Analyse des mesures techniques pour Traitement du tour CNC de matériaux de forte dure
Dans le domaine de la fabrication mécanique, avec l'amélioration des exigences de résistance structurelle des produits, la demande de traitement des matériaux de forte dureté continue de croître. Ces matériaux incluent l'acier durci, l'acier à outils en alliage, l'acier inoxydable, l'acier à grande vitesse, l'alliage de titane, etc., qui ont une dureté élevée, une grande résistance de coupe et une température élevée de traitement, ce qui peut facilement entraîner des problèmes tels qu'une augmentation de l'usure des outils, une réduction de la qualité de surface de la pièce et une efficacité de traitement réduite.
Sélection raisonnable de matériaux à outils et de paramètres géométriques
Le principal facteur dans le traitement des matériaux élevés est la sélection des outils. Les outils en acier à haut débit traditionnels sont sujets à une usure rapide dans le traitement des matériaux de forte dureté, de sorte que les matériaux d'outils à haute performance tels que le carbure cimenté, la céramique, le nitrure de bore cubique (CBN) ou le diamant polycristallin (PCD) doivent être sélectionnés. Parmi eux, les outils CBN conviennent particulièrement aux pièces avec une dureté de HRC50 ou supérieure.
En plus du matériau lui-même, l'optimisation des paramètres géométriques de l'outil est également extrêmement critique. Par exemple, l'angle de râteau de l'outil doit être réduit de manière appropriée pour améliorer la résistance à la pointe; La conception de l'angle de dos doit prendre en compte l'élimination des puces et la prise en charge des outils; L'angle de déviation principal peut affecter la direction de la force de coupe, et un réglage raisonnable aide à réduire la concentration de la force de l'outil et la déformation thermique.
Résultat raisonnable des paramètres de coupe pour réduire la charge
Les paramètres de coupe ont un impact significatif sur la durée de vie des outils et la qualité du traitement. Lors du traitement des matériaux à forte dureté, une stratégie de faible vitesse de coupe, de faible taux d'alimentation et de petite profondeur de coupe doit être adoptée pour réduire l'accumulation de la chaleur et le taux d'usure des outils par unité de temps.
Par exemple, lors du traitement de l'acier à dureté élevée, les outils CBN peuvent utiliser une vitesse de coupe de 20 à 100 m / min et la fréquence d'alimentation est contrôlée dans la plage de 0,05-0,15 mm / rév. Une vitesse élevée et une grande alimentation doivent être évitées pour éviter la combustion des outils et la déformation thermique de la pièce.
Améliorer le refroidissement et la lubrification, la température de coupe de contrôle
Lors du traitement des matériaux de forte dureté, la chaleur est concentrée et le rôle du système de refroidissement est plus important. Un système de liquide de refroidissement à haute pression doit être utilisé pour vaporiser avec précision le liquide de refroidissement dans la zone de contact entre l'outil et la pièce pour enlever rapidement la chaleur de coupe et empêcher le recuit ou la brûlure de la couche durcie sur la surface de la pièce.
L'utilisation de fluides de coupe à haute efficacité contenant des additifs peut former un film de lubrification stable entre l'outil et la pièce, réduire le frottement et l'adhésion et améliorer la qualité de la surface de traitement et la durée de vie de l'outil. Dans le même temps, pour des matériaux spéciaux tels que les alliages de titane, vous pouvez également essayer d'utiliser des liquides de refroidissement à base d'huile ou une combinaison de systèmes à air froid de refroidissement à sec.
Utilisez des équipements à haute rigidité et des systèmes de serrage stables
Lorsque les lathes CNC traitent les matériaux de forte dureté, la rigidité et la stabilité de l'équipement lui-même sont particulièrement importantes. Il est nécessaire de s'assurer que la structure du lit a une résistance sismique suffisante, les rails de guidage et les vis de plomb sont de haute précision, et le porte-outil est stable et ferme. De plus, un système de roulement de broche de haute précision doit être utilisé pour éviter le ruissellement radial pendant le traitement.
En termes de serrage, une méthode de serrage avec force de serrage uniforme et petite déformation doit être sélectionnée. Pour les pièces avec des exigences de haute précision, un mandrin à trois mâchoires avec des mâchoires douces ou un luminaire spécial personnalisé peut être utilisé pour garantir que la pièce ne sera pas affectée par la déformation de serrage pendant le traitement. Taille et qualité de surface.
Stratégie de processus et allocation de traitement multi-pass
Pour les matériaux avec une dureté plus élevée, il n'est pas conseillé d'éliminer tout l'excès en même temps. Une stratégie de traitement de séparation brut et fine multi-pass peut être adoptée. Tout d'abord, un virage rugueux est effectué pour éliminer la majeure partie de l'excès, puis des processus de semi-finition et de virage fin sont effectués pour assurer la taille finale et la qualité de la surface. Les paramètres de processus raisonnables doivent être définis pour chaque processus afin de maintenir la stabilité du processus de traitement.
Il peut également combiner la technologie de coupe intermittente, le broyage au lieu de tourner et d'autres stratégies pour disperser la chaleur et la force de coupe, et éviter l'accumulation de chaleur et les dommages causés par les outils causés par le traitement continu à long terme.
Application du système d'optimisation et de surveillance du programme CNC
La programmation du traitement des tours CNC doit également s'adapter aux caractéristiques des matériaux de forte dureté. Le logiciel CAM peut être utilisé pour simuler et analyser le chemin pour éviter des changements soudains dans les angles de coupe ou une accélération et une décélération nettes qui conduisent à un traitement instable. Pendant le traitement, l'introduction de modules de surveillance intelligents tels que la charge de broche, la température de l'outil et la surveillance des vibrations permet de saisir l'état de l'outil et le traitement de la qualité en temps réel.
Certains tours de CNC haut de gamme ont également des fonctions de prédiction de compensation et d'usure, qui peuvent avertir avant que l'outil ne soit anormal, remplacer ou ajuster les paramètres de traitement et réduire les temps d'arrêt anormaux et le taux de ferraille.
