PCBN工具は鋳鉄や焼き入れ鋼などの高速切削に最適です。 PCBN 工具で鋳鉄や焼入れ鋼を切削する場合、工具の逃げ面摩耗と切削距離の関係がわかります。切削速度が一定の限界を超えると、切削速度が高くなるほど PCBN 工具の逃げ面摩耗速度は低くなります。 、高速 それどころか、切削中の工具寿命は長く、この特徴は特に現代の高速切削加工に適しています。
ハード切削技術に最適な工具素材
硬化したハードウェア(硬度 HRC55 以上)の仕上げは、通常、研削によって行われます。 しかし、工具材料の発達や旋盤(特にCNC旋盤)の加工精度の向上により、研削ではなく硬切削が使用されるようになりました。 部品の最終加工を完了する新しい仕上げ方法です。 研削ではなく旋削を行うこの方法には次のような利点があります。:
(1) 加工の柔軟性が向上し、砥石研削の限界を突破し、刃先と切削方法を変更することで異なる幾何学的形状のワークを加工できます。
(2) 切削加工における環境保護問題はますます深刻になっています。 研削により発生する廃液や廃棄物は、ますます処理や除去が困難になり、人体に有害です。 ハード切削にはクーラントが不要ですが、これは非常に重要です。
(3)切断効率が高く、加工時間が短く、設備投資費が少なく、加工コストを低減できる。
(4) 同じ体積を切削するのに消費されるエネルギーは研削のわずか 20% であるため、切削熱が少なく、加工面に焼けやマイクロクラックが発生しにくく、表面性能の完全性を維持しやすいです。ワークピースの;
(5) 同じ切りくず除去率であれば、研削に比べてハードカットの方がエネルギーを節約できます。
ハード切削に通常使用される工具材料には、セラミック、TiC コーティングインサート、PCBN 工具材料が含まれますが、高速 (1000m/分以上) でのハードターニングが必要とされるため、PCBN が最適な工具材料の種類です。 例えば、自動車のギアボックスシンクロナイザースリーブのシフトフォーク(材質20CrMnTi、硬度HRC58~62)を研削加工ではなく自動車で加工すると、効率が4倍以上向上し、加工コストが1/3に削減されます。独自の研削工程の~1/1。 2.
乾式切削加工に最適な工具材質
経済的および環境的理由から、乾式切削加工法は近年機械製造分野における重要な研究テーマとなっています。 まずは湿式切削加工における切削液の使用による問題点を見てみましょう。:
(1) 切削時の切削熱により空気や切削液がミスト状に揮発し、長期間空気にさらされると環境を汚染しやすく、作業者の健康を危険にさらす可能性があります。 切削液に含まれる硫黄や塩素などの添加剤はより有害であり、加工に影響を与えます。 表面品質;
(2) 切削液の使用は加工コストに影響します。 統計によると、切削液は生産コストの 15% を占めますが、工具コストは 3% ~ 4% しか占めません。
(3) 切削液の漏れやオーバーフローは環境を汚染し、安全性や品質事故を引き起こしやすくなります。
(4) 切削液の輸送、回収、濾過などの装置やそのメンテナンスにかかる費用が高く、生産コストが上昇します。
上記の理由により、ドライカットプロセスは西側先進国で広く使用されています。 米国マキノ社が推奨するレッドクレセント乾式切削加工は、工具の切削性能を十分に発揮できるだけでなく、湿式切削に比べ生産性が大幅に向上します。 メカニズムとしては、切削速度が速いため、発生する熱が工具先端に集中し、切削部付近の材料が赤熱状態となり、降伏強度が低下し、加工精度の向上効果が得られます。切断効率。 レッドクレセント乾式切削プロセスを使用するための前提条件は、より高い切削温度では、切削される材料の強度が大幅に低下し、切削が容易になることです。また、工具材料の強度は、より優れた赤色硬度と熱特性を備えている必要があります。同じ状態での安定性はもちろん、耐摩耗性、耐粘着性にも優れています。
乾式切削加工に適した工具材料としては、セラミックス、サーメット、コーティング超硬合金、PCBN 工具材料などが挙げられますが、赤硬度や熱安定性の点で PCBN 材料が乾式切削加工に最も適した工具材料となります。 PCBN 工具材料は上記の利点を備えており、高速条件でのドライ切削にさらに適しています。 PCBN 切削工具を使用したねずみ鋳鉄の乾式切削と湿式切削の比較を示します。PCBN は高速乾式切削に使用されます。 この場合、湿式切削よりも工具寿命が長くなります。
自動加工や難加工材の加工に最適
PCBNナイフは硬度と耐摩耗性が高く、高精度部品(寸法ばらつきが小さい)を高い切削速度で長時間加工できるため、工具交換回数や工具摩耗補正停止時間を大幅に短縮できます。 . そのため、自動化度の高いCNC工作機械や加工装置に最適であり、装置の高効率を最大限に発揮することができます。
PCBN工具は、難削材の表面溶射(コーティング)材の加工や他材との加工においても優れた性能を発揮しますが、工具寿命が極めて短く、研削加工では加工できません。 適切な工具材料は PCBN のみです。別の例としては、石油発電所の設備に使用される高合金耐摩耗鋳鉄があります。 PCBN工具を使用することにより、超硬工具に比べて切削能率が4倍以上向上し、工具1本当たりのコストは1/5になります。 さらに、PCBN工具は超硬合金などの焼結材料の切削においても優れた切削性能を発揮します。