Твердые материалы, такие как закаленная сталь, нержавеющая сталь, титановые сплавы и суперсплавы, представляют собой уникальные проблемы в процессе обработки. Их высокая прочность, ударная вязкость и износостойкость затрудняют эффективную резку. Фрезерные пластины играют решающую роль в обработке этих твердых материалов, и для обеспечения оптимальной производительности необходимы специальные конструкции. Как ведущий поставщик фрезерных пластин, мы понимаем важность этих специальных конструкций и стремимся предоставлять высококачественные решения для обработки твердых материалов.
Геометрический дизайн
Новейшая геометрия
Режущая кромка фрезерной пластины для твердых материалов спроектирована с высокой точностью, чтобы выдерживать высокие силы резания и снижать износ. Острая режущая кромка необходима для эффективного формирования стружки и снижения сил резания. Однако при обработке твердых материалов острая кромка может быть подвержена сколам. Чтобы решить эту проблему, пластины часто имеют заточенную или скошенную режущую кромку.
Заточенная кромка создается путем небольшого закругления режущей кромки. Это помогает более равномерно распределить силы резания и снижает риск сколов кромок. Радиус хонингования можно тщательно выбрать в зависимости от конкретного обрабатываемого твердого материала. Например, при обработке закаленной стали меньший радиус хонингования может использоваться для чистовых операций для достижения лучшего качества поверхности, тогда как больший радиус хонингования может быть более подходящим для черновых операций для повышения прочности кромки.
С другой стороны, скошенная режущая кромка предполагает создание небольшой плоской поверхности на режущей кромке. Это также повышает прочность кромки и может повысить устойчивость пластины к износу. Угол и ширина фаски оптимизируются в соответствии со свойствами материала и условиями обработки. Например, при обработке титановых сплавов можно выбрать определенный угол и ширину фаски, чтобы предотвратить образование наростов на кромке и улучшить сход стружки.
Вставить фигуру
Форма фрезерной пластины является еще одним важным аспектом ее конструкции при обработке твердых материалов. Распространенные формы вставок включают квадратную, круглую, треугольную и восьмиугольную. Каждая форма имеет свои преимущества и выбирается исходя из операции обработки и геометрии заготовки.
Квадратные пластины широко используются для торцевого фрезерования и фрезерования уступов. Они имеют несколько режущих кромок, что означает более длительный срок службы инструмента и более низкую стоимость одной кромки. Острые углы квадратных пластин можно использовать для операций профилирования, но они также могут быть более склонны к выкрашиванию при обработке твердых материалов. Поэтому для повышения прочности углов часто добавляются специальные угловые радиусы.
Круглые пластины идеально подходят для обработки изогнутых поверхностей и контурных операций. Их круглая форма обеспечивает непрерывную режущую кромку, что приводит к плавному образованию стружки и снижению сил резания. При обработке твердых материалов круглые пластины можно использовать для обработки изделий сложной геометрии с высокой точностью.
Треугольные пластины обычно используются для операций фрезерования общего назначения. Они имеют три режущие кромки, что обеспечивает хорошую универсальность. Треугольная форма обеспечивает эффективную эвакуацию стружки, что имеет решающее значение при обработке твердых материалов, поскольку предотвращает засорение стружки и перегрев.
Восьмиугольные пластины подходят для тяжелых операций фрезерования. Они имеют большое количество режущих кромок, что позволяет выдерживать высокие режущие нагрузки и обеспечивает длительный срок службы инструмента. Восьмиугольная форма также обеспечивает хорошую стабильность во время обработки, что делает ее популярным выбором для обработки твердых материалов в крупносерийном производстве.
Технология нанесения покрытий
Износостойкие покрытия
Покрытия играют жизненно важную роль в повышении производительности фрезерных пластин для твердых материалов. Износостойкие покрытия могут значительно увеличить срок службы инструмента за счет снижения трения, износа и выделения тепла. Одним из наиболее часто используемых покрытий является нитрид титана (TiN). Покрытия TiN обладают высокой твердостью и хорошей износостойкостью, что позволяет защитить режущую кромку пластины от истирания и прилипания. Они относительно недороги и подходят для широкого спектра твердых материалов, включая нержавеющую и закаленную сталь.
Покрытия из карбонитрида титана (TiCN) обеспечивают улучшенную износостойкость по сравнению с покрытиями TiN. Добавление углерода в структуру нитрида титана повышает твердость покрытия и снижает трение. Покрытия TiCN особенно эффективны при высокоскоростной обработке твердых материалов, поскольку они могут выдерживать высокие температуры и силы резания, возникающие во время процесса.
Покрытия из нитрида алюминия и титана (AlTiN) предназначены для обработки твердых материалов на высоких скоростях резания. Высокое содержание алюминия в покрытии образует твердый и стабильный слой оксида алюминия на режущей кромке во время обработки. Этот оксидный слой действует как тепловой барьер, уменьшая передачу тепла к пластине и повышая ее износостойкость. Покрытия AlTiN широко используются при обработке суперсплавов и закаленных сталей.
Смазочные покрытия
Помимо износостойких покрытий, на фрезерные пластины для твердых материалов также можно наносить смазывающее покрытие. Эти покрытия уменьшают трение между пластиной и заготовкой, что помогает улучшить отвод стружки и снизить силы резания. Покрытия из алмазоподобного углерода (DLC) являются примером смазывающих покрытий. Покрытия DLC имеют низкий коэффициент трения и превосходную химическую стабильность, что делает их пригодными для обработки твердых материалов, таких как титановые сплавы.
Материал подложки
Подложки из цементированного карбида
Цементированный твердый сплав является наиболее часто используемым материалом подложки для фрезерных пластин при обработке твердых материалов. Он состоит из частиц карбида вольфрама (WC), связанных между собой металлическим связующим, обычно кобальтом (Co). Свойства цементированного карбида можно регулировать, регулируя размер зерен частиц WC и количество связующего.
Мелкозернистые основы из цементированного карбида предпочтительны для обработки твердых материалов, поскольку они обладают высокой твердостью и износостойкостью. Небольшой размер зерен частиц WC обеспечивает более однородную структуру, что повышает прочность и ударную вязкость вставки. Кроме того, мелкозернистые основы из цементированного карбида могут лучше удерживать покрытие, снижая риск его расслоения.
Для тяжелой обработки твердых материалов можно использовать средне- или крупнозернистые основы из цементированного карбида. Эти подложки обладают более высокой прочностью и могут выдерживать более высокие нагрузки резания. Однако они могут иметь несколько меньшую износостойкость по сравнению с мелкозернистыми подложками.
Керамические субстраты
Керамические подложки — еще один вариант фрезерных пластин при обработке твердых материалов. Керамика, такая как оксид алюминия (Al₂O₃) и нитрид кремния (Si₃N₄), обладает чрезвычайно высокой твердостью и термостойкостью. Их можно использовать для высокоскоростной обработки твердых материалов при повышенных температурах.
Керамические пластины на основе оксида алюминия подходят для обработки закаленных сталей и чугунов. Они обладают превосходной износостойкостью и позволяют добиться высокого качества поверхности. С другой стороны, керамические пластины на основе нитрида кремния больше подходят для обработки суперсплавов и титановых сплавов. Они обладают хорошей термостойкостью и могут выполнять операции высокоскоростной резки.
Конструкция стружколома
Важность контроля стружки
При обработке твердых материалов решающее значение имеет эффективный контроль стружки. Длинная непрерывная стружка может вызвать такие проблемы, как засорение стружки, перегрев и повреждение поверхности заготовки. Стружколомы предназначены для дробления стружки на мелкие, легко управляемые кусочки, которые можно легко удалить из зоны резки.
Типы стружколомов
В пластинах для фрезерования твердых материалов используются различные типы стружколомов. Одним из распространенных типов является встроенный стружколом, который фрезеруется непосредственно на передней поверхности пластины. Интегральные стружколомы предназначены для создания стружки определенной формы и размера. Их можно оптимизировать для различных операций обработки и твердых материалов. Например, при обработке нержавеющей стали можно спроектировать встроенный стружколом, позволяющий разбивать стружку на короткие спиральные формы, которые легче удалить.
Другой тип — сменный стружколом. Эти стружколомы представляют собой отдельные компоненты, которые можно прикрепить к пластине. Сменные стружколомы обеспечивают большую гибкость, поскольку их можно легко заменить в соответствии с требованиями обработки. Они часто используются в высокопроизводительных фрезерных операциях, где для черновых и чистовых операций могут потребоваться различные стратегии контроля стружки.
Заключение
Как поставщик фрезерных пластин, мы предлагаем широкий ассортимент фрезерных пластин специальной конструкции для твердых материалов. НашСменные фрезерные пластины из цементированного карбида,Сменные твердосплавные фрезерные пластины, иИндексируемые фрезерные пластины из карбида вольфрама с ЧПУразработаны с использованием новейших геометрических конструкций, передовых технологий нанесения покрытий, высококачественных материалов основы и эффективной конструкции стружколома, обеспечивающих оптимальную производительность при обработке твердых материалов.
Если вы ищете надежные фрезерные пластины для твердых материалов, мы здесь, чтобы предложить вам лучшие решения. Наша команда экспертов может помочь вам выбрать наиболее подходящие пластины для ваших конкретных потребностей в обработке. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать обсуждение ваших требований к закупкам, и позвольте нам работать вместе над повышением эффективности и производительности вашей обработки.
Ссылки
- Калпакджян С. и Шмид С.Р. (2009). Производственная инженерия и технологии. Пирсон Прентис Холл.
- Астахов, ВП (2010). Механика резки металла. Спрингер.
- Трент, Э.М., и Райт, ПК (2000). Резка металла. Баттерворт-Хайнеманн.