Cinque assi CNC lavorazione cursori di stampo complessi: acciaio resistente all 'usura taglio e trattamento termico

Cinque assi CNC lavorazione diapositive per stampi complessi: considerazioni di base di taglio e trattamento termico di acciaio resistente all 'usura

Per i dispositivi di scorrimento dello stampo di precisione che coinvolgono superfici complesse, la lavorazione CNC a cinque assi è un percorso regolare per ottenere una produzione altamente accurata ed efficiente, molti ingegneri nella selezione dei prodotti trascurano facilmente un punto critico: l'acciaio resistente all 'usura.(per esempio SKD 11, H13 o D2) Durezza estremamente elevata dopo la tempra o la tempera (In genere HRC50 - 60 +), la fresatura diretta a cinque assi è altamente soggetta al collasso dell 'utensile, al forte calo della durata dell' utensile e persino alla deformazione dello stampo o alla microfrattura della superficie causata dal calore di lavorazione, il nucleo consiste nello sviluppo di un percorso di processo "Prima della solidificazione + Precisione rettifica/lucidatura + Tempra locale ad alta frequenza" o "Ricottura del taglio + Trattamento termico complessivo" e nell 'abbinamento con l'utensile speciale in metallo duro. Questo articolo analizzerà in dettaglio i punti fondamentali dell 'ingegneria dello smontaggio dei parametri di taglio, dello stato del materiale, della selezione dell' utensile e della gestione termica coordinata della lavorazione CNC a cinque assi del dispositivo di scorrimento complesso dello stampo, aiutando l'approvvigionamento e i ricercatori a evitare il rischio comune di guasto dell 'utensile e la differenza di dimensione.

Il processo di selezione dei componenti prima della loro lavorazione e selezione

Il materiale del cursore dello stampo determina direttamente la difficoltà di lavorazione CNC di una grande varietà di acciai resistenti all 'usura, comunemente noti come SKD11 (acciaio ad alto tenore di carbonio, cromo, ecc.), D2 (analoghi del marchio americano H13), H13 (acciaio per stampi a caldo) e Cr12MoV domestico, questi materiali sono diversi nello stato di fornitura (di solito ricottura, durezza HB200 - 300) e stato di trattamento termico (HRC50 - 62).

Preferenze di cottura:Nello stato di ricottura, il coefficiente di taglio dell 'acciaio resistente all' usura è relativamente buono, l'uso di frese integrali rivestite in metallo duro PVD può ottenere l'elaborazione a cinque assi, in grado di lavorare il tipo complesso di diapositive cavità, scanalatura e angolo R. Questa volta, la forza di taglio è moderata, il carico della macchina è uniforme, contribuendo a garantire la precisione di posizionamento a cinque assi.

Limitazioni della lavorazione del fuoco:Se si tenta di fresare il cursore a cinque assi sopra HRC50, la fresatura dello specchio o la sbavatura parziale con un margine molto piccolo (come 0,05 - 0,1 mm) è quasi impossibile, perché il tasso di usura dello strumento aumenta esponenzialmente e la forma del truciolo cambia, facilmente si attacca al coltello, influenza gravemente la finitura della superficie del dispositivo di scorrimento, pertanto, l'ingegnere deve chiarire lo stato di durezza finale richiesto dal disegno, spingendo così la disposizione del processo di lavorazione CNC.

Strategie di lavorazione a cinque assi e definizione dei parametri di taglio

Per i dispositivi di scorrimento complessi contenenti superfici libere, le macchine utensili a cinque assi (come i centri di lavorazione con assi A/C o B/C) offrono un angolo di accesso ottimale all 'utensile evitando interferenze, tuttavia l'elevata durezza e la bassa conduttività termica dell' acciaio resistente all 'usura rendono la gestione della temperatura di taglio fondamentale.

Nella fresatura fine a cinque assi dell 'acciaio inossidabile ridato, si consiglia la seguente strategia parametrica:

• Utensili scelti:Preferisce i bulbi in metallo duro integrale con un nano-rivestimento come TiAlN o AlCrN Per le piccole aree arrotondate R0.5-R3, il diametro dell 'utensile deve corrispondere al raggio della superficie per ridurre il "taglio inferiore".
• Velocità e velocità:Per lo stato di ricottura SKD11, la velocità di taglio vc è generalmente impostata a 120 - 180 m/min con un avanzamento fz compreso tra 0,1 - 0,2 mm/z per dente, che può ridurre significativamente la temperatura di taglio e prolungare la durata dell 'utensile utilizzando una microlubrificazione (MQL).
• Coltelli e pugnali:Quando si inserisce un innesto a cinque assi, è necessario ottimizzare il percorso dell 'attacco del coltello per evitare la generazione di segni di attacco ai punti alti o bassi della superficie di scorrimento, si consiglia di utilizzare la compensazione G41/G42 o la compensazione dinamica e aumentare il segmento alla mutazione di curvatura, garantendo la continuità della superficie.

Tabella 1: parametri raccomandati per la fresatura a cinque assi in acciaio ricottura (per riferimento)

NOTA: I parametri specifici devono essere regolati in base alla rigidità della macchina, al marchio dell 'utensile e alla superficie di usura dell' utensile durante la prova del primo pezzo.

Controllo della variazione del calore in combinazione con la successiva rettifica

Molti cursori sono sottoposti a tempra e rinvenimento complessivi dopo la lavorazione CNC, per ottenere una durezza finale di resistenza all 'usura (es. HRC 55 - 60).Trasformazione.Dopo la lavorazione CNC a cinque assi, la forma di cursori è complessa, la distribuzione delle sollecitazioni residue è ineguale, è facile da deformare quando è spenta, con conseguente superficie di accoppiamento (come la combinazione di cursori e guide, nucleo) molto scarsa.

Programma evasione:

• Lasciare margini di carico:Nella programmazione CNC, i piani di appoggio (come le rotaie, i piani di posizionamento) devono essere dotati di un margine di abrasione chiave di 0,1 - 0,3 mm da riservare 0,05 mm, e il resto dei lati non complessi può essere riservato con un margine maggiore.
• Prova a bruciarlo:Per i cursori di forma complessa, si consiglia di eseguire una ricottura a bassa temperatura (600 - 650 ° C) dopo la finitura CNC, prima del trattamento termico finale per liberare lo stress residuo dal taglio.
• Imballaggio e riscaldamento:Nel trattamento termico, utilizzare il riscaldamento a più stadi per garantire che la temperatura interna del dispositivo di scorrimento sia raffreddata in modo uniforme, può essere utilizzata per il raffreddamento ad olio o ad aria (a seconda del materiale), per evitare un eccessivo stress da stress freddo.
• Perturbazione successiva:Dopo il trattamento termico, la superficie di adattamento viene corretta dalla rettificatrice planare di precisione o dal taglio di linea se la deformazione è entro la banda di tolleranza (± 0,05 mm), può essere risolta direttamente mediante rettifica; se la deformazione è troppo grande, è necessario ri-fresatura CNC, ma in questo momento l'utensile è estremamente indossato e costoso, quindi.Rigorose specifiche di trattamento termico e progettazione del volume CNC sono il cuore del controllo qualità。

Gestione della vita degli utensili e garanzia della qualità delle superfici

Nella lavorazione dell 'acciaio resistente all' usura, il taglio dell 'utensile e la desquamazione del rivestimento sono modalità di guasto ad alta frequenza, oltre alla selezione di utensili di alta qualità, la rigidità della macchina e il controllo delle vibrazioni sono ugualmente critici quando si inserisce una macchina a cinque assi ad alta velocità, se la barra del coltello batte o deriva termica del mandrino, lascerà una piccola deformazione sulla superficie del cursore, influenzando la successiva efficienza di lucidatura.

Punti chiave del controllo di qualità:

• Coltelli da provare:Dopo ogni 10 - 20 cursori, controllare il tagliente con un microscopio ottico e notare che la rottura è maggiore di 0,1 mm e deve essere riaffilata o sostituita.
• rugosità superficiale:Dopo la fresatura a cinque assi, il valore Ra per la superficie del dispositivo di scorrimento può normalmente raggiungere 0,8 - 1,6 μ m per i requisiti dello specchio (Ra).