Lưỡi dao cắt rãnh PCD & Carbide — Hướng dẫn ứng dụng cho gia công trục cán
Nguyên tắc đầu tiên: Trục cán quyết định dụng cụ
Mọi ứng dụng cắt rãnh đều bắt đầu và kết thúc với thân trục cán. Độ cứng của nó. Đường kính của nó. Hồ sơ rãnh cần mang. Lực ép mà nó sẽ chịu trong quá trình sử dụng. Dụng cụ là thứ yếu — nó tồn tại để phục vụ trục cán. Các quyết định kỹ thuật chảy từ phôi ra ngoài, không phải từ danh mục dụng cụ đi vào.
Đọc trục cán trước khi chọn lưỡi dao
Ba câu hỏi thiết lập cơ sở:
Trục cán được làm bằng gì?Các loại HSS (M2, M42, T15) được tôi cứng đến HRC 60–66. Carbide vonfram nguyên khối (các loại WC-Co, thường có chất kết dính coban 6–15%). Thép hợp kim rèn ở HRC 45–55. Mỗi loại đòi hỏi một giải pháp cạnh cắt khác nhau. Vật liệu quyết định xem lưỡi dao có tồn tại mười phút hay mười giờ.
Hình dạng rãnh là gì?
Chiều rộng tại bề mặt trục cán. Độ sâu từ OD đến đáy. Góc thành bên — thẳng, côn hoặc bo tròn. Cấu hình đáy — phẳng, bo tròn hoàn toàn hoặc vát mép. Một rãnh dầu rộng 2 mm và một rãnh biên dạng rộng 12 mm là các vấn đề kỹ thuật khác nhau với các giải pháp dụng cụ khác nhau.Bối cảnh sản xuất là gì?
Một trục cán. Mười trục cán. Một chiến dịch hàng năm lặp lại 200 trục cán. Khối lượng quyết định mô hình kinh tế. Carbide được khấu hao trên năm trục cán là hợp lý. Carbide được thay thế ba lần mỗi trục cán trong chiến dịch 200 trục cán là một vòng xoáy chi phí.Carbide so với PCD — Không phải là so sánh chất lượng, mà là so sánh sự phù hợp
Yếu tố quyết định
| Ưu tiên Carbide |
Ưu tiên PCD |
Độ cứng trục cán |
| Dưới HRC 55 |
HRC 58 trở lên, trục cán carbide |
Số lượng rãnh mỗi trục cán |
| Thấp — dụng cụ tồn tại lâu hơn công việc |
|
|
| Cao — dụng cụ phải tồn tại trong toàn bộ trục cán |
Khối lượng chiến dịch |
Chạy ngắn, thay đổi thường xuyên |
| Sản xuất liên tục, thời gian ngừng hoạt động tối thiểu |
Chiều rộng rãnh |
Không quan trọng — lưỡi dao tiêu chuẩn phù hợp |
| Dung sai chặt chẽ — yêu cầu biên dạng tùy chỉnh |
Khả năng chấp nhận rủi ro lỗi giữa chừng |
Trung bình — trục cán có thể được gia công lại |
| Không — trục cán bị loại bỏ là không thể chấp nhận được |
Carbide không hề thua kém. PCD không phải lúc nào cũng cần thiết. Chúng phục vụ các thực tế sản xuất khác nhau. Câu hỏi kỹ thuật là: cái nào phù hợp với trục cán này, chiến dịch này, hồ sơ rủi ro này? |
Hai loại cấu tạo PCD — Ranh giới 4 mm |
Ngưỡng chiều rộng lưỡi dao 4 mm là điểm tối ưu hóa kỹ thuật, không phải là sự phân chia tùy tiện.
Dưới 4 mm: Cấu tạo kim cương nguyên khối
Khi toàn bộ tiết diện lưỡi dao rộng 4 mm hoặc hẹp hơn, đơn giản là không có chỗ cho mối nối. Một đường hàn ở quy mô này chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tổng diện tích tiết diện — và mọi đường hàn là một vị trí khởi phát mỏi tiềm năng. Cách tiếp cận đúng: sản xuất lưỡi dao hoàn chỉnh từ PCD nguyên khối. Không có giao diện. Không có sự gián đoạn. Mỗi micron tiết diện của lưỡi dao đóng góp khả năng chống mài mòn. Chi phí mỗi lưỡi dao cao hơn. Chi phí mỗi rãnh, được khấu hao trên toàn bộ tuổi thọ của lưỡi dao, thường thấp hơn so với phương pháp hàn vì lưỡi dao tồn tại lâu hơn trước khi mất hình dạng.
Trên 4 mm: Kim cương hàn trên Carbide
Khi chiều rộng lưỡi dao vượt quá 4 mm, vùng mài mòn chiếm một phần của tổng tiết diện. Chỉ có đầu cắt — phần thực sự tiếp xúc với trục cán — cần độ cứng kim cương. Phần còn lại của lưỡi dao đóng vai trò hỗ trợ kết cấu. Một bộ phận cắt PCD được hàn chân không vào đế carbide đặt vật liệu đắt tiền chỉ ở nơi nó thực hiện công việc. Carbide cung cấp khối lượng, độ cứng và hiệu quả chi phí. Mối nối được sản xuất trong điều kiện lò nung không có oxy — không làm suy yếu oxit tại giao diện, không có lỗ rỗng, làm ướt hoàn toàn kim loại của cả hai bề mặt bằng hợp kim hàn.
Các bộ phận phụ trợ — Cái gì giữ lưỡi dao
Bộ lắp ráp dụng cụ có ba bộ phận chịu tải, không phải một:
Lưỡi dao
tạo ra hành động cắt
Giá đỡ
-
truyền năng lượng máy đến lưỡi dao và duy trì vị trí dưới tảiKhối đỡ
-
hấp thụ sốc va đập của các vết cắt gián đoạn và ngăn ngừa sự lệch của lưỡi daoBa bộ phận này chia sẻ
-
tải cắt như một hệ thống. Một lưỡi dao trong giá đỡ lắp không khớp sẽ rung. Một giá đỡ không có khối đỡ được đặt đúng vị trí sẽ truyền sốc va đập trực tiếp vào cạnh lưỡi dao. Được thiết kế như một bộ, lắp đặt như một bộ, bảo trì như một bộ.Giá đỡ được cấu hình theo loại trục chính của máy. Khối được tạo hình theo hình dạng lưỡi dao. Cả hai đều không phải là loại chung. Cả hai đều được cung cấp.
Làm thế nào một dụng cụ tùy chỉnh được hình thành
Trình tự là tiêu chuẩn hóa. Đầu ra thì không.
Bước 1 — Gửi dữ liệu:
Vật liệu trục cán, độ cứng, bản vẽ rãnh hoặc mô tả kích thước, mẫu máy, loại giao diện trục chính.
Bước 2 — Đề xuất kỹ thuật:
Palton trả về một gói chỉ định loại được đề xuất (carbide hoặc PCD), phương pháp cấu tạo (lớp phủ hoàn toàn hoặc hàn cho PCD, nguyên khối hoặc đầu hàn cho carbide), hình dạng lưỡi dao,thông số kỹ thuật giá đỡ và biên dạng khối đỡ.
Bước 3 — Xem xét và phê duyệt:Khách hàng xem xét thiết kế được đề xuất. Các sửa đổi được chấp nhận. Bản vẽ cuối cùng được phê duyệt.
Bước 4 — Sản xuất:
Lưỡi dao được chế tạo. Giá đỡ được gia công. Khối được sản xuất. Bộ lắp ráp được lắp và kiểm tra như một hệ thống hoàn chỉnh. Xác minh hình học theo bản vẽ đã phê duyệt.Bước 5 — Giao hàng:
Gói dụng cụ được vận chuyển kèm theo hướng dẫn lắp đặt và các thông số cắt ban đầu.Kinh tế của việc không tạo ra phế liệu
Tính toán chi phí cho dụng cụ cắt rãnh trục cán phải bao gồm giá trị của phôi. Một lưỡi dao cắt rãnh tiêu chuẩn có thể có giá vài trăm đô la. Trục cán mà nó cắt có thể trị giá vài nghìn đô la về vật liệu và gia công trước đó. Nếu lưỡi dao bị lỗi giữa chừng và biên dạng rãnh bị hỏng không thểphục hồi, tổn thất là trục cán — không phải lưỡi dao.
PCD giảm thiểu rủi ro này xuống gần bằng không vì chế độ lỗi tạo ra nó — sự suy giảm cạnh dần dần làm thay đổi hình dạng rãnh — không xảy ra trong cửa sổ dịch vụ của dụng cụ. Lưỡi dao bắt đầu trục cán sẽ hoàn thành nó. Biên dạng rãnh đã được lập trình sẽ là cái được đo khi kiểm tra.
Đối với môi trường sản xuất nơi trục cán bị loại bỏ có nghĩa là bỏ lỡ lô hàng và bỏ lỡ lô hàng có nghĩa là một cuộc trò chuyện với khách hàng mà không ai muốn có, khoản bảo hiểm đó đáng giá hơn sự chênh lệch giá giữa carbide và PCD.
Tham chiếu thông số kỹ thuật
Thông số
Carbide
PCD (Hàn)
| PCD (Lớp phủ hoàn toàn) |
Phạm vi chiều rộng lưỡi dao |
1–20 mm |
4–20 mm |
| 1–4 mm |
Khả năng tương thích vật liệu trục cán |
Thép hợp kim ≤ HRC 55 |
HSS HRC |
| 58–66, trục cán carbide |
HSS HRC 58–66, trục cán carbide |
Tuổi thọ cạnh điển hình (trục cán HSS) |
|
| 2–5 trục cán mỗi cạnh |
20–50+ trục cán mỗi cạnh |
|
|
| 30–80+ trục cán mỗi cạnh |
Khả năng mài lại |
Có — nhiều chu kỳ |
Có — nhiều chu kỳ |
| Có — giới hạn bởi khối lượng kim cương |
Trục phay tiêu chuẩn |
Trục phay tiêu chuẩn |
Cấu hình tùy chỉnh |
| Cấu hình tùy chỉnh |
Khối đỡ |
Bao gồm tiêu chuẩn |
Bao gồm tiêu chuẩn |
| Bao gồm tiêu chuẩn |
Về nhà cung cấp này |
Chủ yếu kinh doanh các dòng sản phẩm dụng cụ PCD/CBN/MCD, bao gồm các loại dao phay CNC, dao phay, dụng cụ khắc và các loại khác, đặc biệt trong lĩnh vực vật liệu khó gia công như graphite, gốm, sợi carbon, silicon carbide gốc nhôm với lợi thế kỹ thuật đáng kể. |
Chủ yếu kinh doanh các dòng sản phẩm dụng cụ PCD/CBN/MCD, bao gồm các loại dao phay CNC, dao phay, dụng cụ khắc và các loại khác, đặc biệt trong lĩnh vực vật liệu khó gia công như graphite, gốm, sợi carbon, silicon carbide gốc nhôm với lợi thế kỹ thuật đáng kể. |