Welche CNC-Drehwerkzeuge eignen sich für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung?

PCBN-Werkzeuge eignen sich am besten zum Hochgeschwindigkeitsschneiden von Materialien wie Gusseisen und gehärtetem Stahl. Beim Schneiden von Gusseisen und gehärtetem Stahl mit PCBN-Werkzeugen ist der Zusammenhang zwischen Werkzeugflankenverschleiß und Schnittabstand erkennbar: Wenn die Schnittgeschwindigkeit einen bestimmten Grenzwert überschreitet, ist die PCBN-Werkzeugflankenverschleißgeschwindigkeit umso geringer, je höher die Schnittgeschwindigkeit ist , hohe Geschwindigkeit Im Gegenteil, die Werkzeugstandzeit beim Schneiden ist hoch, diese Funktion eignet sich besonders für die moderne Hochgeschwindigkeits-Schneidbearbeitung.

Der beste Werkzeugwerkstoff für die Hartzerspanungstechnik

Die Endbearbeitung von gehärteter Hardware (Härte über HRC55) erfolgt in der Regel durch Schleifen. Mit der Entwicklung von Werkzeugmaterialien und der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit von Drehmaschinen (insbesondere CNC-Drehmaschinen) wird jedoch Hartschneiden anstelle von Schleifen eingesetzt. Die Endbearbeitung der Teile abzuschließen ist zu einer neuen Art der Endbearbeitung geworden. Diese Methode des Drehens statt Schleifens hat folgende Vorteile:

(1) Es kann die Bearbeitungsflexibilität verbessern, die Beschränkungen des Schleifscheibenschleifens durchbrechen und Werkstücke mit unterschiedlichen geometrischen Formen bearbeiten, indem die Schneidkante und die Schnittart geändert werden.

(2) Das Umweltschutzproblem beim Schneiden wird immer gravierender. Die beim Mahlen entstehenden Abfallflüssigkeiten und Abfälle sind immer schwieriger zu handhaben und zu entfernen und schädlich für den menschlichen Körper. Beim Hartschneiden ist kein Kühlmittel erforderlich, was von großer Bedeutung ist.

(3) Die Schneideffizienz ist hoch, die Bearbeitungszeit ist kurz, die Investitionskosten für die Ausrüstung sind gering und die Bearbeitungskosten können gesenkt werden;

(4) Der Energieverbrauch beim Schneiden des gleichen Volumens beträgt nur 20 % des Schleifens, daher ist die Schneidwärme geringer, die bearbeitete Oberfläche kann nicht leicht zu Verbrennungen und Mikrorissen führen und es ist einfach, die Integrität der Oberflächenleistung aufrechtzuerhalten des Werkstücks;

(5) Bei gleicher Zerspanungsleistung spart das Hartschneiden im Vergleich zum Schleifen Energie.

Zu den Werkzeugmaterialien, die normalerweise zum Hartschneiden verwendet werden, gehören Keramik, TiC-beschichtete Wendeschneidplatten und PCBN-Werkzeugmaterialien. Hartdrehen ist jedoch bei einer höheren Geschwindigkeit (über 1000 m/min) erforderlich. PCBN ist die beste Werkzeugmaterialvariante. Wenn beispielsweise die Schaltgabel (Material 20CrMnTi, Härte HRC58～62) der Synchronmuffe des Automobilgetriebes mit dem Auto statt mit Schleifen bearbeitet wird, erhöht sich die Effizienz um mehr als das Vierfache und die Bearbeitungskosten werden auf 1/3 reduziert ~1/ des ursprünglichen Schleifvorgangs. 2.

Idealer Werkzeugwerkstoff für den Trockenschneidprozess

Aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen haben sich Trockenschnittverfahren in den letzten Jahren zu einem zentralen Forschungsthema im Maschinenbau entwickelt. Schauen wir uns zunächst die Probleme an, die durch den Einsatz von Schneidflüssigkeit im Nassschneidprozess entstehen:

(1) Langfristige Einwirkung von Luft oder nebelartiger Verflüchtigung der Schneidflüssigkeit, die durch die Schneidwärme während des Schneidens verursacht wird, kann leicht die Umwelt verschmutzen und die Gesundheit des Bedieners gefährden. Zusatzstoffe wie Schwefel und Chlor in der Schneidflüssigkeit sind schädlicher und beeinträchtigen die Verarbeitung. Oberflächenqualität;

(2) Die Verwendung von Schneidflüssigkeit wirkt sich auf die Verarbeitungskosten aus. Laut Statistik macht die Schneidflüssigkeit 15 % der Produktionskosten aus, während die Werkzeugkosten nur 3 bis 4 % ausmachen;

(3) Austreten und Überlaufen von Schneidflüssigkeit verschmutzen die Umwelt und können leicht zu Sicherheits- und Qualitätsunfällen führen.

(4) Die hohen Kosten für die Übertragung, Rückgewinnung, Filterung und andere Geräte der Schneidflüssigkeit sowie deren Wartungskosten erhöhen die Produktionskosten.

Aus den oben genannten Gründen ist das Trockenschneideverfahren in westlichen Industrieländern weit verbreitet. Das von der amerikanischen Firma Makino empfohlene Trockenschneidverfahren Red Crescent kann nicht nur die Schneidleistung des Werkzeugs voll ausschöpfen, sondern auch die Produktivität im Vergleich zum Nassschneiden erheblich verbessern. Der Mechanismus besteht darin, dass aufgrund der hohen Schnittgeschwindigkeit die erzeugte Wärme an der Vorderseite des Werkzeugs konzentriert wird, so dass das Material in der Nähe des Schneidbereichs einen glühenden Zustand erreicht und die Streckgrenze abnimmt, wodurch der Effekt einer Verbesserung erzielt wird Schneideffizienz. Voraussetzung für den Einsatz des Rothalbmond-Trockenschneidverfahrens ist, dass bei höheren Schnitttemperaturen die Festigkeit des zu schneidenden Materials deutlich abnimmt und leichter schneidbar wird und die Festigkeit des Werkzeugmaterials eine bessere Rothärte und Wärmedämmung aufweisen muss Stabilität unter dem gleichen Zustand, aber auch bessere Abriebfestigkeit und Adhäsionsbeständigkeit.

Zu den Werkzeugmaterialien, die für den Trockenschneidprozess geeignet sind, gehören Keramik, Cermets, beschichtete Hartmetall- und PCBN-Werkzeugmaterialien usw., aber im Hinblick auf die Rothärte und thermische Stabilität ist PCBN-Material das am besten geeignete Material für den Trockenschneidprozess PCBN-Werkzeugmaterial hat die oben genannten Vorteile und eignet sich besser für Trockenschneiden unter Hochgeschwindigkeitsbedingungen. Der Vergleich zwischen Trockenschneiden und Nassschneiden von Grauguss mit PCBN-Schneidwerkzeug zeigt: PCBN wird für das Hochgeschwindigkeits-Trockenschneiden verwendet. In diesem Fall ist die Standzeit höher als beim Nassschneiden.

Geeignet für die automatische Bearbeitung und Bearbeitung schwer zu verarbeitender Materialien

PCBN-Messer weisen eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit auf und können hochpräzise Teile (geringe Größenstreuung) über einen langen Zeitraum mit hoher Schnittgeschwindigkeit bearbeiten, wodurch die Anzahl der Werkzeugwechsel und die Zeit bis zum Stoppen der Werkzeugverschleißkompensation erheblich reduziert werden. . Daher eignet es sich sehr gut für CNC-Werkzeugmaschinen und Bearbeitungsgeräte mit einem hohen Automatisierungsgrad und kann die hohe Effizienz der Geräte voll ausnutzen.

Auch bei der Anwendung schwer zu bearbeitender Materialien zeigen PCBN-Werkzeuge ihre hervorragende Leistung, wie z. B. beim Oberflächensprühschweißen (Beschichten), Bearbeiten von Materialien, bei der Verarbeitung mit anderen Materialien, die Werkzeugstandzeit ist extrem gering und es kann nicht durch Schleifverfahren bearbeitet werden. PCBN ist das einzig geeignete Werkzeugmaterial; Ein weiteres Beispiel ist das hochlegierte, verschleißfeste Gusseisen, das in der Ausrüstung von Erdölkraftwerken verwendet wird. Der Einsatz von PCBN-Werkzeugen erhöht die Schneideffizienz im Vergleich zu Hartmetallwerkzeugen um mehr als das Vierfache und die Kosten für ein einzelnes Werkzeug werden auf 1/5 reduziert. Darüber hinaus zeigen PCBN-Werkzeuge auch beim Schneiden von gesinterten Materialien wie Hartmetall eine gute Schneidleistung