Tecnologia de Torneamento CNC de Materiais Anormais

Este artigo apresenta diversas tecnologias de torneamento CNC para materiais com especificações muito específicas.: os produtos incluem torneamento de borracha macia, torneamento de rebolos, torneamento de metal duro, torneamento de cerâmica, torneamento de materiais compósitos. Para diferentes materiais, escolha diferentes materiais de ferramentas, parâmetros geométricos da ferramenta, quantidade de corte, e fluido de corte.

Torneamento de peças plásticas

1. Torneamento de peças plásticas:
A dureza (Costa A tipo 30~35) e força (σb 20~25 MPa) de borracha macia são extremamente baixos, Condutividade térmica muito baixa (0.14S/m/k), A plasticidade é extremamente alta (δ=500~700), e o módulo de elasticidade é extremamente pequeno (2~4MPa). Por causa das propriedades acima, tem boa elasticidade, flexibilidade e variabilidade, então é difícil cortar.
① Materiais de ferramentas para tornear borracha macia: aço de alta velocidade, Metal duro YG.
② Os parâmetros geométricos da ferramenta para torneamento de borracha macia: γ0=45~55°, α0=10~15°, β0=20~30°; ao raspar, γ0=0°, α0=70°, use também o cortador (β0= 5~10°), faca de nidificação.
③ Taxa de corte para torneamento de borracha macia: Vc≤100m/min. αp=2~5mm; f = 0,5 ~ 0,7 mm/r.
④ Fluido de corte para tornear borracha macia: use uma solução aquosa isenta de óleo.

2. Torneamento de rebolo:
Geralmente, a dureza dos abrasivos de corindo é 1800 ~ 2450HV, e a dureza dos abrasivos de carboneto de silício é 3100~3400HV. Usar ferramentas PCD e PCBN para girar essas duas rodas abrasivas é tão fácil quanto cortar tofu com uma faca.
① Para evitar que o rebolo lasque durante o torneamento, uma ferramenta fixada à máquina com uma lâmina redonda é usada.
② Os parâmetros geométricos da ferramenta de corte para girar o rebolo: lâmina circular γ0=-8~-10°, α0=8~10°.
③ Taxa de corte do rebolo giratório: Vc=30~50m/min. αp=4~5mm; f = 1 ~ 1,5 mm/r.

3. Torneamento de metal duro:
“O metal duro tem alta dureza (HRA85-92,5, HV1300-1650, HRC67-81) e alta fragilidade (σb 900-2500 MPa). No passado, apenas retificação e usinagem elétrica foram usadas para processamento. Devido ao aparecimento de ferramentas superduras PCD e PCBN, condições são fornecidas para processamento de torneamento.
① Materiais de ferramentas para torneamento de metal duro: PCD, PCBN.
② Parâmetros geométricos de ferramentas de corte para torneamento de metal duro: γ0=0~-5°, α0=6~8°, κr≤30~45°.
③ Taxa de corte para torneamento de metal duro: Vc=20~35m/min, αp = 0,1 ~ 1,5 mm, f = 0,05 ~ 0,15 mm/r.
④ Nota: Para evitar lascas nas bordas: use querosene como fluido de corte.

Torneamento de peças de metal duro

4. Torneamento de cerâmica de engenharia:
A cerâmica tradicional é retificada com rodas diamantadas. Isto é devido à sua alta dureza (1100~2250HV), baixa resistência à flexão (450~1300MPa), e alto módulo elástico (315000~400000MPa).
① Materiais de ferramentas para torneamento de cerâmica: PCD, PCBN; cerâmica de fácil corte, metal duro também pode ser usado, mas a durabilidade da ferramenta é baixa.
② Os parâmetros geométricos da ferramenta para torneamento de cerâmica: γ0=-10~-15°, α0=8~12°, κr=30~60°. Para fazer o corte e o corte suavemente, uma lâmina redonda também pode ser usada.
③ Quantidade de corte de cerâmica de torneamento: Use ferramentas de metal duro para tornear cerâmicas fáceis de cortar Vc=10-20m/min. Use ferramentas PCD e PCBN Vc=30~60m/min, αp=0,1~2mm; f=0,05~0,1 mm/r.
④ Fluido de corte para torneamento de cerâmica: A emulsão é usada em um lote.
⑤ Preste atenção ao problema de torneamento de cerâmica: evitar lascas nas bordas.

5. Torneamento de materiais compósitos:
Material compósito é um material sólido composto de múltiplas fases feitas artificialmente de dois ou mais materiais com diferentes características físicas., químico, e propriedades mecânicas. Por exemplo, FRP é um material compósito típico. Os tipos de materiais compósitos incluem materiais compósitos reforçados com fibra de vidro (PRFV), materiais compósitos reforçados com fibra de carbono (PRFC), materiais compósitos reforçados com fibra de aramida (KFRP), materiais compósitos reforçados com fibra de boro, coletivamente referidos como materiais compósitos reforçados com fibra à base de resina (PRFV). Possui apenas alta resistência específica e rigidez específica (3-8 vezes maior que o metal), e tem boa resistência à fadiga, absorção de choque e segurança contra fraturas. E é amplamente utilizado na indústria aeroespacial, aviação, indústrias químicas e outras. Durante o corte de materiais compósitos, devido à baixa condutividade térmica do material (menor que 1/16 daquele do aço comum), a temperatura de corte é alta, que é propenso a deterioração e amolecimento. O desempenho da fibra e da resina é muito diferente, a rugosidade da superfície é difícil de alcançar, e o desgaste da ferramenta é sério, e fluido de corte não pode ser usado na maioria dos casos.
① Materiais de ferramentas para torneamento de materiais compósitos: aço de alta velocidade, aço rápido revestido, e metal duro YG. Para aumentar a durabilidade das ferramentas em dezenas a centenas de vezes, Ferramentas PCD e PCBN devem ser selecionadas.
② Parâmetros de geometria da ferramenta para torneamento de materiais compósitos: Em geral, γ0=-10~-15°, α0=10~12°, ge=1~3mm, para evitar lascas ao rosquear γt=-15~-25°.
③ Quantidade de corte de torneamento de materiais compósitos: ferramenta de aço rápido Vc=1O~15 m/min;
Ferramenta de metal duro Vc=40~80m/min;
Ferramentas PCD e PCBN Vc=80~120m/min, f = 0,2 ~ 0,5 mm/r, αp não tem requisitos especiais.
④ Nota: Para evitar delaminação e rasgo, medidas de proteção devem ser tomadas (apoiando a placa protetora, reduzindo o ângulo de ataque e avanço da ferramenta de corte, e chanfro nos locais de corte e corte, etc.).