Seco M6 - геометрия при черновой обработке

Seco M6 — геометрия при черновой обработке

Максимальная эффективность работ, выполняемых на станках для черновой обточки, достигается за счет баланса между свойствами подложки режущего инструмента и геометрией стружколома.

Режущая кромка инструмента должна быть более твердой по сравнению с материалом для резания. Высокая прочность, особенно при повышенных температурах, возникающих в ходе обработки на высокой частоте оборотов, продлевает срок службы инструмента. Тем не менее, инструмент с более высокой степенью закалки отличается повышенной хрупкостью. Неравномерное распределение силы резания в ходе черновой обточки, особенно при прерывистой обработке с увеличением поверхности или глубины резания, может вызвать возникновение трещин на используемом инструменте. Нестабильность мехобработки, фиксации или самой заготовки также может привести к выходу инструмента из строя.

С другой стороны, увеличение уровня сопротивления поломке инструмента, например, за счет более высокого процентного содержания кобальта в качестве связующего материала, повышает ударопрочность инструмента. Но одновременно с этим пониженная твердость способствует более быстрому износу инструмента и/или его деформации при выполнении операций на более высоких оборотах. Ключевой задачей является достижение баланса между свойствами инструмента и обрабатываемой заготовкой.

Сплавы TP0500 и ТP3500

Например, сплав TP0500 от Seco разработан для получения максимальной прочности и износостойкости, а также возможности менять его свойства, влияющие на износостойкость и прочность, в зависимости от скорости обработки. Этот сплав является наилучшим решением для черновой обработки заготовок на высокой частоте оборотов без прерываний и при стабильных настройках обработки. Другой сплав – ТP3500 – предназначен для обеспечения долгого и предсказуемого срока службы инструмента при нестабильных условиях работы. В целях достижения прочности в сплаве сочетаются такие характеристики, как жаропрочность и частота обработки.

Покрытие Seco Duratomic

Сплав TP0500 от Seco

Сплав TP0500 от Seco

В этой связи покрытие Duratomic от Seco усиливает эксплуатационные качества обоих сплавов. Атомы алюминия и кислорода, распределенные во внешнем слое покрытия определенным образом, повышают жесткость, прочность и гладкость поверхности, позволяя выполнять резку материала свободным потоком, значительно снижая теплообразование.

В то время как подложка и покрытие режущего инструмента имеют первостепенное значение при выполнении черновой обработки, геометрия стружколома отвечает за точную настройку рабочих характеристик самого инструмента.

Точно так же, как и материал инструмента, оптимальное соотношение составляющих оказывает прямое влияние на проработку геометрии инструмента. Позитивная геометрия и острая режущая кромка снижают силу резания и увеличивают до возможного предела поток стружки. Тем не менее, острая грань не настолько прочная, как закругленная.

Геометрические характеристики таких элементов, как Т-образная зона инструмента и его фаски, могут меняться с целью повышения прочности режущей кромки. Т-образная форма элемента – это усиленная зона, расположенная позади режущей кромки, расположенная под положительным углом и обеспечивающая достаточную прочность для выполнения определенных операций и обработки заготовок, а также снижающая до минимума силу резания, по возможности. Фаска наносится на самой слабой части острой режущей кромки, где сила резания пониженная.

«Твердая» геометрия, влияющая на форму стружки, способствует их выводу через относительно острый угол, после которого появляется «завиток», который затем сразу ломается. Такая геометрия является эффективной при работе с материалами, где образуется длинная стружка, но при этом режущая кромка вынуждена выдерживать чрезмерную нагрузку. «Мягкая» геометрия, влияющая на форму стружки, дает меньшую нагрузку на режущую кромку, но при этом стружка имеет большую длину.

Хорошим примером различий между геометрией инструментов при черновой обработке являются модели M5, M6 и MR7. Перечисленные, в основном, по принципу способности управлять увеличивающейся глубиной резания и скоростью подачи материала в ходе черновой обработки, геометрия этих пластин негативная, если речь идет о наличии перпендикулярных боковых поверхностей, а также когда инструменты предназначены для работы с обеими сторонами.

Геометрия М5

M5

Seco M5 – геометрия при черновой обработке

Геометрия модели М5 совмещает высокопрочные грани и относительно низкую силу резания. В зоне режущей кромки пластины ширина инструмента составляет 0,30 мм, Т-образная зона расположена под положительным углом 5˚, а зона «перехода» – под углом 20˚ относительно передней поверхности пластины. Остальная часть режущей кромки имеет фаску, расположенную под отрицательным углом 1˚, где ширина инструмента составляет 0,31 мм, а Т-образная зона находится под положительным углом 5˚, и зона «перехода» к передней поверхности – под углом 18˚. Фаска увеличивает прочность кромки, а открытая стружечная канавка обеспечивает свободный поток длинных стружек из пластичного сплава. Геометрия модели М5 может применяться для работы с большим количеством разнообразных заготовок из различных материалов, включая сталь, нержавеющую сталь, чугун и сверхпрочные сплавы.

Геометрия MR7

Геометрия MR7, по сравнению с предыдущей моделью, выполнена для сильно прерывистого точения, тяжелых режимов, таких как черновая обработка поковок/литья с грубой поверхностью и с последующим образованием окалины, а так же чугуна и нержавеющей стали. С целью достижения максимальной прочности кромки ширина инструмента составляет 0,35 мм, Т-образная зона находится под углом 0˚. При этом зона перехода находится под меньшим углом  17˚ относительно передней поверхности пластины. Хотя ширина инструмента больше стандартной, плоская  Т-образная зона и более узкий угол перехода обеспечивают повышенную прочность и так же могут создавать более высокую силу резания, поскольку сам инструмент менее острый. И, в общей сложности, данная геометрия обеспечивает прочность, сравнимую с односторонними пластинами, предназначенными для выполнения работ в тяжелом режиме.

Геометрия M6

Среди всех геометрических форм новая модель M6 стоит посередине, являясь связующим звеном между M5 и MR7. Т-образная зона с положительным углом 4˚ в зоне режущей кромки имеет ширину 0,25 мм, т. е. не настолько широкую, как в M5 или MR7, зона перехода к передней поверхности расположена под углом 19˚. Т-образная зона на режущей кромке шириной 0,30 мм и с углом 0˚ продолжается под углом 21˚ в зоне перехода относительно передней поверхности. Эта конфигурация, выполняющая также функцию контроля стружки, обеспечивает прочность и дает возможность использовать широкую стружечную канавку для направления потока нарезанного материала.

Хотя все три геометрии различаются деталями своей конфигурации и областями применения, они выполнены на основании единой конструкторской стратегии, нацеленной на защиту режущей кромки, на достижение минимальной режущей силы и на максимальное увеличение эффективности удаления стружки. Эти геометрии наглядно демонстрируют, как именно форма и профиль стружколома могут оказать положительное влияние на окончательный результат работ по черновой обточке.

Другие информативные материалы об оптимизации обточки, новых технологиях резания металлов и современных трендах из мира токарного инструмента вы найдете в нашей рубрике «Токарная обработка», где собраны все статьи и новости по данной теме.

 

Источник материала: перевод статьи
Productive Tradeoffs in Rough Turning,
Cutting Edge Conversation

Автор статьиоригинала:
Чэд Миллер  (Chad Miller)

Об авторе

Чэд Миллер  –  руководитель отдела перспективных материалов для токарной обработки, менеджер по токарной обработке компании Seco Tools. 

Чэд Миллер отвечает за управление производством линейки изделий, выполненных из продвинутых материалов, включая инструменты из кубического нитрида бора (CBN) и с поликристаллическим алмазом (PCD). И когда Чэд не занят помощью клиентам компании и не поясняет, как лучше применять на практике передовые металлорежущие инструменты, он либо на обучающих курсах, либо бежит дистанцию 5 км, 10 км и 1/2 на марафонском забеге.

Скачать каталоги инструмента Seco и получить информацию о данном производителе вы можете по этой ссылке: Seco Tools, каталоги инструмента Секо



Понравилась статья? Поделитесь: