tungaloy hårdsvarvning svensk version · cv + cc cermet (ht) belagd hårdmetall (hc) obelagd...

Teamwork

CBN & KERAMIKSkärmaterial

TOSHIBA TUNGALOY EUROPEAN PLATFORM

Hårdsvarvning

Utvidgat program

03/2001

Toshiba Tungaloy är en av världens ledande producenterav skärverktyg.I våra produkter återspeglas över 70 års erfarenhet avhårdmetallframställning. Även om vårt namn »Tungaloy«härrör från hårdmetallen ( tungstenalloy =wolframlegering), omfattar våra produkter sedan mångaår tillbaka även kubisk bornitrid , polykristallinsk diamant,keramik och cermet på högsta tekniska nivå.

Utvecklingsavdelningen på Toshiba Tungaloy sökerständigt nya vägar för att på 2000-talet möjliggörabearbetning med högsta prestanda.Med hjälp av innovativ teknologi och för att tillgodosemarknadens krav, kan vi erbjuda ett brett program medkvalitetsprodukter för svarvning, fräsning och borrning.

2

Toshiba Tungaloy

Firmaprofil

Toshiba Tungaloy Europa GmbHToshiba Tungaloy Italia S.p.A.

TOSHIBA TUNGALOY EUROPA GMBHElisabeth-Selbert-Str. 3, D-40764 LangenfeldTel.: +49 (2173) 90420-0Fax: +49 (2173) 90420-18e-mail: [email protected] www.tungaloy-eu.com

Tungaloy France S.a.r.l.

Ekonomisk användning av CBN och keramik

3

Hårdsvarvning för framställning av profiler med mycket snäva toleranseroch ytfinhetskrav i stället för tidsödande slipning. Bearbetning utan skärvätskaär möjlig, vilket leder till reducerade kostnader.

En ekonomisk produktion garanteras genom en optimal anpassning mellanskärmaterial och skärparameter.

Hårdsvarvning

I denna broschyr ges information om kriteriernaför bestämning av det optimala skärmaterialet ochnödvändiga skärparameter.Härigenom förkortasoptimeringtiden i maskinen betydligt.

CBN och skärkeramik direkt frånproducenten

4

Indelning av skärmaterialen

CA: oxidkeramik baserad på Al2O3CM: blandkeramik baserad på Al2O3CN: nitridkeramik baserad på Si3Ni4CC: belagd keramik

Efter polykristallinsk diamant ärpolykristallinsk kubisk bornitrid(CBN) det hårdaste skärmaterial som manför närvarande känner till.Indelningen av skärmaterialen förtydligarden högre slitstyrkan hos (CBN) i jämförelsemed skärkeramiken

Seghet

Slit

styr

ka

PCD

CBN

CACM

CV + CC

Cermet (Ht)

belagd hårdmetall (HC)

obelagd hårdmetall (HW)

HSS

Keramik

Den extrema hårdheten i CBN-skärmaterialen BX310,BX330, BX360 och BX380 möjliggör enprecisionsbearbetning med höga skärhastigheter ikontinuerligt skärförlopp (Vc till 300 m/min).

Den goda måttnoggrannhet och ytfinhet (Rz < 3 µm)som uppnås med CBN gör att dyra slipoperationer oftainte är nödvändiga.

Effektiv användning av olika CBN- substrat i kombinationmed lämpliga mikrogeometrier garanterar en säkerprocess, såväl i kontinuerligt som i starkt intermittentskärförlopp.

Maximalt skärdjup är på grund av den lödda CBN-insattsen ap < 0.5 mm.

CBN

Egenskaper

Den homogena, finkornigastrukturen i det keramiskaskärmaterialet LX11, som är belagtmed hårdämnet TiN, är baserat påaluminiumoxid med TiCN. Dennasammansättning ligger till grund förhårdbearbetning inom ett brettanvändningsområde. Dit hör hård -mjukbearbetning av induktiv- ellersätthärdade arbetsstycken ochbearbetning av genomhärdat stål.

Vid bearbetning av komplexakomponenter med växlandeskärdjup (ap till 1 mm), utnyttjasfördelarna med den modernaskärkeramiken LX11.

Keramiska skärmaterial erbjuderett ekonomiskt alternativ till CBNom konventionella krav ställsbeträffande måttprecision ochytjämnhet (Rz till 6.3 µm).

KERAMIK

– +

–

+

Medelhöga skärhastigheter– Vc upp till 150 m/min

Konventionell hårdsvarvning– Ytfinhet < 6.3 µm– vid starkt växlande skärdjup– kontinuerligt till lätt intermittent skärförlopp

Hård - mjukbearbetning– Induktiv-, sätthärdade arbetsstycken

Max. skärdjup < 1.0 mm möjligt

Höga skärhastigheter– Vc upp till 300 m/min

Precisionsbearbetning– mycket snäva måttoleranser– Ytfinhet < Rz 3 µm– skarp skärkant

Många substrat och mikrogeometrier– kontinuerligt till– svårt intermittent skärförlopp

Max. skärdjup till 0.5 mm

5

Skärkeramik LX11CBN (BX - Serien)

Urvalskriterier för CBN; Keramik

Information:Ett optimalt utnyttjande av skärpotentialen kan endastuppnås med stabila maskiner, stabila arbetsstycke ochstabila uppspänningar.

Skärparameter och användningsområden

BX310

BX330

BX360

BX380

LX11

150 - 300

100 - 200

80 - 160

80 - 160

50 - 150

0.03 - 0.15

0.03 - 0.20

0.03 - 0.25

0.03 - 0.30

0.05 - 0.20

max. 0.5

max. 0.5

max. 0.5

max. 0.5

max. 1.0

Intermittent skäringet lätt medel starkt mycket starkt

Vc(m/min)

f(mm/v)

ap(mm)Sort

Seghet

Sllit

styr

ka

BX310

BX330

BX360 BX380

LX11

Indelning BX-serien och LX11

6

Navigator för användning

Material, skärbetingelse och skärhastighet ger tillsammans en tresiffrig nyckel.I följande tabell ges en rekommendation för denna siffernyckel beträffande sort och skärparameter.

Material Skärbetingelse Bearbetning

härdat ståltill 65 HRC

härdat ståltill 58 HRC

mycket starktintermittent skär

starktintermittent skär

medelintermittent skär

kontinuerligt skär

grovbearbetning

finbearbetning

extrafinbearbetning1

3

5

5

7

8

9

TILLVÄGAGÅNGSSÄTT:

1. Val av material

2. Val av skärbetingelse

3. Val av bearbetning

4. Siffernyckeln

EXEMPEL:

1. Härdat stål, till 65 HRC =

2. Kontinuerligt skärförlopp =

3. Extra finbearbetning =

4. Siffernyckeln = 951

Rekommendation: Sort: BX310(se tabellen) Vc: 250 m/min

f: 0.08 mm/v

1

5

9

8

9

7

god ekonomi

De nyutvecklade sorterna kombineraroptimal slitstyrka medökad slaghållfasthet.

Inga dyra omslipningar på grund avdet gynnsamma engångsskäret

Kostnadsreduceringi jämförelse med konventionella CBNskär på grund av flerskärs utförande

flerskärsutförande

Information:Matningsvärdet står i direkt samband med denytjämnhet som krävs.De angivna värdena bör därför betraktas somreferensvärden.

Nyhet QP - Mini

hög tillförlitlighet sparad kapacitet

enskärs utförande

Siffernyckel rek. sort Vc (m/min) f (mm/v)

9 9 59 9 39 9 19 8 59 8 39 8 19 7 59 7 39 7 1

9 5 5

9 5 3

9 5 1

8 9 58 9 38 9 18 8 58 8 38 8 18 7 58 7 38 7 1

8 5 5

8 5 3

8 5 1

1: a rekommendation2: a rekommendation3: e rekommendation

BX380BX380BX380BX360BX360BX360BX330BX330BX330BX360BX330LX11

BX310BX330BX360BX310BX330BX360BX380BX380BX380BX360BX360BX360BX330BX330BX330BX360BX330LX11

BX310BX330BX360BX310BX330BX360

120150180120150180150180200120150120220180150250200150150180200150180200180200220150180150250200150280220180

V-formad CBN insattsökad stabilitet

0.10 - 0.15 - 0.200.05 - 0.10 - 0.150.03 - 0.08 - 0.120.10 - 0.15 - 0.200.05 - 0.10 - 0.150.03 - 0.08 - 0.120.15 - 0.20 - 0.250.05 - 0.10 - 0.150.03 - 0.08 - 0.120.15 - 0.20 - 0.250.10 - 0.15 - 0.200.20 - 0.25 - 0.300.05 - 0.10 - 0.150.05 - 0.10 - 0.150.05 - 0.10 - 0.150.03 - 0.08 - 0.120.03 - 0.08 - 0.120.03 - 0.08 - 0.120.10 - 0.15 - 0.200.05 - 0.10 - 0.150.03 - 0.08 - 0.120.10 - 0.15 - 0.200.05 - 0.10 - 0.150.03 - 0.08 - 0.120.15 - 0.20 - 0.250.05 - 0.10 - 0.150.03 - 0.08 - 0.120.10 - 0.15 - 0.200.15 - 0.20 - 0.250.20 - 0.25 - 0.300.05 - 0.10 - 0.150.05 - 0.10 - 0.150.05 - 0.10 - 0.150.03 - 0.08 - 0.120.03 - 0.08 - 0.120.03 - 0.08 - 0.12

8

Lagerstandard CBN

Positiva skär(omslipningsbara på grund av stor CBN-insatts)

••

europeisk lagerstandardjapansk lagerstandard

Q - CCMW 06 02 02Q - CCMW 06 02 04Q - CCMW 09 T3 02Q - CCMW 09 T3 04Q - CCMW 09 T3 08Q - CPMW 06 02 02Q - CPMW 06 02 04Q - CPMW 09 03 02Q - CPMW 09 03 04Q - CPMW 09 03 08Q - DCMW 07 02 02Q - DCMW 07 02 04Q - DCMW 11 T3 02Q - DCMW 11 T3 04Q - DCMW 11 T3 08Q - TCMW 09 02 04Q - TCMW 11 02 04Q - TCMW 16 T3 04Q - TPMW 08 02 04Q - TPMW 09 02 02Q - TPMW 09 02 04Q - TPMW 11 02 02Q - TPMW 11 02 04Q - TPMW 11 02 08Q - TPMW 11 03 04Q - TPMW 11 03 08Q - TPMW 13 03 02Q - TPMW 13 03 04Q - TPMW 13 03 08Q - TPMW 16 T3 04Q - TPMW 16 04 04Q - TPMW 16 04 08Q - VBMW 11 02 04Q - VBMW 11 02 08Q - VBMW 16 04 04Q - VBMW 16 04 08Q - SPGN 09 03 04Q - SPGN 09 03 08Q - SPGN 12 03 04Q - SPGN 12 03 08Q - TPGN 11 03 04Q - TPGN 11 03 08Q - TPGN 16 03 04Q - TPGN 16 03 08

• •• • •• •• • •• • •• •• • •• •• • •• • •• •• • •• •• • •• • •• •• •• •

•••

• •• • •• • •• • •• • •• •• • •• • •

•• • •• • •• •• •• • •• • •

• •• •• •• •• •• •• •• •

•••••••••••••••••••••••••

• •• •

••••

CPGA 09 02 04-QBNCPGA 09 02 08-QBN

TPGA 09 02 02-QBNTPGA 09 02 04-QBNTPGA 11 02 02-QBNTPGA 11 02 04-QBNTPGA 11 03 02-QBNTPGA 11 03 04-QBNTPGA 16 03 02-QBNTPGA 16 03 04-QBNTPGA 16 03 08-QBNTPGW 09 02 02-QBNTPGW 09 02 04-QBNTPGW 11 02 02-QBNTPGW 11 02 04-QBNTPGW 13 03 02-QBNTPGW 13 03 04-QBNTPGW 16 T3 02-QBNTPGW 16 T3 04-QBNTPGW 16 T3 08-QBNSPGN 09 03 04-QBNSPGN 09 03 08-QBNSPGN 09 03 12-QBNSPGN 12 03 08-QBNSPGN 12 03 12-QBNTBGN 060104-15QBNTBGN 060108-15QBN

TPGN 11 03 04-QBNTPGN 11 03 08-QBNTPGN 16 03 04-QBNTPGN 16 03 04-QBN

Utförande Beställningsnr. SorterBX310 BX330 BX360 BX380


Positiva skär


•• • •• • •• • •

• •• •• •• •

• • •• • •• • •• • •• • •• •• •• •• •• •

•••

• •• •• •• •• •• •

QP - CNGA 12 04 04QP - CNGA 12 04 08QP - CNGA 12 04 12QP - DNGA 15 04 04QP - DNGA 15 04 08QP - DNGA 15 06 04QP - DNGA 15 06 08QP - DNGA 15 06 12QP - SNGA 12 04 04QP - SNGA 12 04 08QP - SNGA 12 04 12QP - TNGA 16 04 04QP - TNGA 16 04 08QP - TNGA 16 04 12

QP - VNGA 16 04 04QP - VNGA 16 04 08

9

Lagerstandard CBN

Negativa skär(omslipningsbara på grund av stor CBN-insatts)

Negativa dubbelsidiga skär

••


• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •• • • •

CNGA 12 04 02-QBNCNGA 12 04 04-QBNCNGA 12 04 08-QBNCNGA 12 04 12-QBNDNGA 15 04 02-QBNDNGA 15 04 04-QBNDNGA 15 04 08-QBNDNGA 15 04 12-QBNDNGA 15 06 02-QBNDNGA 15 06 04-QBNDNGA 15 06 08-QBNDNGA 15 06 12-QBNSNGA 12 04 02-QBNSNGA 12 04 04-QBNSNGA 12 04 08-QBNSNGA 12 04 12-QBNTNGA 16 04 02-QBNTNGA 16 04 04-QBNTNGA 16 04 08-QBNTNGA 16 04 12-QBNCNGN 09 04 04-QBNCNGN 09 04 08-QBN

SNGN 12 04 02-QBNSNGN 12 04 04-QBNSNGN 12 04 08-QBNSNGN 12 04 12-QBNTNGN 16 04 02-QBNTNGN 16 04 04-QBNTNGN 16 04 08-QBNTNGN 16 04 12-QBN


10

CNGN 12 04 04CNGN 12 04 08CNGN 12 04 12CNGN 12 04 16CNGN 12 07 08CNGN 12 07 12CNGN 12 07 16DNGN 15 07 08DNGN 15 07 12DNGN 15 07 16RNGN 12 04 00RNGN 12 07 00

SNGN 09 03 08SNGN 12 04 04SNGN 12 04 08SNGN 12 04 12SNGN 12 04 16SNGN 12 07 08SNGN 12 07 12SNGN 12 07 16TNGN 16 04 04TNGN 16 04 08TNGN 16 04 12TNGN 16 07 08TNGN 16 07 12

Utförande Beställningsnr. LX11

•••••••••••••••••••••••••

SPGN 09 03 04SPGN 09 03 08SPGN 12 03 04SPGN 12 03 08TPGN 11 03 04TPGN 11 03 08TPGN 16 03 04TPGN 16 03 08TPGN 16 03 12


•••••••••

••


Lagerstandard Keramik

CNGA 12 04 04CNGA 12 04 08CNGA 12 04 12CNGA 12 04 16DNGA 15 04 04DNGA 15 04 08DNGA 15 04 12DNGA 15 06 04DNGA 15 06 08DNGA 15 06 12DNGA 15 06 16SNGA 12 04 04SNGA 12 04 08SNGA 12 04 12SNGA 12 04 16TNGA 16 04 04TNGA 16 04 08TNGA 16 04 12TNGA 16 04 16

VNGA 16 04 04VNGA 16 04 08WNGA 08 04 04WNGA 08 04 08WNGA 08 04 12

••••••••••••••••••••••••


härdat stål till 65 HRC =

kontinuerligt skärförlopp =

grovbearbetning =

Användningsnavigator

9

5

5

11

LX11

Keramik Al2O3 + TiCN (PVD TiN)

Hårdhet: 2100 HVHållfasthet: 900 MPa

Brett användningsspektrumvid bearbetning av härdat ståloch stålgjutgods (50 - 62 HRC).Vc till 150/min

Keramiskt skärmaterial består av tätsintrade finkorniga oxider, nitrideroch karbider. Dessa pressas vid hög temperatur och indelas i tre huvudgrupper(aluminiumoxid- siliciumnitrid- och blandkeramik).LX11 är en blandkeramik baserad på aluminiumoxid (Al2O3) innehållandefinkornig titankarbonitrid (TiCN). På grund av den homogena strukturenuppnås ökad slitstyrka och seghet i jämförelse med konventionellblandkeramik baserad på Al2O3.

Sortöversikt Tungaloy skärkeramik

Information:Vid hård-mjukbearbetning är LX11, avsevärtbättre än CBN-skärmaterial.

mjuk

hård

Sorter Beståndsdelar Huvudanvändningsområde

LX11 Al2O3 - TiCN (PVD, TiN) härdat stål (50 - 62 HRC)

FX105 Si3Ni4 grått gjutjärn

Skärkeramik

Arbetsstycke: avståndsbultMaterial: SS 2173Hårdhet: Induktionskärdad till 60 HRC

Skär: CNGN120712Kvalitet: LX11

Vc: 130 m/minf: 0.15 mm/vap: 0.25 - 0.5 mmTorr bearbetning

LX11Hård-mjukbearbetning

HÖG > 65 % Högprestandabearbetning vid bearbetning av grått gjutjärn och sintermetaller(Sint D30)

MEDEL 55 - 65 % Fin bearbetning av grått gjutjärn; allmän bearbetning av härdat stål, till 65 HRC i kontinuerligt till starkt intermittent skärförlopp

LÅG 45 - 55 % Precisionsbearbetning av härdat stål (55 – 65 HRC) med höga hastigheter

Polykristallinsk kubisk bornitrid (CBN) är efter diamant (PCD) det för närvarande hårdastekända skärmaterialet.

Huvudbeståndsdelen i CBN är kubisk bornitrid CBN, som framställs genom CBN-syntes avhexagonal bornitrid (HBN) med tillägg av bestämda katalysatorer.Det CBN-pulver som erhålles blandas med keramiska eller metalliska bindemedel och sintras ien högtrycksprocess på en bärare av hådmetall.

De viktigaste egenskaperna hos detta skärmaterial är:

Hög hårdhetTermisk reaktionsbeständighetKemisk reaktionsbeständighetHög affinitet mot järnandel i arbetsstycket

CBN Skärmaterial indelas efter CBN - volymhalten

45 % till 3.5 µmkeramisk

2700 – 2900

Struktur av mycket fin ochmedelfin CBN-kornstorlek.För användning i kontinuerligts k ä r f ö r l o p p m e d h ö g askärhastigheter Vc till 300m/min för härdat stål (50 – 65HRC)

55 %till 0.5 µmkeramisk

2800 – 3000

Mycket f in CBN-struktur.För användning i kontinuerligto c h l ä t t i n t e r m i t t e n tskärförlopp i härdat stål (50 –65 HRC) Vc till 200 m/min

BX310 BX330

CBN-Andel:Kornstorlek:Bindare:Hårdhet (HV):

Polykristallina kubiska bornitridföreningar

12

13

65 %bis 2.5 µmkeramisk

3200 – 3400

Sort bestående av fin ochmedelfin CBN - kornstorlek.För användning i lätt till starktintermittent skärförlopp förhärdat stål (50 – 65 HRC)Vc till 150 m/min

BX360 BX380

75 %bis 3 µmkeramisk

3300 - 3500

Hög CBN-andel med keramiskbindare och medelfin kornstorlek.För användning i starkt till mycketstarkt intermittent skärförlopp vidhöga skärhastigheter upp till160m/min. För härdat stål (till 65HRC)

Sortöversikt Tungaloy CBN - skärmaterial

Sort CBN Kornstorl. Bindfas Huvudanvändningsområde

BX310 45 % 3.5 µm keramiskBX330 55 % 0.5 µm keramisk härdat stål till 65 HRCBX360 56 % 2.5 µm keramiskBX380 75 % 3.0 µm keramisk

BX850 70 % 3.0 µm keramisk grått gjutjärnBX930 60 % 4.0 µm keramisk nodulärt gjutjärn

BX450 65 % 0.5 µm metallisk sintrade metallerBX950 85 % 3.0 µm metallisk varmhållfasta legeringar

Arbetsstycke: KugghjulMaterial: SS 2225Hårdhet: 58 - 60 HRC

Skär: Q-CCMW09T308Kvalitet: BX310

Vc: 280 m/minf: 0.07 mm/vap: 0.05 mmTorr bearbetning


kontinuerligt skärförlopp =

finbearbetning =

Användningsnavigator:

9

1

5

Arbetsstycke HjulflänsMaterial: SS 1650Hårdhet: 53+5 HRC

Skär: QP-CNGA120412Kvalitet: BX330

Vc: 210 m/minf: 0.08 - 0.10 mm/vap: 0.10 - 0.15 mmTorr bearbetning

8

1

7


lätt intermittent skärförlopp =

finbearbetning =


14

Lätt intermittent skärförloppFörbättrad ytfinhet från Ra 1.3 µm till Ra 0.5 µm

Ökning av skärhastigheten från 180 m/min till 280 m/minProduktionsökning med 36%BX310

BX330

Arbetsstycke: MellanaxelMaterial: SS 2173Hårdhet: 58 - 62 HRC

Skär: QP-DNGA150608HKvalitet: BX360


15

Hög skärstabilitetvid starkt intermittent skärförlopp och höga matningar BX360

Extremtintermittent skärförlopp med höga skärhastigheter

BX380

härdat stål tilll 65 HRC =

starkt intermittent skärförlopp =

grovbearbetning =


9

5

8

Arbetsstycke: FlänsMaterial: SS 1650Hårdhet: 55+3 HRC

Skär: QP-DNGA150612Kvalitet: BX380



mycket starkt intermittentskärförlopp = finbearbetning =


8

3

9

16

Mikrogeometri

Toshiba Tungaloy CBN-skär är standardmässigt tillverkade med de nedan angivnamikrogeometrierna (Bild 1 und 2). Dessa gör det möjligt att täcka ett brett användningspektrumfrån kontinuerligt till starkt intermittent skärförlopp.

Bild 1: Standard för negativa skär (0.13 x 25°, R 0.01 - 0.02)

Bild 1 Bild 2

Vid specifik tillämpning kan skärmaterialets potential ökas ytterligare genom modifiering avmikrogeometrin.

Semistandard för negativa skär:QP-CNGA120408S S = 0.10 x 15°, R 0.02 för kontinuerligt skärförloppQP-CNGA120408H H = 0.13 x 35°, R 0.02 för starkt intermittent skärförlopp

Semistandard för positiva skär:Q-DCMW11T308S S = 0.05 x 10°, R 0.02 för kontinuerligt skärförlopp

Bild 2: Standard för positiva skär (0.05 x 15°, R 0.01 - 0.02)

R 0.01 - 0.02

15°

0.05

25°

0.13

R 0.01 - 0.02

-15 -20 -25 -30 -35 -40

300

%

200

100

0

Fasvinkel (°)

Verk

tygs

livsl

ängd

-15 -20 -25 -30 -35 -40

150

min

125

100

75

0

Fasvinkel (°)

Verk

tygs

livsl

ängd

Axel med 2 kilspår

Material: SS 2234 Vc: 100 m/minHårdhet: 59.4 HRC f: 0.15 mm/v

ap: 0.25 mmCBN: BX360 Torr bearbetningSkär: TNGN160404

Fasvinkel: 0.13 x …+R 0.01 - 0.02

Mikrogeometrins inflytande på bearbetningsresultatet

kontinuerligt skärförloppintermittent skärförlopp

Axel

Material: SS 2216 Vc: 100 m/minHårdhet: 60.0 HRC f: 0.10 mm/v

ap: 0.25 mmCBN: BX360 Torr bearbetningSkär: TNGN160408

Fasvinkel: 0.13 x …+R 0.01 - 0.02

17

Ytfinhetberoende av CBN-kristallernas storlek

Avgörande för den ytfinhet som kan uppnås på arbetsstycket är förutommatningen CBN-kornens storlek i substratet.

Ett grovkornigt substrat (4 - 8 µm) ger en ojämn skärkant i makro-områdetvilket återspeglas i den avbildade ytfinheten på arbetsstycket, (Rzmax = 6.3µm). Denna mekaniska egenskap kan ej kompenseras genom reduceradmatning vilket därför ej heller leder till förbättrad ytfinhet.

Den bästa ytfinheten (Rz < 3 µm) uppnås genom användning av ettfinkornigt substrat med låg CBN-halt.

Tungaloy‘s BX310

Ant

al d

etal

jer

200

150

100

50

0CBN CBN BX310

(Kornstorlek 4 - 8 µm)

Ant

al d

etal

jer

CBN CBN BX310

350

300

250

200

150

100

50

0

(Kornstorlek: 4 - 8 µm)

Konventionell skärhastighet


Material: SS 2173 (62 HRC)

Kriterium för verktygslivslängd:Ytfinhet Ra 0.8 µm

Hög skärhastighet


Material: SS 1655 (65 HRC)

Kriterium för verktygslivslängd:Ytfinhet Ra 0.6 µm

BX310 CBN-kornstorlek till 3.5 µm

CBN-korn

Nyhärdningzonen är synbar på strukturens slipyta som ett vitt skikt. Denna inverkan på randzonen visar sig ien växelverkan mellan tryck-och dragspänningar på arbetsstyckets yta. (Bild 2)

18

Inverkan på randzonenNyhärdningzon

Nyhärdningzonen är en strukturförändring på arbetsstyckets yta. Den uppstår genom ett mycket högt tryckmellan verktygseggen och arbetsstycket. Den därmed förbundna uppvärmningen av randzonen och den följandesnabba avkylningen medför en förnyad härdning av arbetsstyckets yta. Samtidigt uppstår en anlöppningszon somförorsakar egenspänningar i strukturen.

Egenspänningar i arbetsstyckets yta

Enheten »Passiv kraft«

Den passiva kraften är detmotstånd som arbetsstycket gör motdet inträngande verktyget. Den verkarvinkelrät mot arbetsstycketsrotationsaxel. Där för är denhuvudansvarig för en ökad ytpress ikontaktzonen och utgör i direktjämföre lse med skär- resp ,matningskraf ten den störstakomponeneten för bearbetningskraft.Bild 1 visar tydligt hur den passivakraften stiger överproportionelltmed ökande skärtid.

Detta förtydligar növändigheten avstabila systemförutsättningarför att garantera en ekonomiskproduktion.Användning av skärvätska har inget direkt inflytande härpå.

Kontaktzonhögt skärtryckökad friktionstark värmeutvecklingsnabb avkylningHärdning i arbetsstyckets ytzon

Ff = MatningskraftFp = Passiv kraftFc = Skärkraft

Fp

Fc

Ff

Skärtid

Skär

kraf

tsko

mpo

nent

er

Bild 1

NyhärdningzonAnlöpt zonGrundstruktur

( Institut für Fertigungstechnik und spanende Werkzeugmaschinen, Hannover )

Bild 2

ap =

0.2

mm

Verktyg

r = 1.6 mm

κ = 75°

Arbetsstycke

Arbetsstyckets ytzon

Stru

ktur

Egen

spän

ning

Kra

ft

Avstånd från ytzon

Material: SS 2173,Skärmaterial: CBN

Vc = 145 m/min tc = 109 minf = 0.1 mm - Torr bearbetningap = 0.2 mm

19

Användning av stabila verktygshållarsystemD- Dubbelklämhållare för utvändig bearbetningT- Bar hårdmetallförstärkta svarvbommar förinvändig bearbetning

Stabila verktygsmaskiner och verktygsinspänningKontrollera att centrum höjden stämmerUndvik vibrationer (korta överhäng)

Bildande av det vita skiktet

Huvudorsaken till ett ökat yttryck med ökad ingreppstid är en ökande fasförslitning på skäreggen.Som bilden visar börjar det vita skiktet bildas vid VB på 0.1 mm

Avgörande för förslitningen är i första hand kombinationen av skärmaterial, arbetsstycksmaterial och skärparameter.Men med en stabil uppspänning och under beaktande av nedanstående åtgärder kan manmed framgång fördröja förslitningen.

( Institut für Fertigungstechnik und spanende Werkzeugmaschinen, Hannover )

750

600

450

300

150

0

500

400

300

200

100

0

Pass

iv k

raft

Fp

(N)

Egen

spän

ning

σll

50 100 150 200Fasförslitning VB (µm)

Det vita skiktet

60

ø 1

00

20

Problemlösning – CBN Skärmaterialvad gör man vid…

för tidig fasförslitning och gropförslitning

välj ett slitstarkare substrat... t.ex. BX330 till BX310

skarpare mikrogeometrisänk skärhastighetenundvik vibrationer

Urflisning

välj ett segare substrat... t.ex. BX310 till BX330

stabilare mikrogeometrireducera matningen

Måttförändringar på arbetsstycket

minska skärtrycket-skarpare mikrogeometri-positivt skär-öka skärhastigheten-reducera matningen

använd skärvätska(undvik temperaturväxlingar)

kontrollera stabiliteten( förbättra stabiliteten, kontrollera t.ex. hållaren)

Nyhärdningzonminska skärtrycket

... se ovan: Måttförändringar på arbetsstycketreducera skärhastighetenbyt skär före VB = 0.1 mm

Dubbelklämhållare... skapar stabila förhållande

Utvändig bearbetning

Vändskär

Underläggsplatta

Rörstift

Hävarm

Spännskruv

Spännklamp

Kolvhylsa

Fjäder

21

Hållare Skär

DCLNR/L2020K12DCLNR/L2525M12 CN..1204..DCLNR/L3225P12

DDJNR/L2020K15DDJNR/L2525M15 DN..1504..DDJNR/L3225P15

DDJNR/L2020K1506DDJNR/L2525M1506 DN..1506..DDJNR/L3225P1506

DDQNR/L2020K15DDQNR/L2525M15 DN..1504..DDQNR/L3225P15

DDQNR/L2020K1506DDQNR/L2525M1506 DN..1506..DDQNR/L3225P1506

Standard Lagerprogram

Dubbelklämhållaren är konstruerad för en extra stabil fixering av skäret i skärläget. Genom att vrida nyckeln 3/4varv fixeras skäret samtidigt av hävarm och klamp så att även vid extremt höga skärkrafter en mikrorörelse avskäret förhindras.

Resultat:Säker process, ökad verktygslivslängdOptimal måttsäkerhet på arbetsstycketOptimal ytfinhet på arbetsstycket

Genom det i skärläget jämt fördelade höga spänntrycket kan med Tungaloy D-dubbelklämhållarna och slipadeskär, en tolerans på omkring 2 µm uppnås. Resultatet är ökad produktivitet genom hög måttprecision, mindrekassationer och kortare maskinstillestånd.

för vidare info se Tungaloy huvudkatalog

DSSNR/L2020K12DSSNR/L2525M12

DSKNR/L2020K12DSKNR/L2525M12

DSSNR/L2020K12DSSNR/L2525M12

DSKNR/L2020K12DSKNR/L2525M12

DTGNR/L2020K16DTGNR/L2525M16

DTFNR/L2020K16DTFNR/L2525M16

Hållare Skär

SN..1204..

SN..1204..

SN..1204..

SN..1204..

TN..1604..

TN..1604..

KraftNedböjning

Hårdmetall-förstärkning

22

Skapa stabila förutsättningar ...

Antivibrationssvarvbom med fastlödda hårdmetallförstärkningar

Vibrationsfrittområde

:Resultat:Inga vibrationerLängre verktygslivslängdHög måttprecisionÖkad ytfinhetMindre verktygsavvikelseEkonomiskt alternativ till svarv-

bommar av hårdmetall

KraftNedböjning

Stålskaft

Funktionsprincip

Vid invändig bearbetning av djupa hål (L/d > 5) uppstår ofta vibrationersom omöjliggör en säker bearbetningsprocess. Resultatet är en dålig ytfinhetoch måttväxlingar på arbetsstycket. Dessutom har vibrationerna ett negativtinflytande på skärets livslängd.

I jämförelse med konventionella svarvbommar kan genom den innovativadesignen på T-Bar svarvbommen vibrationer vid bearbetning av djupa hål( L/d < 7 ) reduceras drastiskt.Förtärkningen av stålskaftet med två hårdmetallinlägg ger ökad stabilitetoch samtidigt god dämpning.

Invändig bearbetning

Exempel

0.20

0.15

0.10

0.05

00.3 0.5 1.0 1.5Skärdjup (mm)

Mat

ning

(mm

/v)

0.20

0.15

0.10

0.05

00.3 0.5 1.0 1.5Skärdjup (mm)

Mat

ning

(mm

/v)

0.20

0.15

0.10

0.05

00.3 0.5 1.0 1.5Skärdjup (mm)

Mat

ning

(mm

/v)

0.20

0.15

0.10

0.05

00.3 0.5 1.0 1.5Skärdjup (mm)

Mat

ning

(mm

/v)

0.20

0.15

0.10

0.05

00.3 0.5 1.0 1.5Skärdjup (mm)

Mat

ning

(mm

/v)

T-Bar Konventionellsvarvbom medstålskaft

L/D = 6

L/D = 5

L/D = 4

Material: SS 1650 (160 - 170HB)Hållare: SCLPR09…Inre diameter: 20 mm - 50 mmYttre ø: 70 mmSkaft ø: 16 mmSkär: CPMT090304-PSVc: 100 m/minTorr bearbetning

••


C - Utförande

T12M - SCLPR/L06CT16Q - SCLPR/L09CT20R - SCLPR/L09C

CP..0602..

CP..0903..

CSTB - 2.5S T - 8F CSTB - 4S T - 15F

162025

d121620

f91113

L1150180200

L2252735

L3595949

h111518

α4°4°2°

L R• •• •• •

Kat. nr. Standard Skär Dimensioner (mm) Skruv för klamp NyckelMinsta

hål-ø

T- Utförande

••••••

T12M - STUPR/L11CT16Q - STUPR/L13CT20R - STUPR/L13C

TP..1102..

TP..1303..

CSTB - 2.5S T - 8F

CSTB - 3 T - 9F

162024

d121620

f91113

L1150180200

L2243040

L3595949

h111518

α4°4°2°

L R• •• •• •

Kat. nr. Standard Skär Dimensioner (mm) Skruv för klamp NyckelMinsta

hål-ø

23

060202060204090302090304090308

BX310 BX330 BX360 BX380

Q-CPMW

•••••

•••••

•

••

110202110204110208130302130304130308

BX310 BX330 BX360 BX380

Q-TPMW

••••••

••••••

••

••

Hårdmetallförstärkning

min. håldiameter ø

Hårdmetallförstärkning

min. håldiameter ø

Huvudkatalog

TOSHIBA TUNGALOY ITALIA SPAVIA E. Andolfato, 10

I - 20126 MILANOTel.: +39 (2) 2520121

Telefax +39 (2) 25201265

TOSHIBA TUNGALOY EUROPA GMBHElisabeth-Selbert-Str. 3D - 40764 LANGENFELD

Tel.: +49 (2173) 90420-0Telefax +49 (2173) 90420-18

TUNGALOY FRANCE S.A.R.L.6, Avenue des Andes

F - 91952 COURTABOEF CEDEXTel.: +33 (1) 64864300

Telefax +33 (1) 69077817

Distribueras av:

TOSHIBA TUNGALOY EUROPEAN PLATFORM

Estridsväg 17SE-291 65 KristianstadTel: 044-245570 / Fax: [email protected] / www.isotool.se

iso tool ab

tungaloy hårdsvarvning svensk version · cv + cc cermet (ht) belagd hårdmetall (hc) obelagd...

Documents