На протяжении многих лет обработка чугуна резанием является одной из сложнейших задач в машиностроении. Эффективные решения от компании TaeguTec позволят вам оптимизировать существующие технологические процессы обработки чугуна.
Чугун широко используется во многих отраслях промышленности, особенно в такой инновационной и прогрессивной области, как автомобильная. Именно в этой области чугун применяют для изготовления самых ответственных частей: блока цилиндров, тормозных барабанов и дисков, картеров дифференциала, стержней, маховиков и многих других технологично сложных деталей.
Чугун — это сплав железа с углеродом, в котором содержание последнего превышает 2,14%. В промышленности используют практически все виды чугунов, включая ковкий, белый, серый и высокопрочный с шаровидным графитом.
Одним из основных недостатков чугуна при обработке резанием является непостоянная стойкость режущего инструмента. Поэтому при обработке чугунов можно получить различный расход режущего инструмента на одну деталь: при обработке одной партии стойкость может составлять 100 деталей на режущую кромку, для другой партии — 60 деталей на режущую кромку. Одни специалисты утверждают, что причина такого результата — неоднородное содержание углерода в структуре чугуна, другие ссылаются на погодные условия во время получения заготовки.
Именно поэтому целью компании TaeguTec является стремление обеспечить стабильную стойкость инструмента при обработке различных партий деталей. Таким образом, чтобы одна режущая кромка пластины обеспечивала стабильную обработку 100 деталей сегодня, завтра и послезавтра, несмотря на некоторые несоответствия в качестве заготовок. Достичь таких результатов позволяют разработанные компанией ТaeguTec новые сплавы, которые выгодно отличаются повышенной ударной вязкостью и прочностью в сочетании с сопротивлением к износу. Также они хорошо себя демонстрируют как при прерывистом черновом резании, так и при чистовой обработке чугуна.
Для изготовления автомобильных комплектующих наиболее часто используются серый и высокопрочный чугун. На обработку высокопрочного чугуна, как правило, затрачивают в три раза большее количество инструмента, чем на обработку серого чугуна. Такое положение вещей объясняется тем, что высокопрочный чугун содержит больше кремния и легирующих элементов в виде труднообрабатываемых карбидов. В высокопрочном чугуне графитовые включения имеют форму шара, окруженного оболочкой из карбида кремния. В сером же чугуне графит представлен в виде чешуек и достаточно легко обрабатывается резанием. Поэтому при обработке высокопрочных чугунов выделяется значительное количество теплоты.
Для решения этой проблемы компания TaeguTec наносит на все свои твердосплавные пластины (рис. 1), предназначенные для обработки чугуна, достаточно толстое многослойное покрытие (около 20 мкм), включающее в себя слой Al2O3 (оксида алюминия). Оксид Al2O3 защищает основу твердосплавной пластины от перегрева. Кроме того, оксид алюминия химически стабилен: он не вступает в реакцию с чугуном, что позволяет избежать химического износа пластины. Часто практикуют покрытия, в которых Al2О3 чередуется с толстыми слоями TiCN (карбонитрид титана) (рис. 2).
Компания TaeguTec имеет множество путей решения вышеперечисленных вопросов как в токарной, так и во фрезерной обработке. Одним из таких методов является применение инструментальных материалов нового поколения: ТТ7310, ТТ1300, ТТ6290, ТТ6030 (твердые сплавы); AW20, AB20, AB30, AS10, SC10 (керамика); ТВ650, КВ90А и КВ90 (кубический нитрид бора).
Из перечисленных твердых сплавов необходимо выделить новый фрезерный сплав ТТ6290, который сочетает в себе двойное покрытие (рис. 3) CVD (MTCVD TiCN/Alumina/TiN) и PVD (AlTiN). Такая упрочненная подложка гарантирует увеличенную и повышенную стойкость. Традиционные фрезерные сплавы для обработки чугуна работают на скоростях ниже 250 м/мин, а сплав ТТ6290 способен работать на скорости 400 м/мин.
Для улучшения механических свойств и уменьшения веса производимых деталей, без потери их твердости в промышленности применяют ковкий и CGI чугуны. К сожалению, данное преимущество имеет и свои недостатки. Ковкий чугун содержит в своем составе больше кремния, чем серый чугун, который повышает абразивные характеристики, что, в свою очередь, значительно снижает стойкость инструмента при обработке. Кроме того, структура этого чугуна отличается от серого чугуна наличием частиц графита в виде хлопьев, окружающих феррит. Как следствие — при обработке ковкого чугуна, приходится затрачивать втрое больше времени (занижать режимы) и увеличивать количество режущих пластин.
Для обработки ковкого чугуна компания TaeguTec рекомендует применять следующие сплавы: ТТ7310, ТТ1300, ТТ6060, ТТ6030 (твердые сплавы); AW20, AB20, AB30, AS10, SC10 (керамика); ТВ650, КВ90А и КВ90 (кубический нитрид бора). Выбор конкретного материала пластины зависит от химических и физических свойств обрабатываемого материала и условий обработки.
Например, для обработки ковкого чугуна TaeguTec рекомендует использовать сплав ТТ7310 (рис. 4). Этот сплав нового поколения был разработан для точения ковкого и серого чугуна и способен увеличивать стойкость инструмента. Данный сплав имеет более широкую область применения и используется для машинной обработки ковкого чугуна в диапазоне скоростей от 150 м/мин до 350 м/мин и для серого чугуна — от 150 м/мин до 420 м/мин. На сплав ТТ7310 нанесено толстое покрытие с прочной твердосплавной подложкой, которая гарантирует обеспечение прекрасного сочетания износостойкости и стойкости к повреждению стружкой. Новый универсальный сплав применяется как для наружной токарной обработки, так и для расточки деталей на черновой и чистовой операциях. Новый сплав способен обеспечить улучшенную стойкость инструмента, качество поверхности и надежность при работе на высоких подачах и скоростях, чтобы добиться исключительно высокопроизводительных результатов.
Дополнительной и общеизвестной проблемой при обработке чугуна резанием является образование пыли графита. Данная ситуация возникает, когда обработка ведется без СОЖ. Графит оседает в виде пыли и загрязняет все рабочее пространство станка и, главное, — аккумулируется в легких станочника. Как правило, этого можно избежать путем использования СОЖ. С другой стороны, при обработке «всухую» повышается производительность и стойкость инструмента.
Но обработка чугунов без СОЖ приводит к нагреву заготовки, что способствует выходу ее размеров за пределы поля допуска. Чтобы избежать данной проблемы, необходимо увеличение подачи при обработке — в этом случае деталь просто не будет успевать нагреваться.
Номенклатура сплавов TaeguTec позволяет совершать высокопроизводительную обработку, в том числе на высоких подачах, с возможностью работы как с применением СОЖ, так и без нее.
Наряду с задачами обработки различных чугунов с СОЖ или без нее, существует задача финишной обработки чугунов. Для этой операции компания TaeguTec рекомендует использовать керметы.
Специально разработанный сплав кермет СТ3000 для высокоскоростной чистовой обработки, по сравнению с традиционными сплавами, обладает высокой теплопроводностью и низкой адгезией, что способствует увеличению стойкости пластин к износу по задней поверхности и к образованию зубцов (выемок).
Благодаря своей однородной микроструктуре, новый сплав СТ3000 обеспечивает более длительный срок службы инструмента и улучшенную чистоту поверхности по сравнению с металлокерамическими сплавами конкурентов для чистовой фрезерной и токарной обработок.
Имея в своем арсенале отличные решения в области сплавов, компания TaeguTec предлагает своим заказчикам использовать данные сплавы на пластинах серии HEX-TURN (рис. 5). Эта серия инструмента позволяет сократить затраты на токарную обработку
Преимущество HEX-TURN состоит в использовании пластин с 12 режущими кромками, на каждой из которых присутствует технология Wiper, позволяющая увеличить производительность или получить высокое качество обработанной поверхности. Угол в плане на пластинах данного типа, равен 120o, что позволяет повысить прочность и сопротивляемость к выкрашиванию.
Подводя итоги, следует отметить, что с каждым годом требования к механическим свойствам узлов автомобилей и других машин возрастают, а соответственно, растут и требования к металлорежущему инструменту. Компания TaeguTec продолжает разрабатывать инструменты специализированного назначения для усовершенствования процессов обработки.
Технический персонал компании «ТАЕГУТЕК УКРАИНА» избавит Вас от необходимости разбираться в больших каталогах для подбора инструмента и режимов для него. Специалисты компании помогут Вам оптимизировать уже существующий технологический процесс или создать новый, внедряя новые технологии в области обработки металлов резанием, увеличивая производительность и уменьшая при этом себестоимость продукции.
Любую интересующую информацию об инструментальных решениях TaeguTec можно получить, обратившись в офис компании «ТАЕГУТЕК УКРАИНА».
Всегда к Вашим услугам:
____________________________________________________
Рекомендуемые по теме материалы:
г. Днепр, Турбинный спуск, 4
тел: 8 (056) 790 84 09, тел / факс: 8 (056) 790 84 18
Оставить заявку mailto:td@taegutec.com.ua
