Harte Zerspanungseigenschaften von Hartmetall Teilen
Stahlwerkstoffe mit einer Verarbeitungshärte von mehr als 56 HRC oder einer Festigkeit von mehr als Rm> 2000 N / mm2 werden allgemein als Hartbearbeitung bezeichnet. In den meisten Fällen wird die Form oder die Schmiedeform nach der Vorbearbeitung aufgekohlt oder abgeschreckt. Nach der Vorbearbeitung muss ein gewisses Schlichtaufmaß reserviert werden. Das Hartfräsen ist besonders wichtig bei der Bearbeitung von Werkstücken mit kugelförmigen oder torusförmigen Formen.
Das Hartfräsen kann Materialien bis zu 70 HRC schneiden.Die erforderliche Oberflächenrauheit wird normalerweise durch manuelles Polieren erzielt, was ein teures Verfahren ist. Um den Zeitaufwand für das manuelle Polieren zu reduzieren, muss beim Fräsen eine Schneide mit definierter Geometrie eingesetzt werden. Beispielsweise liegt die Oberfläche bei der HSC-Bearbeitung in der Nähe der Rauheit der polierten Oberfläche: höchstens die Oberflächenqualität von Rz1.
Die marktüblichen Hartmetallfräser sind in diesem Bereich nicht zum Schneiden geeignet. Um das Fräsproblem harter Werkstoffe zu lösen, müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein.
Beispielsweise wird ein Fräser aus einem speziellen Hartmetall-Grundwerkstoff mit einzigartiger Geometrie und entsprechender Beschichtung eingesetzt. Dies bedeutet, dass das Werkzeug diese drei wichtigen Elemente enthalten muss. Besonderes Augenmerk muss bei der Herstellung des Werkzeugs auf das Gleichgewicht zwischen diesen Elementen gelegt werden.
Es ist normalerweise möglich, ein Werkstück mit einer Härte von mehr als 56 HRC durch HSC-Bearbeitung zu schneiden. In dieser Hinsicht ist die Einschränkung die kombinierte Wirkung von Schnittgeschwindigkeit und Temperatur. Für HSC muss der Schmelzpunkt des Werkstückmaterials bei der entsprechenden Schnittgeschwindigkeit geprüft werden. Normalerweise ist der Schmelzpunkt des Werkstückmaterials höher als die höchstzulässige Temperatur der Beschichtung, daher ist Vorsicht geboten. Der beste Aphorismus ist hier "Halten Sie das Werkzeug kühl." Dies bedeutet zum einen, dass die Kontaktfläche zum Werkstück so klein wie möglich sein muss. Andererseits ist es erforderlich, den Schneidvorgang mit einer bestimmten Geschwindigkeit abzuschließen, damit die Schneidkante nicht genug Wärme hat, um die von der Beschichtung zugelassene Temperatur zu überschreiten.
Die korrekte Erfassung der Geschwindigkeit ist besonders wichtig. Zu diesem Zweck muss der tatsächliche effektive Werkzeugdurchmesser zugrunde gelegt werden. Bei der seitlichen Vorschubmenge ap = 0,1 mm hat der Kugelschaftfräser mit einem Durchmesser von 6 mm einen tatsächlichen Wirkdurchmesser von 1,54 mm. Um eine Schnittgeschwindigkeit von 200 m / min zu erreichen, muss die Geschwindigkeit 41000 U / min betragen.
Die bei der Verarbeitung entstehenden Späne und die von den Spänen getragene Wärme müssen so schnell wie möglich abgeführt werden. Die beste Methode ist, Druckluft durch die Spindel direkt auf die Schneide zu blasen. Druckluft kann je nach Werkstoff des Werkstücks eine geringe Menge Schmiermittel aufnehmen. Eine bessere Oberflächenqualität kann mit einer kleinen Menge Schmiermittel erzielt werden, da die Späne nicht an der Schneide haften. Zum Hartschneiden darf die Emulsion niemals verwendet werden. Bereits ein Wassertropfen kann eine plötzliche Temperaturänderung verursachen und das Werkzeug in eine einzige Komponente zerlegen. Die durch die plötzliche Temperaturänderung verursachten Mikrorisse des Hartmetalls führen zu Rissen an der Schneide. Im Fall von HSC-Verarbeitung, abhängig vom Durchmesser und die Drehgeschwindigkeit des Werkzeuges können diese Fragmente eine Energie haben, um das Licht von leichten Waffen Geschosse emittieren entspricht.
Das früheste HSC-Fräsen, das für das Graphitschneiden entwickelt wurde, bedeutet nicht nur hohe Geschwindigkeit und große Vorschubgeschwindigkeit, sondern hat auch ein breites Anwendungsspektrum unter dem kombinierten Einfluss vieler Faktoren. Die Leistung des Hartfräsens wird maßgeblich von der verwendeten Werkzeugmaschine bestimmt. Alles in allem ist das Konzept des Hartschneidens mit einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung verbunden.
