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, таких как твердые сплавы, не так просто. Эти материалы обычно могут быть получены только путем измельчения или разрядной обработки.

С запуском микросферической вертикальной фрезы UDCB серии United Tools AG ситуация значительно изменилась. Джон Брэдфорд (John Bradford), руководитель исследований и разработок в области микрообработки в Makino, сказал: « Makino считает, что разработка этого инструмента настолько же важна, как и внедрение жесткого фрезерования в середине 1990 - х».

На выставке IMTS 2012 года в сегменте древесных листьев показано, что UDCB диаметром 1 мм в своем микропроцессорном центре IQ300 использует миниатюрные шаровые концевые фрезы с твердостью не менее HRA93 для грубого и точного фрезерования твердосплавных штампов (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 на стружку каждого лезвия 10 м. Миниатюрная шаровая головка зажима на зажиме горячего загрузочного инструмента MST - Uno, заводская сертификация максимального диаметра ошибки прыжка составляет 600 нм.

По словам старшего вице - президента по продажам и маркетингу компании Джонатана Хэя, алмазное покрытие толщиной более 10 метров, осажденное с помощью тепловой проволоки CVD, обеспечивает хорошую долговечность в условиях точной обработки и минимизирует эффект радиуса угла. 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), чтобы свести к минимуму вибрацию, при использовании микро - шаровой вертикальной фрезы UDCB необходимо использовать высокожесткий станок и постепенно резать детали с помощью винтовой подачи. 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». он отметил, что 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 могут образовываться мелкие масла и массивы, содержащие твердые сплавные обломки. Непрерывное продувание воздуха является более надежным и экологически чистым".

Как упоминалось выше, хотя формы из твердосплавов и другие детали с аналогичной твердостью могут быть механически обработаны путем измельчения, типы характеристик, которые могут быть механически обработаны (особенно микроскопические характеристики), ограничены 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 эти режущие инструменты в основном не изнашиваются в процессе обработки. « 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, что видели. У производителей инструментов из твердосплавов будут новые инструменты. Это исторический технологический прогресс».