Tvrdé materiály, ako je kalená oceľ, nehrdzavejúca oceľ, zliatiny titánu a superzliatiny, predstavujú jedinečné výzvy v procese obrábania. Ich vysoká pevnosť, húževnatosť a odolnosť voči opotrebovaniu sťažujú ich efektívne rezanie. Frézovacie doštičky zohrávajú kľúčovú úlohu pri obrábaní týchto tvrdých materiálov a na zabezpečenie optimálneho výkonu sú potrebné špeciálne konštrukcie. Ako popredný dodávateľ frézovacích doštičiek chápeme dôležitosť týchto špeciálnych návrhov a zaviazali sme sa poskytovať vysokokvalitné riešenia na obrábanie tvrdých materiálov.
Geometrický dizajn
Špičková geometria hrán
Rezná hrana frézovacej doštičky pre tvrdé materiály je navrhnutá s presnosťou, aby odolala vysokým rezným silám a znížila opotrebovanie. Ostrá rezná hrana je nevyhnutná pre efektívnu tvorbu triesok a zníženie rezných síl. Avšak pri obrábaní tvrdých materiálov môže byť ostrá hrana náchylná na vylamovanie. Na vyriešenie tohto problému majú doštičky často honovanú alebo skosenú reznú hranu.
Honovaná hrana sa vytvorí miernym zaoblením reznej hrany. To pomáha rovnomernejšie rozložiť rezné sily a znižuje riziko vylamovania hrán. Polomer honovania je možné starostlivo zvoliť na základe konkrétneho tvrdého materiálu, ktorý sa obrába. Napríklad pri obrábaní kalenej ocele sa môže použiť menší polomer honovania na dokončovacie operácie na dosiahnutie lepšej povrchovej úpravy, zatiaľ čo väčší polomer honovania môže byť vhodnejší na hrubovacie operácie na zvýšenie pevnosti hrany.
Na druhej strane skosená rezná hrana zahŕňa vytvorenie malého plochého povrchu na reznej hrane. To tiež zvyšuje pevnosť hrany a môže zlepšiť odolnosť doštičky voči opotrebovaniu. Uhol a šírka skosenia sú optimalizované podľa vlastností materiálu a podmienok obrábania. Napríklad pri obrábaní titánových zliatin je možné navrhnúť špecifický uhol a šírku skosenia, aby sa zabránilo vytváraniu nahromadenej hrany a zlepšil sa tok triesky.
Vložiť tvar
Tvar frézovacej doštičky je ďalším dôležitým aspektom jej konštrukcie pri obrábaní tvrdých materiálov. Bežné tvary vložiek zahŕňajú štvorcové, okrúhle, trojuholníkové a osemuholníkové. Každý tvar má svoje výhody a vyberá sa na základe operácie obrábania a geometrie obrobku.
Štvorcové doštičky sa široko používajú na čelné frézovanie a frézovanie do rohu. Ponúkajú viacero rezných hrán, čo znamená dlhšiu životnosť nástroja a nižšie náklady na jednu hranu. Ostré rohy štvorcových doštičiek možno použiť na operácie profilovania, ale môžu byť tiež náchylnejšie na vylamovanie pri obrábaní tvrdých materiálov. Preto sa často pridávajú špeciálne polomery rohov na zlepšenie pevnosti rohov.
Okrúhle doštičky sú ideálne na obrábanie zakrivených plôch a kontúrovacie operácie. Ich kruhový tvar poskytuje súvislú reznú hranu, čo má za následok plynulú tvorbu triesok a zníženie rezných síl. Pri obrábaní tvrdých materiálov možno použiť okrúhle doštičky na obrábanie zložitých geometrií s vysokou presnosťou.
Trojuholníkové doštičky sa bežne používajú na všeobecné frézovacie operácie. Majú tri rezné hrany, ktoré ponúkajú dobrú všestrannosť. Trojuholníkový tvar umožňuje efektívne odvádzanie triesok, čo je kľúčové pri obrábaní tvrdých materiálov, aby sa zabránilo upchávaniu triesok a hromadeniu tepla.
Osemhranné doštičky sú vhodné pre náročné frézovacie operácie. Majú veľké množstvo rezných hrán, ktoré zvládnu vysoké rezné zaťaženie a poskytujú dlhú životnosť nástroja. Osemhranný tvar tiež ponúka dobrú stabilitu pri obrábaní, vďaka čomu je obľúbenou voľbou pri obrábaní tvrdých materiálov vo veľkosériovej výrobe.
Technológia povrchovej úpravy
Nátery odolné voči opotrebovaniu
Povlaky zohrávajú dôležitú úlohu pri zvyšovaní výkonu frézovacích doštičiek pre tvrdé materiály. Povlaky odolné voči opotrebovaniu môžu výrazne zvýšiť životnosť doštičky znížením trenia, opotrebovania a tvorby tepla. Jedným z najčastejšie používaných povlakov je nitrid titánu (TiN). Povlaky TiN majú vysokú tvrdosť a dobrú odolnosť proti opotrebovaniu, čo môže chrániť reznú hranu doštičky pred oderom a priľnavosťou. Sú relatívne lacné a sú vhodné pre širokú škálu tvrdých materiálov vrátane nehrdzavejúcej ocele a kalenej ocele.
Povlaky z karbonitridu titánu (TiCN) ponúkajú lepšiu odolnosť proti opotrebovaniu v porovnaní s povlakmi TiN. Pridanie uhlíka do štruktúry nitridu titánu zvyšuje tvrdosť povlaku a znižuje trenie. Povlaky TiCN sú obzvlášť účinné pri vysokorýchlostnom obrábaní tvrdých materiálov, pretože dokážu odolať vysokým teplotám a rezným silám vznikajúcim počas procesu.
Povlaky z nitridu hliníka a titánu (AlTiN) sú určené na obrábanie tvrdých materiálov pri vysokých rezných rýchlostiach. Vysoký obsah hliníka v povlaku vytvára tvrdú a stabilnú vrstvu oxidu hlinitého na reznej hrane počas obrábania. Táto oxidová vrstva pôsobí ako tepelná bariéra, znižuje prenos tepla do vložky a zlepšuje jej odolnosť proti opotrebovaniu. Povlaky AlTiN sú široko používané pri obrábaní superzliatin a kalených ocelí.
Mazacie nátery
Okrem povlakov odolných voči opotrebovaniu je možné na doštičky pre frézovanie tvrdých materiálov aplikovať aj mazacie povlaky. Tieto povlaky znižujú trenie medzi doskou a obrobkom, čo pomáha zlepšiť tok triesky a znížiť rezné sily. Diamantové karbónové (DLC) povlaky sú príkladom lubrikačných povlakov. Povlaky DLC majú nízky koeficient trenia a vynikajúcu chemickú stabilitu, vďaka čomu sú vhodné na obrábanie tvrdých materiálov, ako sú zliatiny titánu.
Materiál substrátu
Slinuté karbidové substráty
Slinutý karbid je najbežnejšie používaným podkladovým materiálom na frézovanie doštičiek pri obrábaní tvrdých materiálov. Pozostáva z častíc karbidu volfrámu (WC) spojených dohromady kovovým spojivom, zvyčajne kobaltom (Co). Vlastnosti slinutého karbidu je možné prispôsobiť prispôsobením veľkosti zŕn WC častíc a množstva spojiva.
Jemnozrnné substráty zo slinutého karbidu sú preferované na obrábanie tvrdých materiálov, pretože ponúkajú vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Malá veľkosť zŕn WC častíc poskytuje jednotnejšiu štruktúru, čo zvyšuje pevnosť a húževnatosť vložky. Navyše jemnozrnné substráty zo slinutého karbidu môžu lepšie podporovať povlak, čím sa znižuje riziko delaminácie povlaku.
Na ťažké obrábanie tvrdých materiálov sa môžu použiť substráty zo slinutého karbidu so strednou alebo hrubozrnnou zrnitosťou. Tieto substráty majú vyššiu húževnatosť a znesú vyššie rezné zaťaženie. Môžu však mať mierne nižšiu odolnosť proti opotrebeniu v porovnaní s jemnozrnnými substrátmi.
Keramické substráty
Keramické substráty sú ďalšou možnosťou pre frézovanie doštičiek pri obrábaní tvrdých materiálov. Keramika, ako je oxid hlinitý (Al₂O3) a nitrid kremíka (Si3N₄), má extrémne vysokú tvrdosť a tepelnú odolnosť. Možno ich použiť na vysokorýchlostné obrábanie tvrdých materiálov pri zvýšených teplotách.
Keramické doštičky na báze oxidu hlinitého sú vhodné na obrábanie kalených ocelí a liatiny. Ponúkajú vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu a môžu dosiahnuť vysokú povrchovú úpravu. Keramické doštičky na báze nitridu kremíka sú naopak vhodnejšie na obrábanie superzliatin a zliatin titánu. Majú dobrú odolnosť proti tepelným šokom a zvládnu vysokorýchlostné rezacie operácie.
Dizajn lámača triesok
Význam čipovej kontroly
Pri obrábaní tvrdých materiálov je rozhodujúca efektívna kontrola triesok. Dlhé, súvislé triesky môžu spôsobiť problémy, ako je upchávanie triesok, hromadenie tepla a poškodenie povrchu obrobku. Lamače triesok sú navrhnuté tak, aby rozbili triesky na malé, zvládnuteľné kúsky, ktoré možno ľahko odviesť z reznej zóny.
Typy lámačov triesok
Pri frézovaní doštičiek pre tvrdé materiály sa používajú rôzne typy lámačov triesok. Jedným z bežných typov je integrovaný lámač triesok, ktorý je priamo opracovaný na čelnej ploche doštičky. Integrálne lámače triesok sú navrhnuté tak, aby vytvorili špecifický tvar a veľkosť triesky. Môžu byť optimalizované pre rôzne operácie obrábania a tvrdých materiálov. Napríklad pri obrábaní nehrdzavejúcej ocele môže byť navrhnutý integrovaný lámač triesok na lámanie triesok do krátkych, špirálovitých tvarov, ktoré sa ľahšie odvádzajú.
Ďalším typom je vymeniteľný lámač triesok. Tieto lámače triesok sú samostatné komponenty, ktoré je možné pripevniť k doštičke. Vymeniteľné unášače triesok ponúkajú väčšiu flexibilitu, pretože sa dajú ľahko meniť podľa požiadaviek obrábania. Často sa používajú pri vysokovýkonných frézovacích operáciách, kde môžu byť potrebné rôzne stratégie riadenia triesok pre hrubovacie a dokončovacie operácie.
Záver
Ako dodávateľ frézovacích doštičiek ponúkame široký sortiment frézovacích doštičiek so špeciálnym dizajnom pre tvrdé materiály. nášVymeniteľné frézovacie doštičky zo slinutého karbidu,Vymeniteľné tvrdokovové frézovacie doštičkyaCNC indexovateľná frézovacia doštička z karbidu volfrámusú navrhnuté s najnovšími geometrickými vzormi, pokročilými technológiami povrchovej úpravy, vysokokvalitnými podkladovými materiálmi a efektívnym dizajnom ubíjačov triesok na zabezpečenie optimálneho výkonu pri obrábaní tvrdých materiálov.
Ak hľadáte spoľahlivé frézovacie doštičky pre tvrdé materiály, sme tu, aby sme vám poskytli tie najlepšie riešenia. Náš tím odborníkov vám môže pomôcť vybrať najvhodnejšie doštičky pre vaše špecifické potreby obrábania. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite diskutovať o vašich požiadavkách na obstarávanie a nechajte nás spolupracovať na zlepšení efektívnosti a produktivity vášho obrábania.
Referencie
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Výrobné inžinierstvo a technológia. Pearson Prentice Hall.
- Astakhov, viceprezident (2010). Mechanika rezania kovov. Springer.
- Trent, EM a Wright, PK (2000). Rezanie kovov. Butterworth - Heinemann.