CNC-Drehen von harten Material Teilen
Herausforderung: Wie lässt sich das CNC-Drehen von gehärteten Werkstoff komponenten neu optimieren?
Lösung: Korrekte Anwendung der neuesten Wendeschneidplatten sorten und -geometrien auf Basis vorhandener Betriebsdaten.
Das Hartdrehen (HPT) als Bearbeitung verfahren hat sich seit seiner breiten Förderung Mitte der 1980er Jahre stark entwickelt. Fortschritte bei Maschinen, Teile materialien, Abschreck prozessen, Schneidwerkzeugen und kompletten Einrichtungen zum Hartdrehen haben das Hartdrehen zu einem hocheffizienten Prozess gemacht, der von jeder Werkstatt beherrscht werden kann.
Die vielen Vorteile des Hartdrehens machen eine Analyse der meisten Anwendungen mit runden Hartteilen erforderlich. Obwohl das Hartdrehen nicht als Ersatz für alle Schleif operationen angesehen werden sollte, gibt es einige Anwendungen, bei denen sich die beiden Verfahren ergänzen können.
Kubisches Bornitrid verkürzt die Zykluszeit, verbessert die Qualität und Produktionseffizienz
Die Hauptvorteile des Hartdrehens sind:
· Einfache Anpassung an komplexe Teileformen
· Wechseln Sie schnell mehrere Teile
· Möglichkeit, mehrere Operationen in einem einzigen Setup durchzuführen
· Hohe Abtragsleistung
· Möglichkeit, den Rechner CNC-Drehmaschinen für die Inbetriebnahme des Drehens zu nutzen
· Geringe Investition in Werkzeugmaschinen
· Metallspäne sind gut für die Umwelt
· Kühlmittel in den meisten Fällen nicht erforderlich
· Minimierung von Werkzeugvorräten und Stellfläche
· Oberflächengüte ist eher von Vorteil.
Kubisches Bornitrid (CBN) ist der am weitesten verbreitete Werkzeug werkstoff für das Hartdrehen, da er die Anforderungen der meisten Anwendungen erfüllt. Es ist sehr hart (nach Diamant an zweiter Stelle) und kann mit Klingensorten unterschiedlicher Zähigkeit kombiniert werden. Heutzutage sind mehrere neu entwickelte Sorten von CBN-Wendeschneidplatten erhältlich, um die sich ändernden Prozess anforderungen zu erfüllen, wie zum Beispiel: Schnittgesch windigkeiten, Vorschübe, kontinuierliche und unterbrochene Schnitte, Oberflächenbearbeitung und verschiedene Betrieb bedingungen.
Die Kombination aus hoher Schnittkraft konzentriert im Bearbeitungsbereich und hoher Temperatur erzeugt einen hohen Druck, so dass bei der Bearbeitung von Hartteilen der Kolkverschleiß an der Schneidkante die Hauptäußerung des Werkzeugverschleißes ist. Hartes kubisches Bornitrid ist der einzige Werkzeugwerkstoff, der diese Anforderungen mit angemessener Zähigkeit erfüllen kann. Jüngste Entwicklungen bei CBN-Sorten haben die Möglichkeit geschaffen, den Verschleiß weiter zu begrenzen und gleichzeitig die Kantensicherheit zu verbessern, den Anwendungsbereich zu erweitern und die Schnittgeschwindigkeit um etwa 20 % zu erhöhen.
Produktivität, Qualitäts konstanz und Prozesssicherheit sind heute die Grundkriterien für das Hartdrehen. Da sich das Hartdrehen zu einem weit verbreiteten Verfahren mit dem Vorteil der Fertigbearbeitung von Teilen nach der Wärmebehandlung entwickelt hat, wurden verschiedene Anforderungen an die Bearbeitungseffizienz gestellt.
Da die Produktivität in der heutigen Hartteilbearbeitung einen immer wichtigeren Faktor darstellt, spielt die Werkzeugentwicklung eine wichtige Rolle. Zu den Trends zählen höhere Schnittgeschwindigkeiten (über 200 m/min für einige Sorten), längere Standzeiten und verbesserte Vorhersagbarkeit der Standzeit. Außerdem wurden die Vorschubgeschwindigkeiten erhöht und die Schnittzeiten durch die Entwicklung von Wendeplattenfestigkeit und -geometrie verkürzt.
Das Härten von Wendeschneidplatten wird immer wünschenswerter, um die Betriebsanforderungen der heutigen Schneidwelt zu erfüllen. Kubische Bornitrid-Sorten werden im Allgemeinen bevorzugt, gefolgt von keramischen Sorten, die für eine Vielzahl von Anwendungsanforderungen optimiert werden:
· CB7015 ist geeignet für kontinuierliches Schneiden mit stabilen Arbeitsbedingungen bis hin zu gelegentlich leicht unterbrochenem Schneiden, hauptsächlich verwendet für oberflächengehärteten Stahl.
· CB7025 eignet sich für längere kontinuierliche Schnitte bis hin zum stärker unterbrochenen Fräsen. Häufig gekennzeichnet durch schlechte Eintauchbedingungen, wie Grate und nicht abgeschrägte Ecken, hauptsächlich bei gehärteten Stählen.
· CB7050 ist für schwierige Bedingungen geeignet, bei denen die Form der Teile stark variiert und starke Verformungen aufweisen kann oder nicht geneigte Brüche, hauptsächlich für gehärtete Stähle.
· GC6050 ist eine Keramiksorte, die bei einigen Bearbeitungen kubisches Bornitrid ergänzt und unter guten Bedingungen für leichte kontinuierliche Endbearbeitung geeignet ist. Wird hauptsächlich für einsatzgehärtete Stähle verwendet, bei denen die Oberflächenqualität nicht kritisch ist.
Zur Bearbeitung parallel oder senkrecht zur Teilemittellinie, einsatzgehärtete Teile
Beim Drehen harter Teile sollten Xcel-Wendeschneid platten der Serie CB7015 verwendet werden
In Bezug auf die Plattengeometrie ist die Schneidkante von Wendeschneid platten für die Hartteilbearbeitung aufgrund der erforderlichen hohen Kantenfestigkeit relativ stumpf, was jedoch nicht bedeutet, dass die Geometriefrage nicht wichtig ist. Während der Spanbrecher nicht an der Kantenfasung des Wendeplattenprofils beteiligt ist, ist die Kombination aus Honen, Spitzenradius, Abstreifkante und Anstellwinkel entscheidend für Leistung und Ergebnisse.
Im Laufe der Jahre hat die Wiper-Wendeplattentechnologie das Schlichten beim Drehen im Allgemeinen revolutioniert. Es verbessert auch das Hartdrehen. Heute stehen speziell entwickelte Wiper-Wendeschneid platten für das Schlichten und Vorschlichten von Hartdrehteilen mit deutlich höheren Vorschubleistungen als herkömmliche Schneidenradien zur Verfügung.
Die Xcel-Wendeplattengeometrie ist eine weitere Optimierung des Vorschubs/der Oberflächengüte beim Hartdrehen. Es gleicht eine gerade Schneide mit kleinem Eintrittswinkel mit Wischertechnologie sorgfältig aus. Dieser kleine Steigungswinkel akzeptiert den Steigungswinkel der Hauptschneidplatte, der etwas höher als der Schnitttiefenwert der Wendeschneid platte ist. Es wirkt, um die Späne zu verdünnen, wodurch höhere Vorschubgeschwindigkeiten verwendet werden können. Dies kommt der Produktivität zugute und trägt dazu bei, den Wendeschneid platten verschleiß an den Schnitttiefengrenzen zu reduzieren. Das Xcel-Konzept senkt die Schnitt temperaturen und bringt erhebliche Produktivitätsgewinne.
Hartdrehen (HPT) ist das CNC-Drehen von Werkstücken mit hoher Härte. Typischerweise beträgt der Härtebereich für dieses Verfahren 58 bis 68 HRc. Zu den Werkstückmaterialien gehören gehärteter legierter Stahl, Werkzeugstahl, einsatzgehärteter Stahl und wärmebehandelte pulvermetallurgische Teile. Es handelt sich hauptsächlich um ein Endbearbeitung verfahren, es kann jedoch auch ein Halbbearbeitung verfahren sein, das eine hohe Präzision in Bezug auf Größe, Form und Oberflächenbeschaffenheit erfordert. Diese Oberflächen wurden traditionell geschliffen.
Lösung: Korrekte Anwendung der neuesten Wendeschneidplatten sorten und -geometrien auf Basis vorhandener Betriebsdaten.
Das Hartdrehen (HPT) als Bearbeitung verfahren hat sich seit seiner breiten Förderung Mitte der 1980er Jahre stark entwickelt. Fortschritte bei Maschinen, Teile materialien, Abschreck prozessen, Schneidwerkzeugen und kompletten Einrichtungen zum Hartdrehen haben das Hartdrehen zu einem hocheffizienten Prozess gemacht, der von jeder Werkstatt beherrscht werden kann.
Die vielen Vorteile des Hartdrehens machen eine Analyse der meisten Anwendungen mit runden Hartteilen erforderlich. Obwohl das Hartdrehen nicht als Ersatz für alle Schleif operationen angesehen werden sollte, gibt es einige Anwendungen, bei denen sich die beiden Verfahren ergänzen können.
Kubisches Bornitrid verkürzt die Zykluszeit, verbessert die Qualität und Produktionseffizienz
Die Hauptvorteile des Hartdrehens sind:
· Einfache Anpassung an komplexe Teileformen
· Wechseln Sie schnell mehrere Teile
· Möglichkeit, mehrere Operationen in einem einzigen Setup durchzuführen
· Hohe Abtragsleistung
· Möglichkeit, den Rechner CNC-Drehmaschinen für die Inbetriebnahme des Drehens zu nutzen
· Geringe Investition in Werkzeugmaschinen
· Metallspäne sind gut für die Umwelt
· Kühlmittel in den meisten Fällen nicht erforderlich
· Minimierung von Werkzeugvorräten und Stellfläche
· Oberflächengüte ist eher von Vorteil.
Kubisches Bornitrid (CBN) ist der am weitesten verbreitete Werkzeug werkstoff für das Hartdrehen, da er die Anforderungen der meisten Anwendungen erfüllt. Es ist sehr hart (nach Diamant an zweiter Stelle) und kann mit Klingensorten unterschiedlicher Zähigkeit kombiniert werden. Heutzutage sind mehrere neu entwickelte Sorten von CBN-Wendeschneidplatten erhältlich, um die sich ändernden Prozess anforderungen zu erfüllen, wie zum Beispiel: Schnittgesch windigkeiten, Vorschübe, kontinuierliche und unterbrochene Schnitte, Oberflächenbearbeitung und verschiedene Betrieb bedingungen.
Die Kombination aus hoher Schnittkraft konzentriert im Bearbeitungsbereich und hoher Temperatur erzeugt einen hohen Druck, so dass bei der Bearbeitung von Hartteilen der Kolkverschleiß an der Schneidkante die Hauptäußerung des Werkzeugverschleißes ist. Hartes kubisches Bornitrid ist der einzige Werkzeugwerkstoff, der diese Anforderungen mit angemessener Zähigkeit erfüllen kann. Jüngste Entwicklungen bei CBN-Sorten haben die Möglichkeit geschaffen, den Verschleiß weiter zu begrenzen und gleichzeitig die Kantensicherheit zu verbessern, den Anwendungsbereich zu erweitern und die Schnittgeschwindigkeit um etwa 20 % zu erhöhen.
Produktivität, Qualitäts konstanz und Prozesssicherheit sind heute die Grundkriterien für das Hartdrehen. Da sich das Hartdrehen zu einem weit verbreiteten Verfahren mit dem Vorteil der Fertigbearbeitung von Teilen nach der Wärmebehandlung entwickelt hat, wurden verschiedene Anforderungen an die Bearbeitungseffizienz gestellt.
Da die Produktivität in der heutigen Hartteilbearbeitung einen immer wichtigeren Faktor darstellt, spielt die Werkzeugentwicklung eine wichtige Rolle. Zu den Trends zählen höhere Schnittgeschwindigkeiten (über 200 m/min für einige Sorten), längere Standzeiten und verbesserte Vorhersagbarkeit der Standzeit. Außerdem wurden die Vorschubgeschwindigkeiten erhöht und die Schnittzeiten durch die Entwicklung von Wendeplattenfestigkeit und -geometrie verkürzt.
Das Härten von Wendeschneidplatten wird immer wünschenswerter, um die Betriebsanforderungen der heutigen Schneidwelt zu erfüllen. Kubische Bornitrid-Sorten werden im Allgemeinen bevorzugt, gefolgt von keramischen Sorten, die für eine Vielzahl von Anwendungsanforderungen optimiert werden:
· CB7015 ist geeignet für kontinuierliches Schneiden mit stabilen Arbeitsbedingungen bis hin zu gelegentlich leicht unterbrochenem Schneiden, hauptsächlich verwendet für oberflächengehärteten Stahl.
· CB7025 eignet sich für längere kontinuierliche Schnitte bis hin zum stärker unterbrochenen Fräsen. Häufig gekennzeichnet durch schlechte Eintauchbedingungen, wie Grate und nicht abgeschrägte Ecken, hauptsächlich bei gehärteten Stählen.
· CB7050 ist für schwierige Bedingungen geeignet, bei denen die Form der Teile stark variiert und starke Verformungen aufweisen kann oder nicht geneigte Brüche, hauptsächlich für gehärtete Stähle.
· GC6050 ist eine Keramiksorte, die bei einigen Bearbeitungen kubisches Bornitrid ergänzt und unter guten Bedingungen für leichte kontinuierliche Endbearbeitung geeignet ist. Wird hauptsächlich für einsatzgehärtete Stähle verwendet, bei denen die Oberflächenqualität nicht kritisch ist.
Zur Bearbeitung parallel oder senkrecht zur Teilemittellinie, einsatzgehärtete Teile
Beim Drehen harter Teile sollten Xcel-Wendeschneid platten der Serie CB7015 verwendet werden
In Bezug auf die Plattengeometrie ist die Schneidkante von Wendeschneid platten für die Hartteilbearbeitung aufgrund der erforderlichen hohen Kantenfestigkeit relativ stumpf, was jedoch nicht bedeutet, dass die Geometriefrage nicht wichtig ist. Während der Spanbrecher nicht an der Kantenfasung des Wendeplattenprofils beteiligt ist, ist die Kombination aus Honen, Spitzenradius, Abstreifkante und Anstellwinkel entscheidend für Leistung und Ergebnisse.
Im Laufe der Jahre hat die Wiper-Wendeplattentechnologie das Schlichten beim Drehen im Allgemeinen revolutioniert. Es verbessert auch das Hartdrehen. Heute stehen speziell entwickelte Wiper-Wendeschneid platten für das Schlichten und Vorschlichten von Hartdrehteilen mit deutlich höheren Vorschubleistungen als herkömmliche Schneidenradien zur Verfügung.
Die Xcel-Wendeplattengeometrie ist eine weitere Optimierung des Vorschubs/der Oberflächengüte beim Hartdrehen. Es gleicht eine gerade Schneide mit kleinem Eintrittswinkel mit Wischertechnologie sorgfältig aus. Dieser kleine Steigungswinkel akzeptiert den Steigungswinkel der Hauptschneidplatte, der etwas höher als der Schnitttiefenwert der Wendeschneid platte ist. Es wirkt, um die Späne zu verdünnen, wodurch höhere Vorschubgeschwindigkeiten verwendet werden können. Dies kommt der Produktivität zugute und trägt dazu bei, den Wendeschneid platten verschleiß an den Schnitttiefengrenzen zu reduzieren. Das Xcel-Konzept senkt die Schnitt temperaturen und bringt erhebliche Produktivitätsgewinne.
Hartdrehen (HPT) ist das CNC-Drehen von Werkstücken mit hoher Härte. Typischerweise beträgt der Härtebereich für dieses Verfahren 58 bis 68 HRc. Zu den Werkstückmaterialien gehören gehärteter legierter Stahl, Werkzeugstahl, einsatzgehärteter Stahl und wärmebehandelte pulvermetallurgische Teile. Es handelt sich hauptsächlich um ein Endbearbeitung verfahren, es kann jedoch auch ein Halbbearbeitung verfahren sein, das eine hohe Präzision in Bezug auf Größe, Form und Oberflächenbeschaffenheit erfordert. Diese Oberflächen wurden traditionell geschliffen.
