Nástroje kubického bóru nitridu (CBN) sa objavili ako revolučná sila v obrábacom priemysle a ponúka jedinečný výkon a efektívnosť. Ako popredný dodávateľ nástrojov CBN Tools som nadšený, že sa môžem ponoriť do fascinujúceho sveta toho, ako tieto pozoruhodné nástroje fungujú a výhody, ktoré prinášajú v rôznych aplikáciách obrábania.
Pochopenie CBN: Superhardov materiál
V srdci nástrojov CBN leží kubický bór nitrid, syntetický materiál superhardov na druhom mieste, ktorý je na druhom mieste v tvrdosti. CBN sa vytvára za podmienok s vysokým tlakom a vysokou teplotou, čo vedie k kryštálovej štruktúre, ktorá poskytuje výnimočnú odolnosť proti opotrebeniu, tepelnú stabilitu a chemickú inertnosť. Tieto vlastnosti robia z CBN ideálny materiál na rezanie nástrojov používaných pri vysokorýchlostnom obrábaní tvrdých materiálov.
Pracovný princíp nástrojov CBN
Pracovný princíp nástrojov CBN je založený na interakcii medzi rezaním nástroja a materiálom obrobku. Keď nástroj CBN príde do kontaktu s obrobkom, vysoká tvrdosť a ostré rezanie materiálu CBN umožňujú jeho prenikanie a efektívne odstraňovanie materiálu. Proces rezania zahŕňa niekoľko kľúčových mechanizmov:
Strihanie
Primárnym mechanizmom odstraňovania materiálu pri obrábaní CBN je strih. Keď sa rezná hrana nástroja pohybuje cez povrch obrobku, aplikuje na materiál vysokú šmykovú silu, čo spôsobuje deformovanie a zlomenie pozdĺž šmykovej roviny. Ostrý rezný okraj nástroja CBN minimalizuje deformačnú zónu a znižuje rezné sily, čo vedie k hladkému a efektívnemu procesu rezania.
Odtieranie
Okrem strihania zohráva v procese odstraňovania materiálu aj oder aj úlohu. Tvrdé častice CBN na reznej hrane nástroja pôsobia ako brúsivy, nosia materiál obrobku a vytvárajú čipy. Proces oderu je výraznejší pri obrábaní tvrdých a abrazívnych materiálov, ako sú tvrdené ocele a vysoké teplotné zliatiny.
Chemické opotrebenie
Aj keď CBN je chemicky inertná do väčšiny materiálov obrobku, za určitých podmienok sa stále môže vyskytnúť chemické opotrebenie. Pri vysokých rezných teplotách môže materiál CBN reagovať s materiálom obrobku alebo reznou tekutinou, čo vedie k tvorbe chemických zlúčenín na reznej hrane. To môže spôsobiť, že sa špičková hrana stane nudným a zníži sa výkon nástroja. Vysoká tepelná stabilita CBN však pomáha minimalizovať chemické opotrebenie a rozširuje životnosť nástroja.
Výhody nástrojov CBN
Nástroje CBN ponúkajú oproti tradičným nástrojom na rezanie niekoľkých významných výhod, vďaka čomu sú preferovanou voľbou pre mnoho aplikácií na obrábanie:
Odpor
Výnimočná tvrdosť materiálu CBN poskytuje vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu, čo umožňuje nástrojom CBN na udržanie ich špičky na dlhšiu dobu. To znižuje frekvenciu zmien nástroja a zvyšuje produktivitu, najmä pri obrábaní tvrdých a abrazívnych materiálov.
Vysoká tepelná stabilita
Nástroje CBN vydržia vysoké teploty rezania bez straty tvrdosti alebo integrity. To ich umožňuje používať vo vysokorýchlostných obrábaní aplikácií, kde tradičné rezné nástroje môžu zaznamenať rýchle opotrebenie a zlyhanie v dôsledku tepelného zmäkčenia.
Vynikajúca povrchová úprava
Ostrý rezný okraj nástrojov CBN a efektívny proces odstraňovania materiálu vedú k vynikajúcemu povrchovému povrchu na obrobku. To znižuje potrebu operácií sekundárnych dokončení a zlepšuje celkovú kvalitu opracovaných častí.
Široký spektrum aplikácií
Nástroje CBN sa dajú použiť na strojové vybavenie rôznych materiálov vrátane kalených ocelí, liateho žehličky, zliatiny s vysokým teplotou a kompozitov. Sú vhodné pre širokú škálu obrábaní, ako sú otáčanie, mletie, vŕtanie a brúsenie.
Aplikácie nástrojov CBN
Nástroje CBN sa široko používajú v rôznych odvetviach vrátane automobilového priemyslu, letectva, energie a všeobecnej výroby. Niektoré z bežných aplikácií nástrojov CBN zahŕňajú:
Nástroje na otáčanie
Nástroje CBN ploché otáčanie sa používajú na obrábanie plochých povrchov na valcových obrobkoch. Bežne sa používajú v automobilovom priemysle na obrábanie komponentov motora, ako sú kľukové hriadele, vačkové hriadele a piesty.
Modulárne rezanie nástrojov
Modulárne nástroje na rezanie CBN pozostávajú z držiaka nástroja a vymeniteľných rezacích vložiek. Ponúkajú flexibilitu a nákladovú efektívnosť, pretože rezanie vložiek je možné pri opotrebovaní ľahko vymeniť. Modulárne nástroje CBN sa používajú v rôznych obrábaní, vrátane otáčania, mletia a nudy.
Otáčanie zliatiny s vysokou teplotou
Vysokoteplotné zliatiny, ako sú zliatiny Inconel a titán, sa široko používajú v leteckom a energetickom priemysle kvôli ich vynikajúcim mechanickým vlastnostiam pri vysokých teplotách. Nástroje CBN sú ideálne na obrábanie týchto materiálov, pretože vydržia vysoké teploty rezania a abrazívnu povahu zliatin.
Faktory ovplyvňujúce výkon nástrojov CBN
Výkon nástrojov CBN je ovplyvnený niekoľkými faktormi vrátane materiálu obrobku, rezných parametrov, geometrie nástroja a reznej tekutiny. Tu je niekoľko kľúčových faktorov, ktoré je potrebné zvážiť pri používaní nástrojov CBN:
Materiál obrobku
Tvrdosť, húževnatosť a chemické zloženie materiálu obrobku majú významný vplyv na výkon nástrojov CBN. Tvrdé a abrazívne materiály vyžadujú nástroje s vyšším odporom opotrebenia, zatiaľ čo tvrdé materiály môžu vyžadovať náradie s lepšou húževnatosťou zlomenín.
Rezací parametre
Na optimalizáciu výkonu nástrojov CBN by sa mali starostlivo vyberať parametre rezania, ako napríklad rýchlosť rezania, rýchlosť posuvu a hĺbka rezu. Vyššie rýchlosti rezania môžu zvýšiť produktivitu, ale tiež vytvárajú viac tepla a môžu spôsobiť predčasné opotrebenie nástrojov. Rýchlosť posuvu a hĺbka rezu by sa mali upraviť na základe materiálu obrobku a geometrie nástroja, aby sa zabezpečilo efektívne odstránenie materiálu a dobrú povrchovú úpravu.
Geometria nástrojov
Geometria nástroja CBN, vrátane uhlu skratiek, uhla vôle a polomeru okrajov, ovplyvňuje rezné sily, tvorbu čipov a povrchovú úpravu. Geometria nástrojov by mala byť navrhnutá tak, aby vyhovovala špecifickej aplikácii obrábania a materiálu obrobku.
Kvapalina
Použitie reznej tekutiny môže zlepšiť výkon nástrojov CBN znížením teploty rezania, vypláchnutím triesok a zabránením chemickému opotrebeniu. Typ reznej tekutiny a jej koncentrácia by sa mal vybrať na základe materiálu obrobku a obrábania.
Záver
Nástroje CBN sú meničom hier v odvetví obrábania a ponúkajú vynikajúci výkon, efektívnosť a všestrannosť. Pochopením pracovného princípu nástrojov CBN a faktorom, ktoré ovplyvňujú ich výkonnosť, môžu výrobcovia pri výbere a používaní týchto nástrojov robiť informované rozhodnutia. Ako dodávateľ CBN Tools som zaviazaný poskytovať kvalitné výrobky a technickú podporu, aby sme našim zákazníkom pomohli dosiahnuť najlepšie výsledky obrábania. Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich nástrojoch CBN alebo diskutovať o svojich konkrétnych potrieb obrábania, neváhajte a kontaktujte nás kvôli konzultácii. Tešíme sa na spoluprácu s vami na optimalizácii vašich procesov obrábania a zlepšenie vašej produktivity.
Odkazy
- „Technológia nástrojov na rezanie“ od Petera Oxleyho
- Pokrok z pokročilých materiálov “Y.
- „Príručka obrábania s brúsnymi kolesami“ od I. Inasaki