Crescent może nie tylko w pełni oddać wydajność cięcia narzędzia, ale także znacznie poprawić produktywność w porównaniu z cięciem na mokro. Mechanizm polega na tym, że dzięki dużej prędkości skrawania powstające ciepło skupia się w przedniej części narzędzia, dzięki czemu materiał w pobliżu obszaru skrawania osiąga stan rozgrzany do czerwoności, a granica plastyczności maleje, uzyskując w ten sposób efekt poprawy wydajność cięcia. Warunkiem stosowania procesu cięcia na sucho metodą czerwonego półksiężyca jest to, że przy wyższych temperaturach skrawania wytrzymałość ciętego materiału ulega znacznemu zmniejszeniu i staje się łatwiejsza do cięcia, a wytrzymałość materiału narzędzia musi charakteryzować się lepszą twardością czerwoną i temperaturą stabilność w tym samym stanie, ale mają także lepszą odporność na ścieranie i przyczepność.

Materiały narzędziowe odpowiednie do procesu cięcia na sucho obejmują ceramikę, cermetale, powlekany węglik spiekany i materiały narzędziowe PCBN itp., ale pod względem twardości czerwonej i stabilności termicznej materiał PCBN jest najbardziej odpowiednim narzędziem do procesu cięcia na sucho. Materiał narzędziowy PCBN ma powyższe zalety, jest bardziej odpowiedni do cięcia na sucho w warunkach dużych prędkości. Można zobaczyć porównanie cięcia na sucho i cięcia na mokro żeliwa szarego za pomocą narzędzia tnącego PCBN: PCBN jest używany do cięcia na sucho z dużą prędkością. W tym przypadku ma wyższą trwałość narzędzia niż cięcie na mokro.

Nadaje się do automatycznej obróbki i obróbki materiałów trudnych w obróbce

Nóż PCBN ma wysoką twardość i odporność na zużycie i może przetwarzać części o wysokiej precyzji (mały rozrzut) przy dużej prędkości skrawania przez długi czas, znacznie zmniejszając liczbę wymian narzędzi i czas potrzebny do zatrzymania kompensacji zużycia narzędzia. . Dlatego jest bardzo odpowiedni do obrabiarek CNC i sprzętu przetwarzającego o wysokim stopniu automatyzacji i może w pełni wykorzystać wysoką wydajność sprzętu.

Przy stosowaniu materiałów trudnych w obróbce narzędzia PCBN wykazują również doskonałą wydajność, np. Obróbkę materiałów metodą spawania natryskowego powierzchniowego (powlekania), obróbką z innymi materiałami, trwałość narzędzia jest wyjątkowo niska i nie można go obrabiać metodami szlifowania. PCBN jest jedynym odpowiednim materiałem na narzędzia; innym przykładem jest wysokostopowe żeliwo odporne na zużycie stosowane w urządzeniach elektrowni naftowych. Zastosowanie narzędzi PCBN zwiększa wydajność skrawania ponad 4-krotnie w porównaniu z narzędziami z węglika spiekanego, a koszt pojedynczego narzędzia zmniejsza się do 1/5. Ponadto narzędzia PCBN wykazują również dobrą wydajność cięcia materiałów spiekanych, takich jak węglik spiekany