Sert Parça Tornalama İşlemi

Sandvik Coromant, ürünleri sert parça tornalama uygulamalarına uygun hale getiriyor. Sertleştirilmiş bileşenlere talep her zaman olacaktır. Arz ve talep, müşterilerin araba motorlarından sabit disk sürücü döner millerine kadar her şeyin çok uzun ömürlü olması beklentileri konusunda belirleyici rol oynar. Bu parçaların üretiminin optimize edilmesi, rekabetçi kazanç elde etmeye istekli imalathanelerin hedefidir. Geleneksel olarak, sertleştirilmiş parçalar taşlama işlemlerine tabi olmuştur, ancak tornalama, git gide ekonomik ve daha popüler bir alternatif oluşturmaktadır. Bunu destekleyecek çok sayıda argüman bulunmaktadır. Örneğin, sert parça tornalama (HPT) işlemleri, esas olarak geleneksel 'yumuşak' tornalama işlemlerinin benzeri olup aynı CNC torna veya tornalama merkezlerinin kullanımı, gerçek proses esnekliği sağlamaktadır. Buna ek olarak: Parça konfigürasyonu değiştiğinde torna üzerinde değişiklikler yapmak taşlama tezgahlarından daha kolaydır; tornalar taşlama tezgahlarından daha hızlı ve oldukça düşük maliyetlidir; HPT ile üretilen talaşlar taşlamaya göre daha çevre dostudur; HPT için genellikle soğutma gerekmez; bu da, atık ve geri dönüşüm maliyetlerini düşürür; tornalar genel olarak uzun vadede taşlama tezgahlarından daha düşük tezgah yatırım maliyeti sağlar; taşlama tezgahları, dengeleyiciler ve düzelticiler gibi daha fazla destek ekipmanı gerektirir; torna takımlaması, taşlama çarklarından daha az yer kaplar. Bunlarla birlikte birçok neden, HPT'nin tüm endüstriyel sektörlerde yükselmesini desteklemiştir. Şu anda HPT, yüzey sertlik derecesi 55 ila 68 HRc arasındaki ardıl ısıl işlem gören parçalarda, genellikle sertleştirilmiş alaşımlı çelik, takım çeliği, sementasyon çeliği, süper alaşımlar, nitrürlenmiş demirler ve sert krom kaplamalı çelikler üzerinde sıkça uygulanmaktadır. Doğal olarak otomotiv sektörü, birkaçını saymak gerekirse, şanzıman dişlileri, enjektör pompa memeleri, rulman yatakları, direksiyon pinyon dişlileri, fren rotorları, akslar, kam milleri, valf yuvaları, pistonlar ve silindir gömlekleri dahil birçok HPT uygulaması sunmaktadır. Zorluk, bunlar gibi sertleştirilmiş bileşenlerde en ekonomik yüzeylerin elde edilmesidir. Neyse ki imalathaneler için takımlarda ve uygulamalarındaki yeni gelişmeler, HPT'yi yenilikçi uç kaliteleri, geometrisi, tasarımı, konumu ve bağlaması yoluyla başka bir düzeye taşımaktadır. Tezgahlar HPT işleminde önemli bir rol oynadığı halde, proses başarısında en önemli belirleyici etken, şüphesiz kesici takım kapasitesidir.

Son rötuşlar

İnce işleme yapılan HPT işlemlerinin çoğunda, yüksek ölçü, biçim ve yüzey ince işleme toleransları gerekmektedir. İlk aşırı aşınma belirtisi, genellikle bu toleransların sürdürülmesinde yaşanan bozulmadır ve doğru kesici takım seçimiyle birlikte takımın doğru kullanılması gerektiği konusuna vurgu yapmaktadır. Sert tornalanmış parçaların çoğunun 10-12 mikron civarında doğruluk ve 0,8 - 6,3 Rz arasında yüzey pürüzlülük gereklilikleri bulunmaktadır. Genel olarak, malzeme sertleştikçe kesme hızı düşer veya takım ömrü kısalır. Bileşen sertliği belirli bir sınırı aştığında, daha sert bir takım malzemesi değişikliği gerekir. Sert semente karbür kaliteler, daha düşük sertlik aralığında (45-50 HRc) yeterli performans sağlar ve iyi bir maliyet etkinliği sunabilir; ancak karbür, çoğunlukla 55-65 HRc aralığında yer alan daha sert malzemelerde genellikle doğru bir çözüm değildir. CBN kesme kenarlarının özellikleri, bunları iş parçası malzeme sertliği 55 HRc'nin üzerinde olan çoğu uygulama için üstün kılmaktadır. Ayrıca, CBN kaliteler sadece finiş işlemlerinde değil, aynı zamanda kaba işlemeyle birlikte sürekli ve kesintili kesme işlemlerinde de ilk tercih üstünlüğü sağlayan iyi bir tokluk aralığına sahiptir. Genel anlamda, ilgili mekanik yüklerle birlikte serbest yüzey aşınması ve kenar krater aşınması gibi yaygın bozulma türlerine direnç için farklı sertlik dereceleri gerekirken, takım malzemesinde yüksek sertliğe, iş parçası malzeme taleplerinde gerek duyulmaktadır.

Kenarlı uçların faydaları

Başarılı HPM için kenar hazırlama çok önemlidir. Örneğin, kenar üzerindeki pah açısının kenar tokluğu üzerinde önemli bir etkisi vardır. Performansı kontrol etmek için gerekli bir özellik olduğundan, tüm HPM uçlarının pahı olmalıdır. Pah köşelerin keskinleştirilebileceği veya honlanabileceği yerlerde genişlik ve açıya göre belirlenir. Birkaç farklı pah stili vardır, ancak honlanmış S-land talaş kaldırmaya veya kopmaya karşı kenar hattını korur. Aslında S-land, HPT için ilk tercih olmasını sağlayan kesintilerle başa çıkma ve daha büyük kesme derinliği alma konusunda daha yeteneklidir. Bir CBN kesici ucu üzerindeki kesme kenarı üç değişkenden oluşmaktadır: Pah açısı, pah genişliği ve kenar radyüsüdür. Bunların her biri prosesi, bileşeni ve kesici ucun kendisini etkilemektedir. Pah açısı arttıkça kenarı kuvvetlendiren kesici uç kütlesine daha fazla kuvvet yöneltilir. Bu, sert ve kırılgan takım malzemelerinin özelliklerine uygun sıkıştırma kuvvetine yol açar. İşlem için doğru tasarlanmış kenar pahı, kenarı kratere yol açan etkilerden de koruyacaktır. Sandvik Coromant'ta gerçekleşen en son CBN kalite geliştirmeleri, takım aşınmasını daha fazla sınırlandıracak araçlar, kenar güvenliği iyileştirmesi, yüksek ilerleme hızları ve düzenli kesme hızıyla birlikte uygulama alanının uzatılmasını sağlamıştır. Örneğin CN7015 ve CB7025 kaliteler, artık kesintili kesme işlemlerinde performans iyileştirmesi için artırılmış pah genişlikleri (0,15 - 0,2 mm) ve daha geniş pah açılarına (30° - 35°) sahip geometrilerle sunulmaktadır. Ayrıca, sert kesintili HPT uygulamaları için CB7525 uç dizisine 0,2 mm'lik (kenarı honlanmış), daha geniş bir pah eklenmiştir. Sert hattın alınması Daha önce bu yenilikçi kalitelerden faydalanan üreticiler arasında kamyonlar, dorseler ve özel hizmet araçları için genellikle çoğu sertleştirilmiş aktarma organları ve fren sistemi bileşenlerine yönelik ağır otomotiv parçaları birinci kademe üreticisi olan Arvin Meritor da yer almaktadır. CB7025 kesici uçlarındaki kenar pahları, burada HPT performansı üzerinde önemli bir fark yaratmıştır. Arvin Meritor, kısa takım ömrünün sorunlar oluşturduğu, 8620 alaşımlı çelikten imal edilmiş 60-62 HRc seviyesinde kabuğu sertleştirilmiş dişli çarklarının hafif kaba işlemesinde iyileştirme yapmak istemiştir. Şirket, Mori Seiki CNC tornasında kuru kesme yaparak takım değişikliği gerekmeden sekiz parçayı tamamlamıştır (Arvin Meritor iki paso kullanan bir takım uygulamıştır). Ancak CB7025'e geçildiğinde, Sandvik Coromant mühendisleri ikili kesme sistemi olan kaba işleme ve finiş takımlarını önermiştir. İlki ID deliğinin kaba işlemesini ve yüzey finişini yaparken ikincisi sadece ID'nin finişini yapmaktadır. Sonuç, daha kısa kesme süresi ve beş kat daha fazla takım ömrüdür. Arvin Meritor, artık takım değiştirmeden tüm seri üretimin tamamlanmasını sağlayacak olan 50'den fazla parçaya ulaşmaktadır. Bu çözüm, toplamda şirkete 200 saatlik üretim tasarrufuyla birlikte yıllık 100.000 $'ın üzerinde kazanç sağlamaktadır. Şimdi, Sandvik Coromant'ın sahadaki tüm CBN proseslerini incelemesi istenmiştir. CBN kesici uçlar tarafından sunulan potansiyel maliyet tasarrufları ve daha kısa döngü süreleri, HPT'yi taşlamanın gerçek bir alternatifi haline getirmektedir. HPT birçok esasını standart tornalama prosesi ile ortak kullandığından, çoğu atölyeye kolaylıkla uyarlanabilir. Biraz da doğru tezgah, strateji ve takımlama seçiminin yardımıyla, HPT çeşitli dar toleranslı uygulamalarda karlılığı hızlıca artırabilir.