Controle de cavacos bem-sucedido
O controle de cavacos é um dos principais fatores no torneamento, e existem 3 formas básicas de quebra de cavacos:
Cavacos autoquebráveis (por exemplo, ferro fundido cinzento)
quebra de cavaco de ferramenta de impacto
Quebra de cavacos por impacto na peça de trabalho
foto
quebra de cavacos
foto
quebra de cavaco de ferramenta de impacto
foto
Quebra de cavacos por impacto na peça de trabalho
Clique em mim para aprender o programa macro, apenas 9,9 yuan para uma aula
Fatores de influência na quebra de cavacos
Geometria da pastilha: cavacos mais abertos ou mais compactos dependem da largura do canal e do projeto estrutural micro e macro
Raio de ponta: Um raio de ponta pequeno controla o cavaco mais do que um raio de ponta grande
Ângulo de entrada (entrada): Dependendo do ângulo de entrada, os cavacos são direcionados em diferentes direções: na direção ou longe do ressalto
Profundidade de corte: dependendo do material da peça, maiores profundidades de corte afetarão a quebra de cavacos, resultando em maiores forças de corte para quebra e evacuação de cavacos
Avanço: Maior avanço geralmente produzirá cavacos mais fortes. Pode ajudar na quebra de cavacos e no controle de cavacos em alguns casos
Velocidade de corte: Mudanças na velocidade de corte podem afetar o desempenho de quebra de cavacos
Materiais: Materiais de cavacos curtos, como ferro fundido, geralmente são fáceis de usinar. Para materiais com excelente resistência mecânica e resistência à fluência (a tendência de um material se mover lentamente ou deformar sob pressão), como Inconel, a quebra de cavacos é uma preocupação maior
Dados de corte para torneamento
foto
Ao escolher a velocidade e o avanço corretos para torneamento, é importante considerar a máquina-ferramenta, a ferramenta, a pastilha e o material.
Comece com baixas taxas de avanço para garantir a segurança da pastilha e a qualidade da superfície; em seguida, aumente as taxas de avanço para melhorar a quebra de cavacos
Use uma profundidade de corte maior que o raio da ponta. Isso minimiza a deflexão radial da pastilha, o que é importante na usinagem interna
Definir a velocidade de corte muito baixa reduzirá a vida útil da ferramenta. Sempre use a velocidade de corte recomendada vc m/min (ft/min)
Usando refrigerante para melhorar a qualidade da peça torneada
foto
Quando aplicado corretamente, o refrigerante melhora a segurança do processo, o desempenho da ferramenta e a qualidade da peça. Ao usar refrigerante, os seguintes fatores devem ser considerados:
Ferramentas com refrigeração de alta precisão são altamente recomendadas para aplicações de acabamento
A pressão da refrigeração necessária para a quebra de cavacos depende do diâmetro do bico (saída), material sendo usinado, profundidade de corte e avanço
O fluxo de refrigerante necessário depende da pressão e da área total de fornecimento de refrigerante dos orifícios de refrigeração
Em aplicações de semiacabamento e desbaste, a refrigeração inferior é recomendada
Para operações de acabamento, recomenda-se o uso de superarrefecimento e subarrefecimento de alta precisão
Enfrentar desafios com o uso correto de refrigerante
foto
Problemas de controle de cavacos: uso de refrigerante
Problemas dimensionais: a causa geralmente é uma temperatura muito alta - use o refrigerante superior e inferior e a pressão do refrigerante mais alta possível
Má qualidade da superfície: use refrigerante se o defeito for causado por cavacos
Vida útil da ferramenta imprevisível em operações de desbaste: use somente refrigeração abaixo
Vida útil da ferramenta imprevisível em operações de acabamento: usando refrigeração superior e inferior simultaneamente
Mau escoamento de cavacos em operações de torneamento interno: use refrigeração superior e inferior e a pressão de refrigeração mais alta possível
Como obter uma boa qualidade de superfície ao tornear peças
foto
Regras gerais para a qualidade da superfície:
A qualidade da superfície geralmente pode ser melhorada usando velocidades de corte mais altas
A geometria da pastilha (inclinação central, positiva e negativa e alívio positivo) afeta a qualidade da superfície
A escolha do material da pastilha tem algum efeito na qualidade da superfície
Se houver tendência a vibrar, escolha um raio de ponta menor
Palhetas
As pastilhas Wiper são capazes de tornear peças com altas taxas de avanço - sem perder a capacidade de produzir um bom acabamento superficial ou quebra de cavacos.
A diretriz geral é: duas vezes a taxa de avanço, mesma qualidade de superfície. Mesma taxa de avanço, duas vezes a qualidade da superfície.
As pastilhas Wiper são projetadas para produzir uma superfície mais lisa à medida que a pastilha avança ao longo da peça de trabalho. O efeito Wiper foi projetado principalmente para torneamento e faceamento em linha reta.
foto
raio padrão
foto
raio do limpador
Comparação de pastilhas padrão e pastilhas alisadoras com base na faixa de avanço
Perceber! Todos os valores correspondentes aos ângulos R da ponta da ferramenta padrão são valores teóricos. O valor correspondente ao ângulo R do raspador (borda raspadora) é baseado no valor de teste do aço de baixa liga.
foto
foto
Os valores de raio de 1,16 mm (00,06 pol) são baseados em inserções DNMX
foto
Habilidades de aplicação de torneamento externo
foto
Partes propensas a vibração
Corte em uma passagem (por exemplo, conexões de tubos)
Recomenda-se concluir todo o corte em uma passagem para direcionar as forças de corte axialmente na direção da pinça/eixo.
Exemplo:
Diâmetro externo (OD) {{0}} mm (0,984 polegadas)
Diâmetro Interno (ID) {{0}} mm (0,590 polegadas)
Profundidade de corte ap {{0}},3 mm (0,169 polegadas)
Espessura da parede resultante {{0}},7 mm (0,028 polegadas)
foto
As forças de corte podem ser direcionadas axialmente usando ângulos de entrada que se aproximam de 90 graus (ângulos de ataque que se aproximam de 0 graus). Isso minimizará as forças de dobra experimentadas pela peça.
Corte em duas passagens
foto
A usinagem simultânea das torres superior e inferior equilibra as forças de corte radiais e evita vibração e dobra da peça.
Peças delgadas/paredes finas
Ao tornear peças delgadas/paredes finas, os seguintes fatores devem ser considerados:
Use um ângulo de entrada próximo a 90 graus (ângulo principal próximo a 0 grau ). Durante a usinagem, mesmo pequenas alterações (ângulo de entrada/ângulo de ataque de 91 graus/-1 graus a 95 graus/-5 graus ) afetarão a direção da força de corte
A profundidade de corte ap deve ser maior que o raio da ponta da ferramenta RE. Uma grande profundidade de corte ap aumentará a força axial Fz e reduzirá a força de corte radial Fx, reduzindo assim a vibração
Use pastilhas com arestas de corte vivas e um pequeno raio de ponta RE, reduzindo assim as forças de corte
Considere as classes de cermet ou PVD para garantir resistência ao desgaste e arestas de corte afiadas da lâmina, que são as preferidas para este tipo de operação
foto
Usinagem de Ombros/Torneamento de Ombros
Siga as etapas 1-5 para evitar danos à aresta de corte da pastilha. Este método é ideal para insertos com cobertura CVD e pode reduzir significativamente a quebra do inserto.
Passos 1-4:
Mantenha a distância e a taxa de avanço iguais para cada etapa (1-4) para evitar o entupimento de cavacos.
foto
Passo 5:
O corte final é feito fazendo um corte vertical do diâmetro externo em direção ao diâmetro interno.
foto
O agrupamento de cavacos no raio da ferramenta também pode ser um problema se a sequência de usinagem for ID para OD ao enfrentar um ressalto. Alterar o percurso pode alterar a direção do cavaco e resolver o problema.
foto
fim do carro
foto
Comece com o faceamento (1) e o chanfro (2). Se possível e a geometria da peça o permitir, o chanfro (3) tem prioridade. O corte longitudinal (4) é a operação final e a pastilha entrará e sairá suavemente durante o processo.
O faceamento deve ser a primeira operação para definir um ponto de referência na peça para o próximo passe.
Rebarbas se formam no final do corte quando a aresta de corte sai da peça de trabalho, o que geralmente é problemático. Deixar um chanfro ou filete (inverter um filete) pode minimizar ou até mesmo evitar a formação de rebarbas.
Um chanfro na peça permitirá uma entrada mais suave da aresta de corte (seja faceada ou torneada longitudinalmente).
Corte interrompido
foto
Ao executar o corte interrompido:
Use classes PVD para tenacidade da aresta em aplicações com cortes interrompidos rápidos (por exemplo, barra hexagonal)
Use classes CVD resistentes para garantir tenacidade geral em peças grandes e aplicações pesadas de corte interrompido
Considere usar um quebra-cavacos de alta resistência para maximizar a resistência ao lascamento
Desligar o refrigerante pode ser benéfico para evitar rachaduras quentes
Rebaixos de usinagem em peças acabadas
Use o maior raio de ponta RE possível para torneamento e faceamento longitudinal, garantindo assim:
foto
Aresta de corte de alta resistência, maior confiabilidade
boa qualidade de superfície
Capaz de usar alta alimentação
Não exceda a largura do rebaixo e execute-o como a última etapa da rebarbação.
foto
Habilidades de aplicação de torneamento interno
foto
Escolha o maior diâmetro possível da barra de mandrilar, mas ao mesmo tempo certifique-se de que haja espaço suficiente entre a barra de mandrilar e o furo para escoamento de cavacos
Certifique-se de que os parâmetros de corte usados sejam favoráveis ao escoamento adequado de cavacos e produzam o tipo correto de cavacos
Escolha o menor balanço possível, mas ao mesmo tempo certifique-se de que o comprimento da barra de mandrilar permite o comprimento de fixação recomendado. O comprimento de fixação não deve ser inferior a 3 vezes o diâmetro da barra de perfuração
foto
Use barras de mandrilar antivibratórias ao usinar peças sensíveis à vibração
Escolha um ângulo de posição o mais próximo possível de 90 graus (e um ângulo de ataque o mais próximo possível de 0 grau) para direcionar as forças de corte ao longo da barra de mandrilar. O ângulo de entrada não deve ser inferior a 75 graus (o ângulo de corte não deve ser superior a 15 graus)
foto
foto
Como primeira escolha, pastilhas intercambiáveis devem ter uma forma de base positiva e uma geometria de pastilha positiva para minimizar a deflexão da ferramenta
Escolha um raio de ponta da pastilha menor que a profundidade de corte
O contato insuficiente da aresta de corte pode aumentar a vibração causada pelo atrito durante o corte. Escolha um contato de aresta de corte maior que o raio da ponta para garantir uma boa ação de corte
O contato excessivo da aresta de corte (grande profundidade de corte e/ou avanço) pode aumentar a vibração causada pela deflexão da ferramenta
Pastilhas sem cobertura ou levemente revestidas geralmente geram forças de corte mais baixas do que as pastilhas com cobertura espessa. Isso se torna especialmente importante quando a relação comprimento/diâmetro é grande. Arestas de corte afiadas geralmente minimizam a tendência de vibração, melhorando a qualidade do furo
Para torneamento interno, geometrias com quebra-cavacos abertos costumam ser mais benéficas
Em algumas operações, uma classe de pastilha com um nível mais alto de tenacidade pode ser considerada, pois pode lidar com qualquer risco de obstrução de cavacos ou tendência a vibração
Se for necessária uma melhor formação de cavacos, considere modificar o percurso
foto
Dicas de aplicação para torneamento de peças duras
foto
Além das recomendações gerais de torneamento, há algumas considerações importantes para o torneamento de peças duras (como o processo de produção, incluindo a preparação da peça na fase de torneamento macio antes do endurecimento):
evitar falhas
manter tolerâncias dimensionais apertadas,
Chanfrar e usinar raios antes do tratamento térmico
Não entre ou retire a faca repentinamente
Corte para dentro ou para fora formando um arco para dentro ou para fora
foto
foto
medição de superfície
Eixo X: comprimento característico
Eixo Y: desvio de diâmetro
Fixação
Boa estabilidade da máquina, fixação correta e posicionamento da peça de trabalho são essenciais
Como diretriz geral, para peças de trabalho apoiadas em apenas uma extremidade, geralmente é recomendado que a relação comprimento/diâmetro da peça de trabalho não exceda 2:1. A relação L/D pode ser aumentada se houver suporte adicional de cabeçote móvel
Observe que o design termicamente simétrico do deck e do cabeçote móvel aumentará ainda mais a estabilidade dimensional
Usando o sistema Coromant Capto®
Minimize todas as saliências para maximizar a rigidez do sistema
Para torneamento interno, considere barras de mandrilar com haste de metal duro e Silent Tools™
foto
Inserir Microgeometria
Duas pastilhas de CBN com borda passivada típicas são do tipo S e do tipo T.
Tipo S: tem a melhor resistência da aresta. Fornece resistência a microchips para qualidade de superfície consistente.
Tipo T: permite ótima qualidade de superfície em corte contínuo e minimiza a formação de rebarbas em corte interrompido. A força de corte é baixa.
foto
Geometria da ponta da ferramenta
Em condições estáveis, sempre use uma geometria alisadora para garantir a melhor qualidade da superfície.
Quando maior produtividade é necessária, pastilhas com pequenos ângulos de posição são usadas.
Quando a estabilidade é ruim (peças delgadas, etc.), devem ser usadas pastilhas de raio regular.
processamento úmido ou seco
foto
O torneamento de peças duras sem o uso de refrigeração é ideal e perfeitamente possível. As pastilhas de CBN e de cerâmica podem suportar temperaturas de corte mais altas, eliminando assim os problemas de custo e as dificuldades associadas à refrigeração.
Certas aplicações podem exigir refrigeração, por exemplo, para controlar a estabilidade térmica da peça de trabalho. Nesses casos, garanta um fluxo contínuo de refrigerante durante toda a operação de torneamento.
Normalmente, o calor gerado durante a usinagem é distribuído para o cavaco (80 por cento), a peça de trabalho (10 por cento) e a pastilha (10 por cento). Isso mostra a importância do escoamento de cavacos da área da aresta de corte.
Parâmetros de corte e desgaste
O calor elevado na área da aresta de corte reduz as forças de corte. Portanto, velocidades de corte muito baixas geram menos calor e podem causar a quebra da pastilha.
O desgaste por craterização afeta gradualmente a resistência da pastilha, mas não afeta a qualidade da superfície no mesmo grau. Por outro lado, o desgaste de flanco afeta gradualmente as tolerâncias dimensionais.
foto
Taxa de desgaste que determina a vida útil da ferramenta
*) desgaste de flanco **) desgaste de cratera
Diretrizes de Mudança de Ferramenta
A qualidade superficial predeterminada (B) é um critério de troca de ferramenta comum e prático. A qualidade da superfície é medida automaticamente em uma estação separada e um valor especificado para a qualidade da superfície é fornecido.
Para um processo de usinagem otimizado e mais estável, um número predeterminado de peças (A) é definido como padrão para trocas de ferramentas. Este valor deve ser 10-20 por cento menor que a contagem média de peças, o valor exato depende da situação específica.
foto
A: Número de peças programadas
B: qualidade de superfície predeterminada
Eixo X: número de peças
Eixo Y: qualidade da superfície
Linha azul: desgaste da lâmina
Linha vermelha: valor Ra/Rz máximo
uma estratégia de corte
Estratégias de "remoção de metal" de corte único estão disponíveis para operações externas e internas. No torneamento interno, um setup estável é muito importante e o balanço da ferramenta não deve exceder o diâmetro da barra de mandrilar (1×D). Para bons resultados de usinagem, pastilhas levemente afinadas com chanfro e velocidades de corte e avanços moderados são recomendados.
foto
vantagem
Tempos de processamento mais rápidos possíveis
um bolso
deficiência
Dificuldade em atender tolerâncias dimensionais apertadas
Vida útil da ferramenta mais curta (em comparação com o corte secundário)
Desvios dimensionais devido ao desgaste relativamente rápido
estratégia de dois cortes
A estratégia de dois cortes pode ser usada na produção não tripulada para processar superfícies de alta qualidade. Pastilhas de desbaste com um raio de 1,2 mm (0.047 pol.) e pastilhas de acabamento em forma de T com apenas um chanfro são recomendadas. Ambas as pastilhas devem ter uma geometria alisadora.
foto
vantagem
Ferramentas otimizadas para desbaste e acabamento
Maior segurança, tolerâncias mais rígidas e intervalos de troca de ferramenta potencialmente mais longos
deficiência
duas lâminas necessárias
duas posições de ferramenta
uma troca de ferramenta
