Tecnología de torneado CNC de materiales anormales
Este artículo presenta la tecnología de torneado CNC de varios materiales muy específicos: Los productos incluyen Torneado de piezas de plástico, torneado de muelas, torneado de carburo cementado, torneado de cerámica, torneado de materiales compuestos. Para diferentes materiales, elija diferentes materiales de herramienta, parámetros geométricos de herramienta, cantidad de corte y fluido de corte.
Torneado de piezas de plástico:
La dureza (Shore A tipo 30 ～ 35) y la resistencia (σb 20 ～ 25 MPa) de la goma blanda son extremadamente bajas. Conductividad térmica muy pobre (0,14 W / m / k), La plasticidad es extremadamente alta (δ = 500 ～ 700) y el módulo de elasticidad es extremadamente pequeño (2 ～ 4 MPa). Debido a las propiedades anteriores, tiene buena elasticidad, flexibilidad y variabilidad, por lo que es difícil cortarlo.
① Materiales de herramientas para tornear caucho blando: acero de alta velocidad, carburo cementado YG.
② Los parámetros geométricos de la herramienta para tornear caucho blando: γ0 = 45 ～ 55 °, α0 = 10 ～ 15 °, β0 = 20 ～ 30 °; al raspar, γ0 = 0 °, α0 = 70 °, utilice también el cortador (β0 = 5 ～ 10 °), cuchillo para anidar.
③ Velocidad de corte para torneado de caucho blando: Vc≤100 m / min. αp = 2 ～ 5 mm; f = 0,5 ～ 0,7 mm / r.
④ Líquido de corte para tornear caucho blando: utilice una solución acuosa sin aceite.
2. Torneado de muela abrasiva:
Generalmente, la dureza de los abrasivos de corindón es de 1800 ～ 2450HV, y la dureza de los abrasivos de carburo de silicio es de 3100 ～ 3400HV. Usar herramientas de PCD y PCBN para girar estas dos ruedas abrasivas es tan fácil como cortar tofu con un cuchillo.
① Para evitar que la muela se astille durante el torneado, se utiliza una herramienta sujeta a máquina con una hoja redonda.
② Los parámetros geométricos de la herramienta de corte para girar la muela abrasiva: hoja circular γ0 = -8 ～ -10 °, α0 = 8 ～ 10 °.
③ Velocidad de corte de la muela abrasiva giratoria: Vc = 30 ～ 50m / min. αp = 4 ～ 5 mm; f = 1 ～ 1,5 mm / r.
3. Torneado de carburo:
"El carburo cementado tiene alta dureza (HRA85-92.5, HV1300-1650, HRC67-81) y alta fragilidad (σb 900-2500 MPa). En el pasado, solo se utilizaba el rectificado y el mecanizado eléctrico para el procesamiento. Debido a la aparición de herramientas superduro PCD y PCBN, se proporcionan las condiciones para el procesamiento de torneado.
① Materiales de herramientas para torneado de carburo: PCD, PCBN.
② Parámetros geométricos de herramientas de corte para torneado de carburo cementado: γ0 = 0 ～ -5 °, α0 = 6 ～ 8 °, κr≤30 ～ 45 °.
③ Velocidad de corte para torneado de carburo cementado: Vc = 20 ～ 35 m / min, αp = 0,1 ～ 1,5 mm, f = 0,05 ～ 0,15 mm / r.
④ Nota: Para evitar que los bordes se quiebren: use queroseno como líquido de corte.
4. Torneado de cerámica de ingeniería:
La cerámica tradicional se muele con muelas de diamante. Esto se debe a su alta dureza (1100 ～ 2250HV), baja resistencia a la flexión (450 ～ 1300MPa) y alto módulo elástico (315000 ～ 400000MPa).
① Materiales de herramientas para tornear cerámicas: PCD, PCBN; también se pueden utilizar cerámicas de fácil corte, carburo cementado, pero la durabilidad de la herramienta es baja.
② Los parámetros geométricos de la herramienta para tornear cerámica: γ0 = -10 ～ -15 °, α0 = 8 ～ 12 °, κr = 30 ～ 60 °. Para hacer el corte y el corte sin problemas, también se puede utilizar una hoja redonda.
③ Cantidad de corte de cerámica torneada: Utilice herramientas de carburo cementado para tornear cerámicas fáciles de cortar Vc = 10-20 m / min. Utilice herramientas PCD y PCBN Vc = 30 ～ 60 m / min, αp = 0,1 ～ 2 mm; f = 0,05 ～ 0,1 mm / r.
④ Fluido de corte para tornear cerámica: la emulsión se utiliza en un lote.
⑤ Preste atención al problema del torneado de la cerámica: evite que los bordes se quiebren.
5. Torneado de materiales compuestos:
El material compuesto es un material sólido compuesto de múltiples fases hechas artificialmente de dos o más materiales con diferentes propiedades físicas, químicas y mecánicas. Por ejemplo, FRP es un material compuesto típico. Los tipos de materiales compuestos incluyen materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio (GFRP), materiales compuestos reforzados con fibra de carbono (CFRP), materiales compuestos reforzados con fibra de aramida (KFRP), materiales compuestos reforzados con fibra de boro, denominados colectivamente materiales compuestos reforzados con fibra a base de resina. (FRP). Tiene solo una alta resistencia específica y rigidez específica (3-8 veces mayor que el metal) y tiene buena resistencia a la fatiga, absorción de impactos y seguridad contra fracturas. Y es ampliamente utilizado en las industrias aeroespacial, de aviación, química y otras. Durante el corte de materiales compuestos, debido a la baja conductividad térmica del material (menos de 1/16 de la del acero ordinario), la temperatura de corte es alta, lo que es propenso al deterioro y ablandamiento. El rendimiento de la fibra y la resina es muy diferente, la rugosidad de la superficie es difícil de lograr, el desgaste de la herramienta es grave y en la mayoría de los casos no se puede utilizar fluido de corte.
① Materiales de herramientas para tornear materiales compuestos: acero de alta velocidad, acero de alta velocidad revestido y carburo cementado YG. Para aumentar la durabilidad de las herramientas de decenas a cientos de veces, se deben seleccionar herramientas PCD y PCBN.
② Parámetros de geometría de herramienta para torneado de materiales compuestos: En general, γ0 = -10 ～ -15 °, α0 = 10 ～ 12 °, γε = 1 ～ 3mm, para evitar astillas al roscar γt = -15 ～ -25 °.
③ Cantidad de corte de materiales compuestos de torneado: herramienta de acero de alta velocidad Vc = 10 ～ 15 m / min;
Herramienta de carburo Vc = 40 ～ 80m / min;
Herramientas PCD y PCBN Vc = 80 ～ 120 m / min, f = 0,2 ～ 0,5 mm / r, αp no tiene requisitos especiales.
④ Nota: Para evitar la delaminación y el desgarro, se deben adoptar medidas de protección (apoyo de la placa protectora, reducción del ángulo de avance y avance de la herramienta, y achaflanado en las posiciones de corte y corte, etc.).
Torneado de piezas de plástico:
La dureza (Shore A tipo 30 ～ 35) y la resistencia (σb 20 ～ 25 MPa) de la goma blanda son extremadamente bajas. Conductividad térmica muy pobre (0,14 W / m / k), La plasticidad es extremadamente alta (δ = 500 ～ 700) y el módulo de elasticidad es extremadamente pequeño (2 ～ 4 MPa). Debido a las propiedades anteriores, tiene buena elasticidad, flexibilidad y variabilidad, por lo que es difícil cortarlo.
① Materiales de herramientas para tornear caucho blando: acero de alta velocidad, carburo cementado YG.
② Los parámetros geométricos de la herramienta para tornear caucho blando: γ0 = 45 ～ 55 °, α0 = 10 ～ 15 °, β0 = 20 ～ 30 °; al raspar, γ0 = 0 °, α0 = 70 °, utilice también el cortador (β0 = 5 ～ 10 °), cuchillo para anidar.
③ Velocidad de corte para torneado de caucho blando: Vc≤100 m / min. αp = 2 ～ 5 mm; f = 0,5 ～ 0,7 mm / r.
④ Líquido de corte para tornear caucho blando: utilice una solución acuosa sin aceite.
2. Torneado de muela abrasiva:
Generalmente, la dureza de los abrasivos de corindón es de 1800 ～ 2450HV, y la dureza de los abrasivos de carburo de silicio es de 3100 ～ 3400HV. Usar herramientas de PCD y PCBN para girar estas dos ruedas abrasivas es tan fácil como cortar tofu con un cuchillo.
① Para evitar que la muela se astille durante el torneado, se utiliza una herramienta sujeta a máquina con una hoja redonda.
② Los parámetros geométricos de la herramienta de corte para girar la muela abrasiva: hoja circular γ0 = -8 ～ -10 °, α0 = 8 ～ 10 °.
③ Velocidad de corte de la muela abrasiva giratoria: Vc = 30 ～ 50m / min. αp = 4 ～ 5 mm; f = 1 ～ 1,5 mm / r.
3. Torneado de carburo:
"El carburo cementado tiene alta dureza (HRA85-92.5, HV1300-1650, HRC67-81) y alta fragilidad (σb 900-2500 MPa). En el pasado, solo se utilizaba el rectificado y el mecanizado eléctrico para el procesamiento. Debido a la aparición de herramientas superduro PCD y PCBN, se proporcionan las condiciones para el procesamiento de torneado.
① Materiales de herramientas para torneado de carburo: PCD, PCBN.
② Parámetros geométricos de herramientas de corte para torneado de carburo cementado: γ0 = 0 ～ -5 °, α0 = 6 ～ 8 °, κr≤30 ～ 45 °.
③ Velocidad de corte para torneado de carburo cementado: Vc = 20 ～ 35 m / min, αp = 0,1 ～ 1,5 mm, f = 0,05 ～ 0,15 mm / r.
④ Nota: Para evitar que los bordes se quiebren: use queroseno como líquido de corte.
4. Torneado de cerámica de ingeniería:
La cerámica tradicional se muele con muelas de diamante. Esto se debe a su alta dureza (1100 ～ 2250HV), baja resistencia a la flexión (450 ～ 1300MPa) y alto módulo elástico (315000 ～ 400000MPa).
① Materiales de herramientas para tornear cerámicas: PCD, PCBN; también se pueden utilizar cerámicas de fácil corte, carburo cementado, pero la durabilidad de la herramienta es baja.
② Los parámetros geométricos de la herramienta para tornear cerámica: γ0 = -10 ～ -15 °, α0 = 8 ～ 12 °, κr = 30 ～ 60 °. Para hacer el corte y el corte sin problemas, también se puede utilizar una hoja redonda.
③ Cantidad de corte de cerámica torneada: Utilice herramientas de carburo cementado para tornear cerámicas fáciles de cortar Vc = 10-20 m / min. Utilice herramientas PCD y PCBN Vc = 30 ～ 60 m / min, αp = 0,1 ～ 2 mm; f = 0,05 ～ 0,1 mm / r.
④ Fluido de corte para tornear cerámica: la emulsión se utiliza en un lote.
⑤ Preste atención al problema del torneado de la cerámica: evite que los bordes se quiebren.
5. Torneado de materiales compuestos:
El material compuesto es un material sólido compuesto de múltiples fases hechas artificialmente de dos o más materiales con diferentes propiedades físicas, químicas y mecánicas. Por ejemplo, FRP es un material compuesto típico. Los tipos de materiales compuestos incluyen materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio (GFRP), materiales compuestos reforzados con fibra de carbono (CFRP), materiales compuestos reforzados con fibra de aramida (KFRP), materiales compuestos reforzados con fibra de boro, denominados colectivamente materiales compuestos reforzados con fibra a base de resina. (FRP). Tiene solo una alta resistencia específica y rigidez específica (3-8 veces mayor que el metal) y tiene buena resistencia a la fatiga, absorción de impactos y seguridad contra fracturas. Y es ampliamente utilizado en las industrias aeroespacial, de aviación, química y otras. Durante el corte de materiales compuestos, debido a la baja conductividad térmica del material (menos de 1/16 de la del acero ordinario), la temperatura de corte es alta, lo que es propenso al deterioro y ablandamiento. El rendimiento de la fibra y la resina es muy diferente, la rugosidad de la superficie es difícil de lograr, el desgaste de la herramienta es grave y en la mayoría de los casos no se puede utilizar fluido de corte.
① Materiales de herramientas para tornear materiales compuestos: acero de alta velocidad, acero de alta velocidad revestido y carburo cementado YG. Para aumentar la durabilidad de las herramientas de decenas a cientos de veces, se deben seleccionar herramientas PCD y PCBN.
② Parámetros de geometría de herramienta para torneado de materiales compuestos: En general, γ0 = -10 ～ -15 °, α0 = 10 ～ 12 °, γε = 1 ～ 3mm, para evitar astillas al roscar γt = -15 ～ -25 °.
③ Cantidad de corte de materiales compuestos de torneado: herramienta de acero de alta velocidad Vc = 10 ～ 15 m / min;
Herramienta de carburo Vc = 40 ～ 80m / min;
Herramientas PCD y PCBN Vc = 80 ～ 120 m / min, f = 0,2 ～ 0,5 mm / r, αp no tiene requisitos especiales.
④ Nota: Para evitar la delaminación y el desgarro, se deben adoptar medidas de protección (apoyo de la placa protectora, reducción del ángulo de avance y avance de la herramienta, y achaflanado en las posiciones de corte y corte, etc.).
