Что больше нравится?

Четверг, 17 Июнь 2021 15:11

Инновации в области прочности керамической оснастки

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

Производитель керамических режущих инструментов Greenleaf рассказал, что инновации в области прочности керамики за последние пять лет дали большой потенциал для значительного расширения применимости керамических инструментов при фрезеровании. Компания недавно запустила свою линейку твердотельных керамических концевых фрез с четырьмя канавками “Xsytin 360”, которая разрабатывалась более двух лет. Эти инструменты являются самым тщательно протестированным продуктом, который компания когда-либо представляли.

 

Инновации в области прочности керамической оснастки

 

 

История разработки

Компания впервые представила керамическую оснастку в 1973 году. Эта оснастка была изготовлена по технологии горячего прессования, которая в то время была запатентована. Но в 1985 году компания вышла на рынок со своим методом добавления армирующих кристаллов, выращенных в длинных тонких нитях, известных как армирование усов, в микроструктуре твердых токарных инструментов.

 

Это нововведение увеличило срок службы керамических инструментов в 10 раз и привело к появлению семейства токарных пластин WG300.

 

Полоса памяти: Моя первая научная работа в промышленности была в лаборатории механической обработки, где мы оценивали производительность режущего инструмента в аэрокосмических сплавах. Я потратил много времени, рассматривая режущие кромки пластин WG300 под микроскопом.

 

Стабильность-это требование для хорошего использования инструментов. Таким образом, конструкция канавки для минимизации вибрации является важной частью проектирования.

 

Компания изготавливала пластины  для фрез в инструментах большего диаметра. Но последнее крупное достижение в области прочности керамики привело к тому, что компания разработала твердые инструменты не большого диаметра, а также вставленные шаровые инструменты.

Повышение ударной вязкости происходит в инструменте не из-за добавления другого армирующего механизма, а скорее из-за запатентованного процесса фазового упрочнения, который приводит к увеличению контроля над формированием керамического материала, включая формирование усов. Как поясняет компания, фазовое упрочнение материала обеспечивает более прочную материальную подложку. Материал, изготовленный таким образом, имеет высокую твердость ударной вязкости.

 

Сиалон Xsytin 360 (керамика, сочетающая кремний, алюминий, кислород и азот) - это материал, о котором можно с уверенностью сказать: Это самый прочный керамический материал на рынке.

 

Сравнение как с керамикой, так и с карбидом

При тестовой обработке производительность и перспективность новых осевых инструментов были замечены главным образом при не высоких скоростях, которых эти инструменты способны достичь. Керамические инструменты, как правило, работают на очень высоких скоростях, ведь  тепловой коэффициент керамики делает инструменты такими термостойкими. Инструменты даже имеют минимальные пороговые значения скорости резания для оптимальной производительности.

Однако новые, более жесткие керамические инструменты не нуждаются в интенсивности, характерной для керамики. Оптимальный диапазон скоростей для новых твердых керамических концевых фрез начинается с 1300 sfm, что является низким показателем по сравнению с другими керамическими фрезами. Для концевой фрезы 8 мм это около 10 000 оборотов в минуту. Короче говоря, необходимая скорость доступна для широкого спектра станков.

 

 

Фреза после испытаний

 

 

По сравнению с твердосплавными концевыми фрезами керамический инструмент может обеспечить как гораздо более высокую скорость резания, так и гораздо более высокую скорость подачи для более высокой скорости удаления металла. Здесь показаны параметры обработки Inconel 718. Обратите внимание на скорость керамического инструмента, которая, хотя и высока, составляет всего около 12 000 оборотов в минуту.

 

Тем не менее, даже при более низкой скорости чем для обычно выбираемой скорость обработки  керамическим фрезерным инструментом, инструмент показывают лучшую скорость удаления металла и срок службы, чем существующие керамические осевые инструменты.

При более низкой скорости подачи инструмента примерно в 3,5 раза больше, чем у существующих керамических концевых фрез.

В результате получается скорость подачи мм на зуб (нагрузка на стружку), эквивалентная  нагрузке при обработке твердосплавным инструментом, но при гораздо более высокой скорости вращения шпинделя, чем это было бы уместно для твердосплавного инструмента.

 

Твердость и ударная вязкость вместе означают более медленный износ инструмента. Кромки керамической концевой фрезы диаметром 8 мм имеют износ после 72 минут фрезерования для удаления 160 кубических мм материала из стали твердостью 52-55 HRC.

 

Компания сообщает о повышении производительности в 10 раз при фрезеровании твердой стали,  жаропрочных сплавов, прессованного графитового железа и различных твердых сплавов, которые в настоящее время находят применение в производстве деталей, изготовленных с помощью процессов аддитивного производства, таких как лазерное плавление в порошковом слое.

 

Требования для фрез Xsytin 360

Жесткая фиксация и короткий вылет  инструмента;

Траектория инструмента должна обеспечивать непрерывную резку при сохранении постоянной толщины стружки.

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии