Преодоление трудностей крутого поворота

Твердое точение десятилетиями использовалось для упрощения и во многих случаях исключения операций круглого шлифования. Он быстрый, точный, а благодаря поставщикам инструментов, таким как Kennametal, доступен широкий ассортимент предсказуемых и экономичных режущих инструментов, позволяющих обрабатывать даже самые сложные закаленные стали, суперсплавы и закаленное железо. Но по мере того, как авиакосмическая, автомобильная, энергетическая и другие отрасли промышленности продолжают разрабатывать еще более прочные металлы, производители режущего инструмента также должны развиваться, создавая высокопроизводительные инструменты для работы с этими материалами.

Лучший представитель породы

Это именно то, чего Kennametal Inc. недавно добилась, представив KBH10, новую разновидность пластин из поликристаллического кубического нитрида бора (PcBN) для твердого точения, разработанную специально для требований современного требовательного рынка. Гельмут Гремер (Helmut Gremer), старший инженер по международным технологиям обработки, говорит, что новая пластина дополняет существующие марки PcBN Kennametal KBH20 и KB5630, обеспечивая чрезвычайную износостойкость, необходимую для успешного точения закаленных металлов до 65Rc, особенно там, где требуется очень чистая поверхность.

«Мы видели, что многие производители уменьшают допустимые допуски на шейки подшипников, кольца и поршни, ступицы шестерен и т. д., — говорит он. «Например, допуски на размеры <4 мкм или менее становятся все более распространенными, а требования к поверхности лучше, чем Ra <0,4 мкм. Этот новый сплав закрывает пробел для этих и других клиентов, которым требуется повышенная стойкость инструмента при чистовой обработке таких деталей».

В одном примере известный производитель автомобилей смог более чем удвоить срок службы инструмента — со 150 штук на кромку до 350 штук — во время операции внутренней торцовки ступицы подшипника из легированной стали 5115 диаметром 140 мм (5,5 дюйма), которая была предварительно термообработанные до твердости 62 HRC. И производитель карданных валов добился аналогичных результатов, увеличив стойкость инструмента с 250 до 450 штук на кромку при токарной обработке стали 58 HRC UC1 (аналогично S53) на своих вертикальных револьверных станках, сохраняя при этом шероховатость поверхности 6 Rz.

Сложное дело

В каждом случае использовалась скорость резания 180 м/мин (590 футов в минуту), глубина резания в среднем составляла 0,15 мм (0,006 дюйма), а скорость подачи варьировалась от 0,22 до 0,32 мм на оборот (от 0,0087 до 0,013 дюйма в минуту). Кроме того, в каждом случае заказчик ежегодно экономил тысячи долларов на затратах на пластины по сравнению с существующим решением, при этом значительно сокращая время простоя из-за смены инструмента.

Подложка KBH10 совершенно новая. Его состав PcBN предназначен для повышения скорости резания до 20 процентов при обеспечении эквивалентного или, в некоторых случаях, гораздо большего срока службы инструмента. Инженерам Kennametal часто удавалось добиться шероховатости поверхности Ra 0,2 и Rz 1, сохраняя при этом указанные выше допуски на профиль и размеры. А поскольку пластина KBH10 доступна в нескольких различных геометриях и с различной подготовкой кромок, она быстро становится популярной пластиной для широкого круга производителей и их токарных операций.

«KBH10 идеально подходит для операций чистовой обработки, но при этом он достаточно прочен, чтобы выдерживать небольшие прерывания или операции резания различной глубины», — говорит Гремер. «А поскольку давление резания и, следовательно, нагрев снижаются, лункообразование и износ по задней поверхности также уменьшаются, что продлевает срок службы инструмента. Также реже встречается белый слой, который мешает многим операциям обработки твердых деталей».

Эта последняя часть достигается за счет уникальной подготовки кромок KBH10. Вместо традиционных водопадных или закругленных хонингов, применяемых практически для всех режущих инструментов из PcBN, Kennametal разработала специальную форму, которая обеспечивает более острую и свободную резку по сравнению с конкурирующими решениями, но при этом остается достаточно прочной, чтобы выдерживать суровые условия токарной обработки.

«Пять лет назад никто не мог создавать такие грани, не говоря уже об их измерении», — объясняет Гремер. «Но благодаря некоторым относительно недавним достижениям в области метрологии и станкостроения мы можем стабильно производить такую ​​форму хона, которая снижает пассивные силы резания до 40 процентов. Вместе с более прочной подложкой KBH10 — тоже новой — мы создали пластину, обеспечивающую прекрасный баланс между износостойкостью, твердостью и остротой."

Чтобы просмотреть всю линейку продуктов Kennametal, посетите сайт MSCDirect.com.