PCBN 공구의 절단 성능

CBN 결정과 다이아몬드 결정은 모두 섬아연석형으로 격자상수가 비슷하고 화학결합 유형도 동일하기 때문에 CBN은 다이아몬드에 가까운 경도와 압축강도를 가지며, N과 B 원자로 구성되어 있어 다이아몬드보다 열안정성과 화학적 불활성이 더 높습니다. PCBN 공구 재료의 주요 특성은 다음과 같습니다. 경화된 하드웨어(경도 HRC55 이상)의 마무리는 일반적으로 연삭으로 완료되지만 공구 재료의 개발과 선반(특히 CNC 선반)의 가공 정확도가 향상됨에 따라 경화가 발생합니다. 부품의 최종 가공을 완료하기 위해 연삭하는 대신 절단하는 것이 새로운 마무리 방법이 되었습니다. 연삭 대신 선삭하는 이 공정은 다음과 같은 장점이 있습니다.

(1) 가공 유연성을 향상시키고 연삭 휠 연삭의 한계로 인해 절삭 날과 공구 공급 방법을 변경하여 다양한 기하학적 형태의 공작물을 가공할 수 있습니다.

(2) 절삭 가공 시 환경 문제가 점점 심각해지고 있으며 폐기물이 발생하고 있습니다. 분쇄 가공에서 발생하는 액체 및 폐기물 폐기물은 점점 처리 및 제거가 어려워지고 있으며 인체에 해롭습니다. 하드 절단에는 냉각수를 추가할 필요가 없으며 이는 큰 의미가 있습니다.

(3 ) 절단 효율성이 높고 가공 시간이 짧으며 장비 투자 비용이 저렴합니다.

(4) 동일한 양을 제거하는 데 소비되는 에너지는 연삭의 20%에 불과하므로 절단 열이 적습니다. 가공된 표면은 화상이나 미세 균열이 발생할 가능성이 적고, 가공물의 표면 특성을 유지하기 쉽습니다.

(5) 동일한 금속 제거율에서 하드 절삭은 기존에 비해 에너지를 절약합니다. 연삭으로.

일반적으로 하드 절삭에 사용되는 공구 재료에는 세라믹, TiC 코팅 인서트 및 PCBN 공구 재료가 포함됩니다. 그러나 더 빠른 속도(1000m/min 이상)의 하드 터닝에는 PCBN이 가장 적합한 공구 재료입니다. 예를 들어, 자동차 기어박스 싱크로나이저 슬리브 시프트 포크(재질 20CrMnTi, 경도 HRC58~62)를 연삭 대신 자동차로 가공한 후 효율은 4배 이상 증가하고 가공비는 1/1로 절감된다. 2. 원래 분쇄 공정의 3~1/. 경제적, 환경적 이유로 인해 건식 절단 가공 방법은 최근 기계 제조 분야의 주요 연구 주제가 되었습니다. 먼저 습식 절삭 공정에서 절삭유를 사용함으로써 발생하는 문제점을 살펴보겠습니다.

(1) 장기간 공기에 노출되거나 절삭 열에 의해 절삭유가 휘발되는 현상 절단은 환경을 쉽게 오염시켜 작업자의 건강을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 절삭유에 포함된 황, 염소와 같은 첨가물은 가공 표면의 품질에 영향을 미칩니다.

(2) 절삭유 사용 통계에 따르면 절삭유는 전체 생산 비용의 10%를 차지하는 반면 공구 비용은 3~4%에 불과합니다.

(3) 누출 및 절삭유가 넘치면 환경이 오염되고 안전 및 품질 사고가 발생하기 쉽습니다.

(4) 절삭유 전달, 회수, 여과 및 기타 장치와 유지 관리 비용이 상대적으로 높아 생산 비용이 증가합니다.

위의 이유로 건식 절단 가공 기술은 서구 선진국에서 널리 사용되었습니다. 미국 Makino사에서 권장하는 "Red Crescent" 건식 절삭 공정은 공구의 절삭 성능을 최대한 발휘할 수 있을 뿐만 아니라 습식 절삭에 비해 생산성을 크게 향상시킵니다. 그 메커니즘은 높은 절삭 속도로 인해 발생하는 열이 공구 전면에 집중되어 절삭 영역 근처의 재료가 적열 상태에 도달하고 항복 강도가 감소하여 개선 효과를 얻는 것입니다. 절단 효율성. 적신월 건식 절단 공정을 사용하기 위한 전제 조건은 절단 온도가 높을수록 절단되는 재료의 강도가 크게 감소하고 절단하기 쉬워지는 반면, 공구 재료의 강도는 동일한 조건 하에서 우수한 적색 경도와 열 안정성을 가져야 한다는 것입니다. 조건이지만 내마모성과 접착 저항성이 더 좋습니다.

건식 절삭 가공에 적합한 공구 소재로는 세라믹, 서멧, 코팅 초경, PCBN 공구 소재 등이 있지만 적색 경도와 열 안정성 측면에서 PCBN 소재가 건식 절삭에 가장 적합합니다. PCBN 공구 재료는 위의 장점을 가지고 있기 때문에 고속 조건에서 건식 절단에 더 적합합니다. PCBN 공구를 사용한 회주철의 건식 절단과 습식 절단의 비교는 다음과 같습니다. 고속 건식절삭의 경우 습식절삭보다 공구수명이 길다. PCBN 절삭 공구는 경도와 내마모성이 높고 고정밀 부품(작은 크기 분산)을 높은 절삭 속도로 장시간 가공할 수 있어 공구 교환 횟수와 공구 마모 보상 및 가동 중지 시간에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 따라서 자동화 수준이 높은 CNC 공작기계 및 가공 장비에 매우 적합하며, 장비의 고효율을 최대한 활용할 수 있습니다.

난삭재 적용에 있어서도 PCBN 공구는 표면 용사 용접(코팅) 소재 가공 등 다른 소재로 공구를 가공할 때 공구 수명이 연장되는 등 탁월한 성능을 발휘했다. 매우 낮고 연삭 방법을 사용할 수 없으며 PCBN은 석유 발전소 장비에 사용되는 고합금 내마모성 주철에 적합한 유일한 공구 재료입니다. 초경 공구보다 4배 이상 높으며, 단일 공구 비용은 원래 제품의 1/5로 절감됩니다. 또한 PCBN 공구는 초경합금과 같은 소결 재료의 절단에서도 우수한 절단 성능을 보여줍니다. PCBN은 경도와 내마모성이 높고 화학적으로 불활성이며 고온에서 철족 금속과 반응하지 않기 때문에 주로 경화강, 고경도강 등 고경도 재료와 난삭재 절단에 사용됩니다. 합금 내마모성 소재 주철, 내열합금, 고속도강, 표면 용사 용접 소재, 소결 금속 소재 등 난삭재 절삭.

(1) 경화강을 가공하면 연삭 대신 선삭 가공 효과를 얻을 수 있습니다. 절삭 깊이가 연삭 깊이보다 10배 이상 크기 때문에 가공 효율이 높고 표면이 거칠어지지 않습니다. 불에 탔다. 예를 들어 변속 슬라이딩 기어(20CrMnTi, 경도 HRC58~62)를 선삭 및 연삭 가공할 경우 기존 연삭에 비해 절삭 효율이 4배 이상 향상됩니다.

(2) 고합금(텅스텐 또는 크롬 18% 함유) 내마모성 주철을 가공할 때 초경 공구에 비해 절삭 속도가 10배 이상 빨라 절삭 효율이 더 높습니다. 4배 이상 높습니다.

(3) 고코발트-크롬-몰리브덴 내식성 및 내열 합금을 가공할 때 PCBN 공구의 절삭 속도는 160m/min으로, 이는 초경 공구의 8배입니다.

(4) 열 용사(스프레이 용접) 재료 가공 시 표면 용사 용접 부품은 연삭 가공이 불가능하며 초경 공구를 사용한 절단 효율은 극히 낮습니다. PCBN 공구로 전환하면 가공 효율을 높일 수 있습니다. . 처리비용을 50% 이상 절감하세요. PCBN 절삭 공구는 비철 금속의 정밀 절단, 소결 금속 절단 등에 사용할 수도 있습니다.