Vývoj karbidových závitníkov

Jun 15, 2021 Zanechajte správu

V posledných rokoch sa neustále zdokonaľovala technológia riadenia stroja, ktorá dokázala dosiahnuť synchrónne riadenie otáčania a posuvu vretena, takže nie je potrebné používať flexibilné rezacie hlavy. Okrem toho môže použitie hydraulického skľučovadla za tepla tvarovaného za tepla vylepšiť upínaciu tuhosť nástroja, takže chyba radiálneho úderu je tiež podstatne nižšia ako pri použití flexibilných rezných hláv. Koncentricita týchto skľučovadiel je v rozmedzí 3 μm. Aj keď je skľučovadlo s vysokou presnosťou a vysokou presnosťou (TGHP) s presným puzdrom uvoľnené pri tepelnom zaťažení a skľučovadle hydraulického nástroja, je veľmi efektívne aj pri použití na rezanie závitov. Nie všetky CNC stroje môžu dosiahnuť&"; synchrónny &"; rezanie závitov (tj.&"; tuhý &"; rezanie závitov - stlačte závitové vedenie, aby ste dosiahli presný posuv pri otáčaní hlavného hriadeľa). Preto, aby sa umožnilo malé axiálne posunutie na vyrovnanie malej chyby synchrónneho rezacieho stroja, je potrebné vylepšiť tepelne zaťažiteľné, hydraulické a objímkové skľučovadlo TGHP.


Tolerancia rukoväte priemyselného štandardného kohútika je pomerne voľná (zvyčajne + 0,0000 / -0,0381 mm). Pretože komerčne dostupný závitník je možné použiť na flexibilnú reznú hlavu, nie je to striktné z hľadiska tolerancie veľkosti riadiacej cesty. Napríklad podľa priemyselnej normy môže závitník z rýchloreznej ocele 1/2&"s stopkou s priemerom závitu dosiahnuť 0,04 mm a nevyžaduje priamu kontrolu nad priemerom závitu a vedľajšou reznou hranou kužeľovitá rukoväť, ktorú Alias ​​umožňuje prechod chmeľu priemeru a nerovnomerného javu. V skutočnosti sa tieto rozmery merajú vzhľadom na stred upnutia v čase výroby.


S cieľom preskúmať všetky výhody materiálov z tvrdej zliatiny navrhla spoločnosť Kennametal nový hodvábny kužeľ, ktorý umožňuje vysoko tuhé obrábacie stroje a vysoko presné skľučovadlá a tento závitník sa synchronizuje pri vysokej rýchlosti. Má vysokú pevnosť rezných hrán a odolnosť proti opotrebovaniu pri rezaní závitov. Rovnako ako vysokoúčinný vrták zo slinutého karbidu, závitník z tvrdej zliatiny tiež používa plnú valcovú rukoväť na zaistenie sústrednosti a efektívneho upnutia (väčšina závitových valcových stopiek). Ďalej je veľkosť stopky závitníka rovnaká ako veľkosť stopky ostatných nástrojov, napríklad veľkosť stopky závitníka zo slinutého karbidu 1 / 4-20 a zvyčajne sa používa na vŕtanie spodného otvoru so závitom 1 / 4-20, 5.1054 Stopka vrtáka z tvrdej zliatiny MM&# 39 je rovnakej veľkosti.


Na rozdiel od väčšiny sústružníckych, frézovacích a vŕtacích nástrojov je rezná hrana závitníka relatívne slabá a jeho celková pevnosť je tiež nízka. Aj keď je materiál obrobku (napríklad oceľ) pomerne ľahký, ostrie karbidového závitníka sa ľahko poškodí, čo spôsobí zlyhanie nástroja. Pri odpichovaní nízkouhlíkovej ocele môžu kontinuálne vajcia blokovať opätovné spadnutie, čo obmedzuje odpich karbidu na materiály obrobku (ako je hliník a liatina), ktoré sa ľahšie odpichujú ešte viac ako oceľ. Oceľ a iné železné materiály sú najbežnejšími materiálmi, ktoré je potrebné opracovať pomocou otvorov pre skrutky, a preto výrobcovia náradia nevenujú žiadnu pozornosť tomu, aby zabránili rezaniu hrán a poškodeniu závitníkov. Vzhľadom na to, že tvrdá zliatina má vrodenú výkonovú výhodu v porovnaní s rýchloreznou oceľou, stal sa zameraním vývoja karbidový závitník.


Aby bolo možné čo najlepšie využiť výhodu horkovzdušného, ​​hydraulického alebo presného upínacieho nástroja TGHP, dosahuje stopka závitníka z tvrdej zliatiny úroveň H6 nemeckej normy DIN7160. Preto je 1/2&"kohútik tolerancie veľkosti rukoväti ~ 0,0000 / -0,0101 mm, tolerancia zaoblenia je udržiavaná v rozmedzí 0,0030 mm. Podrážka rukoväti závitníka nemusí mať štvorec, pretože tieto triesky nástroja klepú. Aby závitník vyhovoval vyššie popísanej tolerancii veľkosti stonky, existuje dostatočná upínacia sila. Ďalej je teleso nástroja a rezný sklon závitovej časti závitníka a rezný sklon v rozmedzí 10 μm, čo môže zlepšiť rovnomernosť zaťaženia závitníka. Pri použití závitníka z tvrdej zliatiny a presného skľučovadla na nástroje môže vytvoriť vysoko tuhý systém nástrojov, ktorý dokáže znížiť zúžený skok hodvábu, ktorý môže spĺňať dve podmienky pre úspešné použitie závitníka z tvrdej zliatiny: vysoko tuhý a rovnomerne zaťažený závit.


V minulosti, keď bol do obrábania otvorov zavedený celkový vrták z tvrdej zliatiny, musel používateľ v záujme zníženia zaťaženia reznej hrany a zabránenia páskovania skrátiť čas (v porovnaní s vrtákom z rýchloreznej ocele) ). Vrták z tvrdej zliatiny však môže vyžadovať vyššiu rýchlosť rezania. S pokrokom v karbidových druhoch vŕtania a vrtákov sa výrazne znižuje možnosť rezania hrán, čím sa zvyšuje skutočná rýchlosť posuvu celkového vrtáka z tvrdej zliatiny. U závitníkov sa na riadenie zaťaženia triesky používajú iba závitové vodiče, hlavy závitov a rezné hrany a podmienky prostredia pre rezanie závitov je ťažké ďalej znížiť zaťaženie pôsobiace na reznú hranu rezača. Aby sa však zabránilo nárazu, je vrták z tvrdej zliatiny navrhnutý tak, aby bol navrhnutý (s povoleným vyšším posuvom), ktorý je možné použiť aj na závitník z tvrdej zliatiny. Medzi tieto vylepšenia patria nové triedy nástrojov KC7542, ktoré sa budú perfektne kombinovať s vysoko pevnou matricou zo slinutého karbidu vyvinutou pomocou závitníkov a nano TiAln povlakmi vyvinutými pre vrtáky s cementom. Zdokonalenie obrábacích strojov, riadiacich systémov, triesok, tvrdých alokácií a konštrukcie závitníkov výrazne rozšírilo škálu materiálov pre obrobky, ktoré umožňujú efektívne závitovanie, a to nielen nielen materiálov s krátkymi trieskami (napríklad hliníka a liatiny), ale aj prvého materiály s dlhými trieskami (napríklad uhlíková oceľ a legovaná oceľ) (pozri nižšie). Keď je navyše CNC obrábací stroj schopný súčasného rezania závitov, je možné použiť novo uvedený kužeľ z tvrdej zliatiny ako kužeľ z rýchloreznej ocele. Môže sa spracovať rýchlosť časov, čo môže výrazne zvýšiť produktivitu výčapu.


Rozsah rýchlosti rezania Kategória materiálu obrobku - Pás materiálu - Rezná rýchlosť * (SFM)


Nízko uhlíková oceľ (C&<; 0,25%)="" -="" 1018=""><; 220hb-300="" ~="">


Easy Steel -12L14-&<; 275hb-250="" ~="">


Obyčajná stredne / vysoko uhlíková oceľ, nástrojová oceľ - 1040, 4340, H-13, D-2-&<; 32hrc-200="" ~="">


Oceľová oceľ, Martensova oceľ, pH nehrdzavejúca oceľ-430, 410, 17-4PH-&<; 32hrc-150="" ~="">


Tvárna liatina, canuel cast iron -A-47, A-536-< 300hb-250="" ~="">


Šedá liatina -20 ~ 50 -&<300hb-250 ~="">


(Rýchlosť rezania je vhodná na rezanie závitov do otvoru s hĺbkou 3-násobku otvoru)


Musíte však venovať pozornosť pri poklepávaní slepého otvoru, nie všetky CNC CNC stroje majú rovnaké schopnosti synchrónneho poklepania. Pretože je dno otvoru spracované do slepého otvoru, musí byť závitník spomalený a musí z neho odísť a pri obrátení závitníka môže dôjsť k labore chyby, čo spôsobí bočný ťah pôsobiaci na závitník a spôsobí veľkosť detekcie závitu. Okrem toho je kvôli redukcii, inverzii a opätovnému zrýchleniu stále spojená s obrobkom, takže rýchlosť slepého otvoru by mala byť znížená o približne 40% vyššiu, ako je odporúčaná rýchlosť poklepania cez otvor.


Rezanie tepla je nepriateľom nástroja. Ale bohužiaľ, v rozhraní nástroj / obrobok musia nástroje často odolávať rezaniu vysokých teplôt dostatočných na skrátenie životnosti nástroja a obmedzenie výkonu nástroja. S cieľom vyriešiť tento problém vyvinuli ľudia širokú škálu nástrojových materiálov, ktoré sa najčastejšie používajú v rýchloreznej oceli a tvrdých zliatinách. Nástroje z rýchloreznej ocele majú veľmi dobrú pevnosť a húževnatosť a nástroje z tvrdokovu sú harmonickejšie s vyššou tvrdosťou a riekou (schopnosť udržiavať tvrdosť pri vysokých teplotách). Všeobecne môže byť rýchlosť rezania celkového nástroja z tvrdej zliatiny najmenej štvornásobkom nástroja z rýchloreznej ocele a životnosť nástroja je dlhšia. Avšak v porovnaní s nástrojmi z rýchloreznej ocele je lomová húževnatosť nástroja z tvrdej zliatiny slabá, čo obmedzuje jeho použitie v určitých oblastiach obrábania (najmä pri rezaní závitov).


Presnosť a prispôsobivosť zostavy závitu určuje rozmerová presnosť vnútorného závitu. Keď sa spracováva vnútorný závit, je závitník typicky poháňaný vŕtacím strojom alebo nesynchrónnym strojom s pružnou reznou hlavou a pružná rezná hlava môže poháňať zúženú rotáciu a rýchlosťou približovania sa k požadovanému vnútornému závitovému vývodu . Tieto staromódne obrábacie stroje je ťažké presne koordinovať posuv a rotačný pohyb počas rezania závitov a táto synergia predstavuje nevyhnutné podmienky pre spracovanie závitov. Preto musí byť na kontrolu rozsahu chýb použitá flexibilná rezná hlava. Pri klepaní spôsobí ohybná rezná hlava, aby generovala radiálne údery, čo obmedzuje zlepšenie presnosti závitu. Tieto faktory vedú k nižšej tuhosti obrábania a nerovnomernému zaťaženiu závitu. Úspešné použitie kohútika z tvrdej zliatiny závisí od tuhosti čistenia a presnosti riadenia posuvu nástroja. Pre väčšinu metód spracovania sú tieto podmienky spracovania splnené. Ale pre odpočúvanie sa tieto podmienky stali skutočnosťou.