Обработка твердых сплавов с алмазным покрытиемвертикальная фреза с микросферической головкой

Используя подходящие инструменты и станки, не сложно фрезеровать твердые материалы, такие как D - 2 инструментальная сталь с твердостью HRC60. Однако измельчение более жестких материалов (например, твердых сплавов) не так просто. Эти материалы обычно могут быть получены только путем измельчения или разрядной обработки.

С запуском Union Tool AG; Миниатюрные шаровые вертикальные фрезы серии UDCB претерпели значительные изменения. Джон Брэдфорд (John Bradford), руководитель исследований и разработок в области микропроизводства в Makino, сказал: « Makino считает, что разработка этого инструмента важна и может быть такой же важной, как и внедрение жесткого фрезерования в середине 1990 - х».

На IMTS 2012 Muye District продемонстрировал использование UDCB диаметром 1 мм для грубого и точного фрезерования твердосплавных штампов, которые используют миниатюрные шаровые концевые фрезы с твердостью не менее HRA93 в центре микрообработки IQ300 (рис. 1 и 2). После 38 минут обработки, износ инструмента составляет всего 1,8 м. Если изделие является разрядной обработкой, требуется не менее 4 часов (включая программирование электродов, обработку электродов и разрядную обработку изделий). Брэдфорд сказал: « Вам нужно обработать по крайней мере три медно - вольфрамовых электрода. В большинстве случаев, если вы хотите сохранить 5M или лучшую точность, вы должны обработать четыре электрода».

Рисунок 1udcb Миниатюрная шаровая вертикальная фреза с алмазным покрытием

Рисунок 2

Для фрезерования нескольких деталей глубиной 2,200 мм, Udcb Micro - шаровая головка с двумя лезвиями имеет скорость шпинделя 30000 р / мин, скорость подачи 300 мм / мин, нагрузка стружки на каждый лезвие составляет 10 м. Миниатюрная шаровая головка прикреплена к зажиму горячего нагруженного инструмента MST Uno, заводская сертификация максимального диаметра ошибки прыжка составляет 600 нм.

Udcb Micro - шаровая вертикальная фреза, разработанная United Tools, имеет диаметр 0,2 - 6 мм. По словам Джонатана Хэя, компания & # 39; Старший вице - президент по продажам и маркетингу, алмазное покрытие толщиной более 10 метров, осажденное с помощью тепловой проволоки CVD, обеспечивает хорошую долговечность в точно контролируемых условиях обработки и минимизирует эффект углового радиуса. По сравнению с плазменным CVD, тепловая проволока CVD может осаждать более равномерное покрытие на поверхности сложной формы.

Твердость алмазного покрытия микросферической вертикальной фрезы UDCB составляет около 100 GPA (9000 HV), что очень близко к твердости монокристаллического алмаза. Кроме того, благодаря точному управлению интерфейсом, адгезия между алмазным покрытием и матрицей очень сильна.

Поскольку режущая сила фрезерных твердых сплавов примерно в два раза больше, чем у фрезерованной D - 2 инструментальной стали (HRC60), для минимизации вибрации при использовании микросферической вертикальной фрезы UDCB требуется высокожесткий станок, который постепенно врезается в детали с помощью инструмента подачи спирали. На выставке IMTS Makino использовали механическую обработку° Угол спирали, когда фреза врезается в заготовку, скорость подачи уменьшается на 90%.

Хей сказал: « Мы обнаружили, что подача спирального конвейера более надежна, потому что режущая сила более однородна», - отметил он, подача может оставаться постоянной на протяжении всего процесса резания. Миниатюрная шаровая вертикальная фреза UDCB использует стандартную спиральную канавку для повышения жесткости инструмента. Равномерное и равномерное режущее усилие помогает избежать повреждения сильно хрупких деталей, фундамента инструмента и покрытия.

Во время демонстрации механической обработки Muino использует высушенный воздух для удаления стружки и охлаждения интерфейса инструмента / детали. Хей говорит, что этот метод лучше, чем охлаждение спреем с использованием жидкости для резки на водной основе и масляного тумана. "При охлаждении масляным туманом может образовываться небольшое масло и массив, содержащие твердые сплавные обломки. Непрерывное продувание воздуха является более надежным и экологически чистым".

Как упоминалось выше, хотя твердосплавные формы и другие детали с аналогичной твердостью могут быть обработаны путем шлифования, тип характеристик, которые могут быть обработаны (особенно микроскопические характеристики), ограничен способностью алмазного колеса достигать или входить в характеристики. Хотя есть и другие сверхтвердые инструменты, такие как PCBN и PCD, стоимость этих инструментов может быть в четыре раза выше, чем у микросферических вертикальных фрез UDCB (от 534,50 до 674,50 долларов США в зависимости от диаметра), и инструменты в этих процессах в основном не изнашиваются. « Очень сложно, чтобы PCBN стал инструментом, - говорит Хей. « Материалы PCD не имеют анизотропии (анизотропные материалы имеют разные свойства, измеряемые в разных направлениях), поэтому они часто разлагаются».

Брэдфорд сказал, что он был несколько удивлен реакцией посетителей во время презентации: « Они не могли поверить в то, что они видели. Производители инструментов из твердосплавов будут иметь новые инструменты. Это исторический технологический прогресс».