راهنمایی ها در مورد آماده سازی لبه ی PCBN

توجه خاصی باید به آماده سازی لبه های برشی مربوط به ابزارهای PCBN معطوف شود. این مرحله در هر عملیات ماشین کاری مهم می باشد اما مسئله ی مهم زمانی است که ماشین کاری بر روی فلز با سرعت نسبتاً بالا انجام شود. روغن های سبک محلول در آب که معمولاً برای سرد کردن ابزارهای کاربیدی استفاده می شوند، در ابزارهای PCBN نیز استفاده می شوند. هدف اصلی در استفاده از مواد خنک کننده، جلوگیری از سایش از پهلو می باشد که در حقیقت برای کنترل اندازه ی قطعه، ضروری می باشد. این مهم است که لبه های برش ابزارهای PCBN را تحت یک تنش فشاری نگه داریم. به منظور حصول این مسئله در بیشتر کاربردها، نیاز است تا یک لبه ی برش چمفرد برای ابزار ایجاد شود. در برخی از وضعیت های شدید، یک شعاع کوچک باید اضافه شود. این فرایند باید به دقت انجام شود.
راهنمایی ها در زمینه ی آماده سازی لبه در جدول 1 آورده شده است. این اطلاعات پیشنهادهایی درمورد یک گستره از کاربردهای ابزارهای PCBN ارائه کرده اند. این راهنمایی ها بر طبق تجربیات ماشین کاری واقعی، تدوین شده است. استفاده کننده باید همچنین بر روی پیشنهادها و اطلاعاتی که بوسیله ی فروشنده مهیا می شود، تکیه کند. توجه: سری های PCBN به صورت اتوماتیک با لبه های چمفرد فروخته نمی شوند. این مهم است که این شکل از لبه ها، برای کار شما مورد نیاز می باشد.

راهنمایی در مورد زاویه ی هدایت PCBN

یک روش سنتی باید همواره در تنظیم زاویه ی هدایت و در زمان ماشین کاری با ابزارهای PCBN مورد توجه قرار گیرد. زاویه ی هدایت منفی 15 تا منفی 45 باید در جاهایی که امکان پذیر است، استفاده شود. زوایای هدایت صفر و تا حدی مثبت ممکن است در جاهایی که هندسه امکان پذیر است، مورد استفاده قرار گیرد. این راهنمایی ها در شکل 1 آورده شده است.

راهنمایی ها در مورد شعاع دماغه ی PCBN

به منظور بهینه سازی تمرکز تنش در لبه ی برش ابزارهای PCBN، همواره از شعاع های دماغه ی بزرگ استفاده می شود تا بدین صورت از ایجاد تمرکز تنش، جلوگیری به عمل آید. علاوه بر این، از سری هایی استفاده می شود که استحکام ماکزیمم و صلبیت مناسبی ایجاد کنند.

راهنمایی ها درمو رد مواد خنک کننده ی PCBN

روغن های سبک محلول در آب که معمولاً برای سرد کردن ابزارهای کاربیدی استفاده می شوند، در ابزارهای PCBN نیز استفاده می شوند. هدف اصلی در استفاده از مواد خنک کننده، جلوگیری از سایش از پهلو می باشد که در حقیقت برای کنترل اندازه ی قطعه، ضروری می باشد.
در برخی موارد، این مناسب است که ابزارهای PCBN را بدون استفاده از مواد خنک کننده، استفاده کنید. در موارد خاصی که در آنها با استفاده از PCBN، فرایند فرزکاری انجام می شود، استفاده از هر گونه مایع خنک کننده ای موجب افزایش میزان سیکل های سرمایش و گرمایش مربوط به لبه های برش PCBN می شود. یک چنین سیکل هایی می تواند منجر به شکست های سریع در قطعه شود.
برخی موارد دیگر وجود دارد که در آنها جریانی از سیال خنک کننده همواره باید بر روی ابزار اعمال شود. این موارد عبارتند از:
• وقتی عمق های برش زیاد با استفاده از سری ها و یا ابزارهای برش، مورد نیاز می باشد، رسانایی بالای لایه ی PCBN می تواند گرما را به بخش اتصال با بدنه ی ابزار انتقال دهد و یا موجب تخریب بخش پایینی ابزار شود.
• در ایجاد شیار و یا سایر عملیات های برش بسیار عمیق، مواد خنک کننده می تواند براده برداری را انجام دهد و براده ها را به بخش های دورتر انتقال دهد.
در جاهایی که سیستم خنک کننده به خوبی نگهداری نشود و یا مواد خنک کننده به طور ناقص به ناحیه ی برش برسد، می توان ماده ی خنک کننده را قطع کرد و عملیات را به صورت خشک، ادامه داد.

راهنمایی کلی در مورد ابزارهای PCBN

انتخاب، نوع سیستم و شرایط عملیاتی مربوط به ابزارهای PCBN باید دقیق باشد تا بدین صورت عملیات ماشین کاری به صورت موفقیت آمیز، انجام شود.

سرعت

1. همواره با سرعتی شروع کنید که در گستره ی پیشنهادی برای ماده ی مورد نظر و گرید ابزار PCBN باشد.

تغذیه

2. از نرخ تغذیه ی پیشنهاد شده برای بدست آوردن بهترین کارایی و بالاترین طول عمر ابزار PCBN استفاده کنید.
3. سرعت ها و عمق برش کمتر از 0.005 اینچ، برای ابزارهای PCBN مستقیم پیشنهاد نمی شود. علت این مسئله عبارتست از:
• یک براده ی بسیار سبک تولید می شود که نمی تواند حرارت را از بخش برش، انتقال دهد.
• حرارت اضافی در ناحیه ی برش، منجر به منبسط شدن قطعه ی کاری و واکنش هایی می شود که عمر ابزار را کاهش می دهد.
4. اگر فرایند ماشین کاری نیازمند استفاده از سرعت و عمق برش کمتر از 0.005 اینچ باشد، استفاده از ابزارهای کامپوزیتی PCBN پیشنهاد می شود.

ستاپ ابزار برش

5. اطمینان حاصل کنید که بخش ها نگهدارنده، پیش از نصب سری ها، تمیز و عاری از براده باشند.
6. نگهدارنده را به صورت مستقیم بر روی لایه ی PCBN نصب نکنید. از یک جایگزین مناسب برای توزیع نیروی فشاری، بهره ببرید. سری را با دقت ببندید و از لوله ها یا تیوب های کوچک بر رو آلن ها، استفاده نکنید.
7. در صورت کندی ابزار، سریعاً آن را تیز کنید.
• ابزارهای حاوی سری های مختلف می توانند دوباره تیز شوند. میزان سایش مورد نیاز برای این بخش ها، باید بوسیله ی تولید کننده ی ابزار، تعیین شود.
• سری های PCBN که باید دوباره سایش پیدا کنند، باید بوسیله ی نیروی ماهر، سایش پیدا کنند.
8. هیچ وقت اجازه ندهید که یک بخش زیرلایه ی کاربیدی ساییده شود که این مسئله در حقیقت موجب کاهش دقت ابزار می شود.
9. اندازه گیری تغییرات باید بر اساس یک برنامه ی منظم انجام شود.
• ابزارهای تیز شده موجب افزایش نیروی ماشین کاری، می شوند ولی این تیز کردن موجب کاهش عمر ابزار می شود.
• تخریب های ضربه ای می تواند بر روی ابزارهای تیز شده، بروز کنند. این مسئله موجب برش های غیر منظم و تخریب سطح برش، می شود.
10. ابراز را در گوشه تنظیم کنید. اگر بوش برای تنظیم فاصله ی ابزار مورد نیاز است، تنها از یک بوش با ضخامت مناسب استفاده کنید نه از یک سری از بوش های کوچک .
11. راویز ابزارهای PCBN را تا حد ممکنه کم در نظر بگیرد تا بدین صورت از نوسان و حفره، جلوگیری شود.
12. از ابزارهای با شیار منفی در جاهایی که امکان پذیر است، استفاده کنید.
13. زاویه ی لبه ی برش کناری (SCEA) را تا حد ممکنه نزدیک به 45 درجه انتخاب کنید. از استفاده از زاویه ی هدایت کمتر از 15 درجه، جلوگیری کنید.
14. از شعاع دماغه ای استفاده کنید که تا حد ممکنه بزرگ باشد.
موارد تاریخی در مورد ماشین کاری با ابزارهای PCBN
چندین مورد تاریخی انتخاب شده، در بخش موارد تاریخی شماره ی 1 تا 8 آورده شده است. این موارد تاریخی، اطلاعات جزئی در مورد نتایج واقعی مربوط به استفاده از ابزارهای PCBN را در چندین وضعیت تاریخی، نشان می دهد. در هر مورد، طبیعت قطعه، ابزار مورد استفاده، شرایط عملیاتی و مقایسه ی نتایج با یک ابزار جایگزین، نیز آورده شده است. این موارد تاریخی با توجه به استفاده های عملی از ابزارهای PCBN ، سازنده می باشند.

آنالیز هزینه ای مربوط به ماشین کاری با ابر ساینده ها

در صنعت ایالات متحده، فقدان ارزیابی اطلاعات هزینه ای یکی از موانع مهم در زمینه ی استفاده از مواد ابر سخت می باشد. آنالیز هزینه ای جوانب مختلفی دارد. از لحاظ ویژگی ها، این موارد شامل مسائل فرهنگی موجود در صنعت ایالات متحده و اقدمات انجام شده در سطح بازار می باشد. Peter Drucker مشاهده کرد که شرکت های بزرگ مانند جنرال موتورز، جنرال الکتریک، وست الکتریک و سایرشرکت ها در دهه ی 1920 رشد کردند که علت این مسئله، قابلیت های تکنولوژیکی تولید در آنها بود. برخی از ویژگی های این فرهنگ محاسبه ی هزینه های تولید ، ممکن است به صورت زیر، خلاصه شوند:
• تغییرهای رادیکالی در هزینه های کارگری مربوط به فرایندهای فلزکاری. گستره ی واقعی هزینه های نیروی کاری در محصولات امروزی، در حدود 8 تا 12 درصد می باشد. در نتیجه، تمرکز پیوسته ای بر روی کاهش هزینه های نیروی کاری، ایجاد شده است.
• تمرکز بر روی جمع آوری اطلاعات جزئی در مورد هزینه های تولید و صرفنظر از هزینه های غیر تولیدی. هر تجارتی که منابع هزینه ی خود را دیکته می کند، معمولاً موجب ایجاد شوک می شود. هزینه های غیر تولیدی، ممکن است تا میزان 50 % کل هزینه های تولید نیز برسد.
• بیشتر روش های محاسبه ی هزینه ها، هزینه های مربوط به کارخانه را از سایر هزینه ها، کم می کند. همانگونه که Drucker گفته است، صرفه جویی در هزینه های کارخانه ای یک واقعیت است و دیگر صرفه جویی ها، جزء موارد کاذب محسوب می شود.
یک بررسی در قیمت، شامل ممانعت از اجرای عملیات ماشین کاری با ابزارهای ابرسخت در جاهای غیر ضروری می باشد.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
منبع مقاله :
CERAMIC CUTTING TOOLS/ Materials, Development, and Performance/ E. Dow Whitney