Rezné Podmienky Sústruženia s CBN Nožmi

Sústruženie je proces obrábania, pri ktorom sa rotačný obrobok obrába rezným nástrojom, najčastejšie sústružníckym nožom, za účelom dosiahnutia požadovaného tvaru a rozmerov. Pri sústružení kalených ocelí, liatin a superzliatin sa čoraz častejšie využívajú rezné nástroje z kubického nitridu bóru (CBN). CBN nože ponúkajú vysokú tvrdosť a odolnosť voči opotrebeniu, čo umožňuje efektívne obrábanie tvrdých a abrazívnych materiálov.

Dôležitou výhodou použitia CBN doštičiek je možnosť nahradiť pomalé a nákladné operácie brúsenia kalených dielov. Sústruženie s CBN doštičkami výrazne znižuje náklady na diel v porovnaní s brúsením. V spoločnosti ISCAR si uvedomujú, že výrobcovia menia svoje dokončovacie procesy a prechádzajú z brúsenia na sústruženie pomocou CBN doštičiek - týmto smerom sa uberá obzvlášť automobilový priemysel.

Tento článok sa zameriava na rezné podmienky CBN nožov pri sústružení, s dôrazom na výber vhodných parametrov a typov rezných doštičiek.

TungCut CBN - Innovative CBN inserts for accelerated machining of hard part turning

Výber Vhodnej Reznej Doštičky

Pri výbere reznej doštičky je potrebné zohľadniť materiál obrobku, požadovanú kvalitu povrchu a charakter obrábania (hrubovanie, dokončovanie). Rôzni výrobcovia ponúkajú širokú škálu CBN rezných doštičiek s rôznymi geometriami a povlakmi.

Nižšie sú uvedené niektoré príklady CBN rezných doštičiek a ich vhodné použitie:

  • CCMT 09T308 T IB55: Jednostranná sústružnícka doštička s 55% CBN, vhodná pre dokončovacie operácie kalených ocelí (45-65 HRC) a tvárnej liatiny. Je vhodná pre ľahko prerušovaný rez.
  • APGW 160408 HRC55: Frézovacia britová doštička s jemnozrnným 70% CBN granulátom, vhodná pre hrubovanie kalených ocelí (45-65 HRC), liatiny a veľmi tvrdých zliatin ako Inconel. Je vhodná pre prerušovaný rez.
  • MGGN200 CM HRC55: Upichovacia britová doštička s 2mm šírkou, s jednou stranou z CBN a druhou univerzálnou (pre oceľ a nerez). CBN strana s 70% CBN granulátom je vhodná pre hrubovanie kalených ocelí (45-65 HRC) a liatiny.
  • DCGW 070204 HRC55: Sústružnícka britová doštička s 70% CBN granulátom, vhodná pre hrubovanie kalených ocelí (45-65 HRC), liatiny a veľmi tvrdých zliatin. Je vhodná pre prerušovaný rez.

Vplyv Materiálu Obrobku na Rezné Podmienky

Materiál obrobku má zásadný vplyv na výber rezných podmienok. Pre každý materiál je potrebné zvoliť optimálnu reznú rýchlosť, posuv a hĺbku rezu, aby sa dosiahla maximálna produktivita a životnosť nástroja.

  • Kalené ocele (45-65 HRC): Pri obrábaní kalených ocelí s CBN nožmi sa odporúčajú rezné rýchlosti v rozsahu 80-240 m/min, posuv 0,12-0,25 mm/ot. a hĺbka rezu 0,5-2,5 mm.
  • Tvrdená liatina: Pre obrábanie tvrdej liatiny sa odporúčajú rezné rýchlosti 60-150 m/min, posuv 0,20-0,30 mm/ot. a hĺbka rezu 0,6-2,5 mm.
  • Šedá liatina: Pri obrábaní šedej liatiny je možné použiť vysoké rezné rýchlosti, až 500-1500 m/min, posuv 0,50-0,80 mm/ot. a hĺbka rezu 0,25-1,0 mm.
  • Tvrdé zliatiny (Co > 17%): Pre obrábanie tvrdých zliatin s obsahom kobaltu nad 17% sa odporúčajú nízke rezné rýchlosti, 20-40 m/min, posuv 0,20-0,30 mm/ot. a hĺbka rezu 0,1-0,5 mm.
  • Mangánové ocele: Pri obrábaní mangánových ocelí sa odporúčajú rezné rýchlosti 140-200 m/min, posuv 0,3-0,7 mm/ot. a hĺbka rezu 0,2-2,9 mm.

Spoločnosť KORLOY má pevné miesto v Európe a má skladom rôzne druhy rezných materiálov pre obrábanie kalených ocelí s cieľom uspokojiť všetky požiadavky zákazníkov a zjednodušiť ich samotný výber. Vďaka siedmim špeciálnym nepovlakovaným a povlakovaným druhom rezných materiálov, nájdete najlepšie riešenie v závislosti od obrobku a samotnej aplikácie.

Vplyv Geometrie Reznej Hrany a Povlaku

Geometria reznej hrany a povlak reznej doštičky majú významný vplyv na rezný proces. Ostrá rezná hrana znižuje rezný odpor a minimalizuje tvorbu tepla. Povlaky zvyšujú odolnosť voči opotrebeniu a chemickej reakcii medzi nástrojom a obrobkom.

  • Rádius reznej hrany: Menší rádius reznej hrany (napr. 0,2 mm alebo 0,4 mm) sa používa pre dokončovacie operácie a pri obrábaní ťažko obrobiteľných materiálov. Väčší rádius (napr. 0,8 mm) sa používa pre hrubovacie operácie a pri obrábaní mäkších materiálov.
  • Lámač triesok: Geometria lámača triesok ovplyvňuje tvar a odvod triesok. Pre rôzne materiály a operácie sa používajú rôzne typy lámačov triesok. Napríklad, typ HMP je stredná až dokončovacia geometria lámača pre malé triesky, vhodná pre nerezové ocele. Typ MF je špeciálny lámač s ostrým britom zabraňujúcim lepenie okovín, vhodný pre bežné obrábanie a dokončovanie klasických a nerezových ocelí. Typ WG je vhodný pre obrábanie s veľkým posuvom, pričom možno dosiahnuť veľmi hladkého povrchu. Typ AL je veľmi ostrý lámač pre obrábanie hliníka a plastov.
  • Povlak: Povlaky, ako napríklad TiBN (nitrid titánu a bóru), TiN (nitrid titánu) a AlTiN (nitrid hliníka a titánu), zvyšujú odolnosť voči opotrebeniu a znižujú riziko nárastku na brit. Povlaky CVD (chemické nanášanie z plynnej fázy) a PVD (fyzikálne nanášanie z plynnej fázy) sa používajú na rôzne aplikácie v závislosti od požadovaných vlastností.

ISCAR ponúka rad geometrií doštičiek s utváračom triesky navrhnutých tak, aby poskytovali optimálne riešenia pre každú špecifickú aplikáciu a zaisťovali dokonalú kontrolu tvorby triesky pri tvrdom obrábaní. Utvárače triesok účinne zabraňujú vzniku dlhých triesok a potenciálnemu poškodeniu obrobku a zároveň zabezpečujú stabilný a spoľahlivý výrobný proces.

Chladenie a Mazanie

Chladenie a mazanie sú dôležité pre odvod tepla, zníženie trenia a zlepšenie kvality povrchu. Pri sústružení s CBN nožmi sa najčastejšie používajú emulzie, oleje alebo stlačený vzduch.

Príklady Rezných Podmienok pre Rôzne Materiály a Doštičky

Nižšie sú uvedené príklady rezných podmienok pre rôzne materiály a rezné doštičky:

  • Obrábanie ocele (P20-P40) s doštičkou CCMT 09T308 E-FM2 T8430: Táto doštička je univerzálna pre všeobecné sústruženie a ťažké hrubovanie. Je vhodná pre ťažké a nepriaznivé podmienky.
  • Obrábanie nerezovej ocele (M20-M35) s doštičkou CCMT 09T304 E-UR T8430: Táto doštička je vhodná pre všeobecné sústruženie a ťažké hrubovanie nerezových ocelí.
  • Obrábanie liatiny (K25-K40) s doštičkou CCMT 09T308 E-FM T8430: Táto doštička je vhodná pre všeobecné sústruženie a ťažké hrubovanie liatiny.
  • Obrábanie neželezných kovov (N15-N30) s doštičkou CCMT 09T304 E-FM2 T8430: Táto doštička je vhodná pre všeobecné sústruženie a ťažké hrubovanie neželezných kovov.
  • Obrábanie kalenej ocele (45-65 HRC) s doštičkou DCGW 070204 HRC55: Odporúčané rezné podmienky: Vc = 80-240 m/min, fn = 0,12-0,25 mm/ot., Ap = 0,5-2,5 mm.

Materiály Plátkov a Ich Využitie

Rôzne materiály plátkov sú optimalizované pre špecifické aplikácie a materiály obrobkov. Správny výber materiálu plátku je kľúčový pre dosiahnutie optimálneho výkonu a životnosti nástroja.

  • T8430: Ide o najuniverzálnejší materiál pre všeobecné sústruženie a ťažké hrubovanie, a to aj za veľmi nepriaznivých podmienok. Bol vyvinutý pre oceľ a oceľoliatinu, avšak má výborné výsledky aj v nehrdzavejúcich oceliach, liatinách a superzliatinách. Unikátna vrchná vrstva TiBN znižuje riziko nárastku na brit a zlepšuje výkon, zatiaľ čo silná vrstva TiN sa vyznačuje nízkym tlakovým pnutím pre vysokú odolnosť voči vylamovaniu reznej hrany. Tvrdá vrstva AlTiN zaisťuje odolnosť proti opotrebovaniu chrbta a jasne zlatá vrstva TiN podporuje detekciu opotrebenia.
  • PC9030: Univerzálna sorta použiteľná od hrubovania až po dokončovanie. Ideálne pre obrábanie nerezových ocelí. Vysoká odolnosť proti vyštrbenie pri stálych obrábacích podmienkach. Povlak PVD, TiAlN.
  • NC3120: Vhodné pre bežné obrábanie až hrubovanie ocelí. Vysoká odolnosť proti vyštrbenie, vysoká teplotná stálosť vďaka Al2O3 povlaku. Povlak MT-CVD: TiCN Al2O3 TiCN.
  • IC8250: Tvrdý substrát s prímesou kobaltu s MTCVD TiCN a Al2O3 CVD povlakom. Vhodné pre bežné obrábanie ocelí - hrubovanie až dokončovanie - široký rozsah záberových podmienok. Vysoká tvrdosť a odolnosť ostria voči opotrebovaniu.
  • IC5010: Doštičky majú veľmi tvrdý substrát, ideálne predovšetkým pre obrábanie šedej a tvárnej liatiny pri stabilných alebo mierne nestabilných podmienkach - neprerušovaný alebo mierne prerušovaný rez -> dokončovacie operácie.
  • IC5005: Tvrdý substrát s viacvrstvovým MTCVD TiCN povlakom a silnou vrstvou Al2O3 povlaku s postpovlakovací povrchovou úpravou. Používa sa najmä pre obrábanie nodulárnej liatiny a ostatných liatin pri stredných až vysokých rezných rýchlostiach pri stabilných alebo mierne nestabilných podmienkach.
  • IC9350: Veľmi tuhý substrát s kobaltovú vrstvou doplnenú o MTCVD TiCN a Al2O3 povlak. Výborná tuhosť a odolnosť voči opotrebeniu pri obrábaní ocelí. Vhodné pre prerušované a nestále rezné podmienky.
  • HRC55: Jemnozrnný 70% CBN granulát s keramickým spojivom, vysoká tuhosť a odolnosť voči nárazom. Vhodné pre hrubovanie kalených ocelí 45-65 HRC, liatiny a veľmi tvrdých zliatin ako je Inconel, povrchovo kalenej ocele a pod.

V porovnaní s PCD je CBN pri použití v železných materiáloch chemicky pasívne. CBN sa v prírode nenachádza. Je to syntetický materiál vyrobený procesom kombinácie vysokej teploty a vysokého tlaku.

Kľúčové výhody nástrojov CBN sú:

  1. Predĺžená životnosť nástroja
  2. Vylepšená kvalita dokončenia povrchu
  3. Možnosť nahradiť pomalé a nákladné operácie brúsenia kalených dielov

ISCAR ponúka rôzne typy CBN doštičiek:

  • MT Typ doštičky s letovanou reznou hranou
  • Sústružnícke doštičky s mini-letovanou hranou, viacbrité / jednorazové doštičky
  • MM, MF, MR Typy s utváračom triesky
  • L Typ s plnou reznou hranou
  • HS Typ s letovanou vrchnou vrstvou CBN
  • Monolitné CBN doštičky
  • S typ

Monolitné CBN doštičky sú všestranné a možno ich použiť v rôznych priemyselných odvetviach, ako sú automobilový priemysel, valcovací priemysel, prevodovkový priemysel, ložiskový priemysel, výroba veternej energie a kompresory klimatizácií. Sú obzvlášť účinné pre obrobky vyrobené z liatiny a kalenej ocele vrátane komponentov automobilových motorov, brzdových kotúčov, brzdových bubnov, remeníc, blokov valcov, vložiek valcov, čerpadiel a liatinových valcov. Pre kalenú oceľ sú vhodné najmä pre výrobu priemyselných prevodoviek, ložísk pre veternú energetiku, hnacích hriadeľov a kalových čerpadiel.

Doštičky typu S sú konštruované pre agresívne podmienky obrábania a ponúkajú množstvo výhod, ako je vynikajúca odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti nárazu, tepelná stabilita a odolnosť proti korózii.

Prehľad rezných podmienok pre rôzne materiály
Materiál obrobku Rezná rýchlosť (Vc) Posuv (fn) Hĺbka rezu (Ap)
Kalené ocele (45-65 HRC) 80-240 m/min 0,12-0,25 mm/ot. 0,5-2,5 mm
Tvrdená liatina 60-150 m/min 0,20-0,30 mm/ot. 0,6-2,5 mm
Šedá liatina 500-1500 m/min 0,50-0,80 mm/ot. 0,25-1,0 mm
Tvrdé zliatiny (Co > 17%) 20-40 m/min 0,20-0,30 mm/ot. 0,1-0,5 mm
Mangánové ocele 140-200 m/min 0,3-0,7 mm/ot. 0,2-2,9 mm

tags: #rezne #podmienky #sustruzenia #CBN

Populárne príspevky: