Soustružení dílů z tvrdého materiálu v Číně

Výzva: Jak znovu optimalizovat soustružení součástí z tvrdého materiálu?
Řešení: Správná aplikace nejnovějších tříd a geometrií soustružnických břitových destiček na základě existujících provozních dat.

Soustružení chlazené litiny

Soustružení tvrdého materiálu (HPT) jako proces obrábění ušel dlouhou cestu od doby, kdy byl široce propagován v polovině 80. let. Pokrok ve strojírenství, dílčí materiály, kalící procesy, řezné nástroje, a kompletní nastavení soustružení tvrdých součástí učinilo soustružení tvrdých součástí vysoce efektivní proces, který zvládne každá dílna.

Mnoho výhod soustružení tvrdých součástí vyžaduje analýzu většiny aplikací zahrnujících kulaté tvrdé součásti. Zatímco soustružení tvrdých součástí by nemělo být považováno za náhradu všech operací broušení, existují některé aplikace, kde se tyto dva procesy mohou vzájemně doplňovat.

Kubický nitrid boru zkracuje dobu cyklu, Zlepšuje kvalitu a efektivitu výroby

Hlavní výhody soustružení tvrdých součástí jsou:

• Snadné přizpůsobení složitým tvarům součástí
• Rychlé přepínání více dílů
• Schopnost provádět více operací v jednom nastavení
• Vysoká rychlost úběru kovu
• Možnost využít výhod kalkulátoru CNC soustruhů používaných pro uvedení do provozu soustružení
• Nízké investice do obráběcích strojů
• Kovové třísky jsou dobré pro životní prostředí
• Chladicí kapalina není ve většině případů nutná
• Minimalizujte zásoby nástrojů a podlahovou plochu
• Povrchová úprava bývá výhodou.

Soustružení obrobků z tvrdé oceli

Kubický nitrid boru (CBN) je nejpoužívanější nástrojový materiál pro soustružení tvrdých součástí, protože splňuje požadavky většiny aplikací. Je to velmi ťežké (na druhém místě za diamantem) a lze je kombinovat s čepelemi různé houževnatosti. Dnes je k dispozici několik nově vyvinutých typů CBN destiček, které splňují požadavky na vyvíjející se procesy, jako je např: řezné rychlosti, krmí, souvislé a přerušované řezy, povrchová úprava, a různé provozní podmínky.

Kombinace vysoké řezné síly soustředěné v oblasti obrábění a vysoké teploty vytváří vysoký tlak. Proto, při obrábění tvrdých dílů, hlavním projevem opotřebení nástroje je kráterové opotřebení břitu. Tvrdý kubický nitrid boru je jediným nástrojovým materiálem, který může splnit tyto požadavky s přiměřenou houževnatostí. Nedávný vývoj v jakostech CBN poskytl prostředky k dalšímu omezení opotřebení a zároveň zlepšil bezpečnost hran, rozšíření oblasti použití a zvýšení řezné rychlosti o přibližně 20%.

Soustružení supertvrdých materiálů

Produktivita, Konzistence kvality a spolehlivost procesu jsou dnes základními kritérii pro soustružení tvrdých součástí. Soustružení tvrdých součástí se vyvinulo v široce používaný proces s výhodou dokončování dílů po tepelném zpracování, byly kladeny různé požadavky na efektivitu obrábění.

Protože produktivita je stále důležitějším faktorem v dnešním obrábění tvrdých součástí, vývoj nástrojů hraje důležitou roli. Trendy zahrnují vyšší řezné rychlosti (přes 200 m/min pro některé stupně), delší životnost nástroje, and improved tool life predictability. Feed rates have also been increased, and cutting times have been shortened through the development of insert strength and geometry.

Hardening of inserts is becoming increasingly desirable to meet the operational requirements of today’s cutting world. Cubic boron nitride grades are generally preferred, followed by ceramic grades, optimizing for a variety of application needs:

• CB7015 is suitable for continuous cutting with stable working conditions to occasional light interrupted cutting, mainly used for surface hardened steel.
• CB7025 is suitable for longer continuous cuts to heavier interrupted milling. Often characterized by poor plunge conditions, such as burrs and non-beveled corners, mainly for hardened steels.

• CB7050 je vhodný pro náročné podmínky, kde se tvar dílů velmi liší a může dojít k vážnému zkreslení, nebo jsou tam nenakloněné přestávky, mainly for hardened steels.

• GC6050 je keramická třída, která v některých operacích doplňuje kubický nitrid bóru a je vhodná pro lehkou kontinuální konečnou úpravu za dobrých podmínek. Používá se hlavně pro cementované oceli, kde kvalita povrchu není kritická.

Pro obrábění rovnoběžně nebo kolmo k ose součásti, tvrzené díly
Soustružení tvrdých dílů by mělo používat břitové destičky Xcel řady CB7015

Z hlediska geometrie břitové destičky, řezná hrana břitových destiček pro obrábění tvrdých součástí je relativně tupá kvůli požadované vysoké pevnosti břitu, ale to neznamená, že otázka geometrie není důležitá. Zatímco utvařeč třísky není součástí srážení hrany profilu destičky, kombinace honování, poloměr nosu, hrana stěrače a úhel náběhu jsou rozhodující pro výkon a výsledky.

Během let, Technologie stíracích břitových destiček způsobila revoluci v dokončování soustružení obecně. Zlepšuje také soustružení tvrdých součástí. Dnes, speciálně vyvinuté stírací destičky jsou k dispozici pro dokončovací a polodokončovací operace soustružení tvrdých součástí s výrazně vyšší rychlostí posuvu než běžné poloměry špičky.

Geometrie břitové destičky Xcel je další optimalizací rychlosti posuvu/dokončování povrchu pro soustružení tvrdých součástí. Pečlivě vyvažuje rovnou řeznou hranu s malým úhlem nájezdu pomocí technologie stírání. Tento malý úhel náběhu akceptuje úhel náběhu hlavní vložky, která je o něco vyšší než hodnota hloubky řezu břitové destičky. Působí na ztenčení třísek, umožňující použití vyšších rychlostí posuvu. To zvýší produktivitu a pomůže snížit opotřebení břitové destičky na hranicích hloubky řezu. Koncepce Xcel snižuje řezné teploty a přináší značné zvýšení produktivity.

Soustružení tvrdých dílů (HPT) je CNC soustružení obrobků s vysokou tvrdostí. Typicky, rozsah tvrdosti pro tento proces je 58 na 68 HRc. Mezi materiály obrobku patří tvrzená legovaná ocel, nástrojová ocel, cementované oceli a tepelně zpracované díly práškové metalurgie. Jedná se především o dokončovací proces, ale může to být i proces polotovaru, což vyžaduje vysokou přesnost velikosti, tvar a povrchová úprava. Tyto povrchy byly tradičně broušeny.