Quale marca di utensili di tornitura CNC è adatta per la lavorazione ad alta velocità

Gli utensili PCBN sono particolarmente adatti per il taglio ad alta velocità di materiali come ghisa e acciaio temprato. Quando si taglia ghisa e acciaio temprato con utensili PCBN, si può vedere la relazione tra usura del fianco dell'utensile e distanza di taglio: quando la velocità di taglio supera un certo limite, maggiore è la velocità di taglio, minore è la velocità di usura del fianco dell'utensile in PCBN, cioè , alta velocità Al contrario, la durata dell'utensile sotto taglio è elevata, questa caratteristica è particolarmente adatta per la moderna lavorazione di taglio ad alta velocità.

Il miglior materiale per utensili per la tecnologia del taglio duro

La finitura della ferramenta temprata (durezza superiore a HRC55) viene solitamente eseguita mediante molatura. Tuttavia, con lo sviluppo dei materiali per utensili e il miglioramento della precisione di lavorazione dei torni (soprattutto torni CNC), viene utilizzato il taglio duro invece della rettifica. Completare la lavorazione finale dei pezzi è diventato un nuovo modo di rifinire. Questo metodo di tornitura anziché di rettifica presenta i seguenti vantaggi:

(1) Può migliorare la flessibilità di lavorazione, superare i limiti della rettifica della mola e può lavorare pezzi con forme geometriche diverse modificando il tagliente e il modo di taglio;

(2) Il problema della protezione ambientale nel taglio sta diventando sempre più serio. I liquidi di scarto e gli scarti prodotti dalla macinazione sono sempre più difficili da maneggiare e rimuovere e sono dannosi per l'organismo umano. Il taglio duro non richiede refrigerante, il che è di grande importanza;

(3) L'efficienza di taglio è elevata, il tempo di lavorazione è breve, il costo di investimento nell'attrezzatura è ridotto e il costo di lavorazione può essere ridotto;

(4) L'energia consumata tagliando lo stesso volume è solo il 20% della macinazione, quindi il calore di taglio è inferiore, la superficie lavorata non è facile da provocare ustioni e microfessure ed è facile mantenere l'integrità delle prestazioni della superficie del pezzo;

(5) A parità di velocità di rimozione del metallo, il taglio duro consente di risparmiare energia rispetto alla rettifica.

I materiali per utensili solitamente utilizzati per il taglio duro includono ceramica, inserti rivestiti in TiC e materiali per utensili PCBN, ma la tornitura dura è richiesta a una velocità più elevata (superiore a 1000 m/min), PCBN è la migliore varietà di materiali per utensili. Ad esempio, quando la forcella del cambio (materiale 20CrMnTi, durezza HRC58～62) del manicotto del sincronizzatore del cambio dell'automobile viene lavorata dall'auto invece che dalla rettifica, l'efficienza aumenta di oltre 4 volte e il costo di lavorazione si riduce a 1/3 ~1/ del processo di macinazione originale. 2.

Materiale ideale per utensili per il processo di taglio a secco

Per ragioni economiche e ambientali, negli ultimi anni i metodi di lavorazione del taglio a secco sono diventati un argomento di ricerca chiave nel campo della produzione di macchinari. Esaminiamo innanzitutto i problemi causati dall'uso del fluido da taglio nel processo di taglio a umido:

(1) L'esposizione a lungo termine all'aria o alla volatilizzazione simile a nebbia di fluido da taglio causata dal calore di taglio durante il taglio può facilmente inquinare l'ambiente e mettere in pericolo la salute dell'operatore. Gli additivi come lo zolfo e il cloro presenti nel fluido da taglio sono più dannosi e influiscono sulla lavorazione. Qualità della superficie;

(2) L'uso del fluido da taglio incide sui costi di lavorazione. Secondo le statistiche, il fluido da taglio rappresenta il 15% dei costi di produzione, mentre i costi degli utensili rappresentano solo dal 3% al 4%;

(3) Perdite e traboccamenti di fluido da taglio inquineranno l'ambiente e causeranno facilmente incidenti relativi alla sicurezza e alla qualità;

(4) Il costo elevato dei dispositivi di trasmissione, recupero, filtraggio e altri dispositivi di taglio del fluido e i relativi costi di manutenzione aumentano i costi di produzione.

Per i motivi sopra indicati, il processo di taglio a secco è stato ampiamente utilizzato nei paesi industrializzati occidentali. Il processo di taglio a secco Red Crescent consigliato dall'azienda americana Makino non solo può sfruttare appieno le prestazioni di taglio dell'utensile, ma anche migliorare notevolmente la produttività rispetto al taglio a umido. Il meccanismo è che, a causa dell'elevata velocità di taglio, il calore generato si concentra nella parte anteriore dell'utensile, in modo che il materiale vicino all'area di taglio raggiunga uno stato rovente e la resistenza allo snervamento diminuisca, ottenendo così l'effetto di migliorare la efficienza di taglio. Il prerequisito per l'utilizzo del processo di taglio a secco della mezzaluna rossa è che a temperature di taglio più elevate, la resistenza del materiale da tagliare viene significativamente ridotta e diventa più facile da tagliare, e la resistenza del materiale dell'utensile deve avere una migliore durezza rossa e termica stabilità nello stesso stato, ma hanno anche una migliore resistenza all'abrasione e resistenza all'adesione.

I materiali per utensili adatti al processo di taglio a secco includono ceramica, cermet, carburo cementato rivestito e materiali per utensili PCBN, ecc., ma in termini di durezza rossa e stabilità termica, il materiale PCBN è lo strumento più adatto per il processo di taglio a secco. Il materiale per utensili PCBN presenta i vantaggi di cui sopra, è più adatto al taglio a secco in condizioni di alta velocità. Si può vedere il confronto tra il taglio a secco e il taglio a umido della ghisa grigia con l'utensile da taglio PCBN: il PCBN viene utilizzato per il taglio a secco ad alta velocità. In questo caso ha una durata utensile maggiore rispetto al taglio a umido.

Adatto per la lavorazione automatica e la lavorazione di materiali difficili da lavorare

Il coltello PCBN ha un'elevata durezza e resistenza all'usura e può lavorare parti di alta precisione (dispersione di piccole dimensioni) ad alta velocità di taglio per lungo tempo, riducendo notevolmente il numero di cambi utensile e il tempo necessario per l'arresto della compensazione dell'usura utensile. . Pertanto, è molto adatto per macchine utensili CNC e apparecchiature di lavorazione con un elevato grado di automazione e può sfruttare appieno l'elevata efficienza dell'apparecchiatura.

Nell'applicazione di materiali difficili da lavorare, gli strumenti PCBN mostrano anche le loro eccellenti prestazioni, come la lavorazione dei materiali di saldatura a spruzzo superficiale (rivestimento), la lavorazione con altri materiali, la durata dell'utensile è estremamente bassa e non può essere lavorata con metodi di rettifica. Il PCBN è l'unico materiale adatto per gli utensili; un altro esempio è la ghisa altamente legata resistente all'usura utilizzata nelle apparecchiature delle centrali elettriche petrolifere. L'uso di utensili PCBN aumenta l'efficienza di taglio di oltre 4 volte rispetto agli utensili in metallo duro e il costo di un singolo utensile si riduce a 1/5. Inoltre, gli utensili PCBN mostrano buone prestazioni di taglio anche nel taglio di materiali sinterizzati come il carburo cementato