Ako dodávateľČepele z tvrdokovu, Často dostávam otázku o vhodnosti týchto čepelí pre ťažkotočivé aplikácie. Tvrdé sústruženie, ktoré zahŕňa obrábanie kalených materiálov s tvrdosťou 45 HRC alebo vyššou, je náročný proces, ktorý si vyžaduje rezné nástroje s výnimočným výkonom. V tomto blogovom príspevku preskúmam, či sú čepele s tvrdokovovými doštičkami životaschopnou voľbou pre tvrdé sústruženie.
Pochopenie tvrdokovových vložkových kotúčov
Čepele s karbidovými doštičkami sú rezné nástroje vyrobené zo slinutého karbidu, kompozitného materiálu pozostávajúceho z častíc karbidu volfrámu (WC) spojených dohromady kovovým spojivom, zvyčajne kobaltom (Co). Kombinácia vysokej tvrdosti karbidu volfrámu a húževnatosti spojiva dáva karbidovým doštičkám vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu, stabilitu pri vysokých teplotách a rezný výkon.
Trieda karbidovej doštičky sa vzťahuje na jej špecifické zloženie a vlastnosti, ktoré sú prispôsobené rôznym aplikáciám obrábania. Napríklad niektoré akosti sú určené na všeobecné obrábanie, zatiaľ čo iné sú optimalizované pre vysokorýchlostné rezanie, prerušované rezy alebo tvrdé materiály. Výber triedy karbidových doštičiek závisí od faktorov, ako je materiál obrobku, rezné podmienky a požadovaná povrchová úprava.
Výhody platničiek z tvrdokovu pri tvrdom sústružení
Vysoká tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu
Jednou z hlavných výhod kotúčov z tvrdokovu pri tvrdom sústružení je ich vysoká tvrdosť. Karbid volfrámu má tvrdosť okolo 1600 - 2200 HV, čo umožňuje čepeliam odolávať vysokým rezným silám a oderu, s ktorými sa stretávame pri obrábaní kalených materiálov. Táto vysoká odolnosť proti opotrebovaniu sa premieta do dlhšej životnosti nástroja, čím sa znižuje frekvencia výmen nástroja a zvyšuje sa produktivita.
Tepelná stabilita
Tvrdé sústruženie vytvára značné množstvo tepla v dôsledku vysokých rezných síl a tvrdosti materiálu obrobku. Kotúče z tvrdokovu majú vynikajúcu tepelnú stabilitu, čo znamená, že si dokážu zachovať svoju tvrdosť a rezný výkon pri zvýšených teplotách. Táto vlastnosť pomáha predchádzať opotrebovaniu a deformácii nástroja a zabezpečuje konzistentnú kvalitu rezu počas celého procesu obrábania.
Všestrannosť
Čepele s tvrdokovovými doštičkami sa dodávajú v širokej škále geometrií a povlakov, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne ťažko sústružnícke aplikácie. Na optimalizáciu tvorby triesky, zníženie rezných síl a zlepšenie kvality povrchu je možné zvoliť rôzne tvary doštičiek a konštrukcie rezných hrán. Okrem toho môžu pokročilé povlaky, ako je nitrid titánu (TiN), karbonitrid titánu (TiCN) a oxid hlinitý (Al₂O₃), ďalej zvýšiť odolnosť čepele proti opotrebovaniu a rezný výkon.
Nákladová efektívnosť
V porovnaní s inými reznými nástrojmi používanými pri tvrdom sústružení, ako sú doštičky z kubického nitridu bóru (CBN), sú čepele z tvrdokovu vo všeobecnosti cenovo výhodnejšie. Zatiaľ čo doštičky CBN ponúkajú v niektorých aplikáciách vynikajúci výkon, ich vysoká cena nemusí byť opodstatnená pre všetky operácie tvrdého sústruženia. Karbidové doštičky poskytujú dobrú rovnováhu medzi výkonom a nákladmi, vďaka čomu sú obľúbenou voľbou mnohých výrobcov.
Výzvy a obmedzenia
Krehkosť
Jednou z hlavných výziev používania kotúčov z tvrdokovu pri tvrdom sústružení je ich krehkosť. Karbid volfrámu je relatívne krehký materiál, čo znamená, že je náchylný na vylamovanie a lámanie pri vysokých rezných silách alebo nárazovom zaťažení. To môže viesť k predčasnému zlyhaniu nástroja a zlej povrchovej úprave. Na zmiernenie tohto rizika je dôležité zvoliť vhodnú triedu tvrdokovovej doštičky a rezné parametre a zabezpečiť správnu manipuláciu a inštaláciu nástroja.
Obmedzená rýchlosť rezania
Hoci čepele z tvrdokovu majú dobrú tepelnú stabilitu, majú v porovnaní s CBN doštičkami nižší limit reznej rýchlosti. Pri obrábaní veľmi tvrdých materiálov pri vysokých rýchlostiach môže vznikajúce teplo spôsobiť zmäknutie karbidu a rýchlejšie opotrebenie. Preto v aplikáciách, kde sa vyžadujú vysoké rezné rýchlosti, môžu byť CBN doštičky lepšou voľbou.
Kompatibilita materiálu obrobku
Nie všetky triedy karbidových doštičiek sú vhodné pre všetky tvrdé materiály. Niektoré druhy môžu dobre fungovať na určitých typoch kalených ocelí, ale nemusia byť účinné pri iných materiáloch, ako je liatina alebo superzliatiny. Je dôležité poradiť sa s výrobcom nástroja alebo odborníkom na obrábanie, aby ste vybrali správnu triedu tvrdokovovej doštičky pre konkrétny materiál obrobku.
Faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri použití ostria s tvrdokovovými vložkami pri tvrdom sústružení
Materiál obrobku
Tvrdosť, zloženie a mikroštruktúra materiálu obrobku sú najdôležitejšie faktory, ktoré treba zvážiť pri výbere tvrdokovovej doštičky na tvrdé sústruženie. Rôzne materiály vyžadujú rôzne stratégie rezania a triedy doštičiek. Napríklad obrábanie kalených ocelí môže vyžadovať inú triedu ako obrábanie liatiny alebo zliatin titánu.
Podmienky rezania
Rezné podmienky, vrátane reznej rýchlosti, rýchlosti posuvu a hĺbky rezu, tiež zohrávajú kľúčovú úlohu pri výkone kotúčov z tvrdokovu pri tvrdom sústružení. Optimálne rezné parametre by mali byť zvolené tak, aby vyvážili životnosť nástroja, produktivitu a povrchovú úpravu. Vo všeobecnosti sa pri tvrdom sústružení odporúčajú nižšie rezné rýchlosti a posuvy, aby sa znížili rezné sily a tvorba tepla.
Geometria nástroja a povlak
Geometria karbidovej doštičky, ako je uhol čela, uhol vôle a polomer reznej hrany, môže výrazne ovplyvniť rezný výkon. Rôzne geometrie doštičiek sú navrhnuté pre rôzne aplikácie, ako je hrubovanie, dokončovanie alebo prerušované rezy. Okrem toho výber povlaku môže zvýšiť odolnosť čepele proti opotrebovaniu a rezný výkon.
Tuhosť obrábacích strojov
Tuhosť obrábacieho stroja je nevyhnutná pre úspešné tvrdé sústruženie s čepeľami z tvrdokovu. Pevný obrábací stroj môže minimalizovať vibrácie a zabezpečiť stabilné rezné podmienky, čo je rozhodujúce pre dosiahnutie dobrej kvality povrchu a životnosti nástroja. Je dôležité používať obrábací stroj s dostatočným výkonom a tuhosťou na zvládnutie vysokých rezných síl spojených s tvrdým sústružením.
Prípadové štúdie
Prípadová štúdia 1: Obrábanie kalenej ocele
Výrobca obrábal kalený oceľový hriadeľ s tvrdosťou 55 HRC pomocou čepelí z tvrdokovu. Výberom vhodnej triedy doštičky a optimalizáciou rezných parametrov sa im podarilo dosiahnuť výrazné zlepšenie životnosti nástroja v porovnaní s ich predchádzajúcou metódou. Povrchová úprava obrábaného dielu taktiež spĺňala požadované špecifikácie, čo malo za následok zvýšenie produktivity a zníženie výrobných nákladov.
Prípadová štúdia 2: Prerušené rezanie tvrdeného materiálu
V inom prípade firma vykonávala prerušované rezanie na tvrdenom polotovare ozubeného kolesa. Pri použití štandardnej triedy karbidových doštičiek mali spočiatku časté vylamovanie nástroja a zlú kvalitu povrchu. Po konzultácii s dodávateľom nástrojov prešli na vhodnejšiu triedu doštičky s tvrdším substrátom a špeciálnym povlakom. Táto zmena mala za následok podstatné zníženie lámavosti nástroja a zlepšenie kvality povrchu obrábaných ozubených kolies.
Záver
Záverom možno povedať, že čepele s tvrdokovovými doštičkami možno použiť na ťažko sústružnícke aplikácie, ale ich vhodnosť závisí od rôznych faktorov, ako je materiál obrobku, rezné podmienky a výber nástroja. Aj keď ponúkajú niekoľko výhod, vrátane vysokej tvrdosti, odolnosti proti opotrebeniu, tepelnej stability a nákladovej efektívnosti, majú aj určité obmedzenia, ako je krehkosť a obmedzená rýchlosť rezania. Starostlivým zvážením týchto faktorov a výberom správnej triedy karbidových doštičiek a rezných parametrov môžu výrobcovia dosiahnuť dobré výsledky pri tvrdom sústružení s ostriami s tvrdokovovými doštičkami.
Ak máte záujem preskúmať využitieČepele z tvrdokovupre vaše náročné aplikácie, alebo ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa našich produktov, neváhajte nás kontaktovať. Máme tím odborníkov, ktorí vám môžu poskytnúť personalizované rady a riešenia, aby vyhovovali vašim špecifickým potrebám obrábania. nášKarbidové rezné hrany na odstraňovanie snehuaKarbidové vložky Čepele snežného pluhutiež ukázať náš záväzok poskytovať vysokokvalitné karbidové produkty. Začnime diskusiu a nájdime najlepšie rezné nástroje pre vaše operácie.
Referencie
- "Obrábanie tvrdých materiálov" - Príručka ASM, zväzok 16: Obrábanie
- "Technológia rezných nástrojov" - Stephenson, DA, & Agapiou, JS
- "Nástroje z tvrdokovu pre obrábacie aplikácie" - Technická literatúra Sandvik Coromant
