اخبار شرکت میله های کربید سیمان شده با سوراخ های خنک کننده: یک راه حل کارآمد برای ماشینکاری نقاط درد گرما

در سناریوهای صنعتی مانند تولید قالب، حفاری عمیق و فرزکاری با سرعت بالا، میله های کاربید سیمانی به عنوان ماده پایه برای ابزارهای برش و شکل دهی هسته عمل می کنند. با این حال، میله های کاربید جامد سنتی یک کمبود اساسی دارند: گرمای تولید شده در حین ماشینکاری نمی تواند به سرعت دفع شود، که منجر به نرم شدن و سایش تسریع شده لبه ابزار می شود و حتی دقت قطعه کار را به خطر می اندازد. میله های کاربید سیمانی با سوراخ های خنک کننده به این مشکل با طراحی قبلی کانال های خنک کننده عبوری یا نیمه عبوری در داخل میله می پردازند و به خنک کننده اجازه می دهند مستقیماً به لبه برش یا ناحیه ماشینکاری برسد و گرما را در منبع کنترل کند.این طراحی نه تنها عمر مفید میله های کاربید سیمانی را 30٪-60٪ افزایش می دهد، بلکه راندمان ماشینکاری را بیش از 20٪ افزایش می دهد. همچنین تغییر شکل قطعه کار ناشی از دمای بالا را کاهش می دهد و آن را به ویژه برای ماشینکاری مواد سخت (مانند فولاد ضد زنگ و آلیاژهای تیتانیوم) و سناریوهای پردازش پیچیده مناسب می کند.این مقاله ارزش اصلی، انواع ساختاری، سناریوهای کاربردی و نکات کلیدی استفاده از میله های کاربید سیمانی با سوراخ های خنک کننده را تجزیه و تحلیل می کند. تمام محتوا بر اساس تجربه عملی صنعتی است تا به شما کمک کند به سرعت این راه حل ارتقاء ابزار را تسلط دهید.

اگرچه میله های کاربید جامد سنتی دارای سختی بالا هستند، اما دمای بالا عملکرد آنها را در سناریوهای ماشینکاری با سرعت متوسط ​​تا بالا یا مواد دشوار برای ماشینکاری محدود می کند. نقاط درد خاص را می توان به سه دسته خلاصه کرد:

اصطکاک بین میله کاربید و قطعه کار در حین برش یا شکل دهی، دمای موضعی 300-800 درجه سانتیگراد ایجاد می کند. حتی اگر خود کاربید سیمانی در برابر حرارت مقاوم باشد، دمای بالای طولانی مدت فاز بایندر (به عنوان مثال، کبالت) را در لبه ابزار نرم می کند و مقاومت در برابر سایش را کاهش می دهد. به عنوان مثال: هنگام ماشینکاری فولاد ضد زنگ 304 با میله های کاربید سنتی، لبه 2-3 برابر سریعتر از ماشینکاری فولاد کربنی معمولی فرسوده می شود و نیاز به تعویض ابزار پس از پردازش تنها 50 قطعه کار به طور متوسط ​​دارد.

در ماشینکاری سنتی، خنک کننده فقط از طریق پاشش خارجی اعمال می شود. با این حال، به دلیل مسیرهای ماشینکاری (به عنوان مثال، سوراخ های عمیق، سوراخ های کور) یا ساختارهای ابزار، خنک کننده برای نفوذ به لبه برش تلاش می کند. به عنوان مثال، در حین حفاری عمیق، خنک کننده خارجی قبل از رسیدن به انتهای سوراخ گرم می شود و اثر خنک کنندگی آن را به شدت کاهش می دهد و باعث می شود انحراف دقت دیواره سوراخ از 0.02 میلی متر تجاوز کند.

گرمای دفع نشده به قطعه کار منتقل می شود و باعث تغییر شکل حرارتی موضعی می شود. به عنوان مثال: هنگام ماشینکاری قطعات قالب با دیواره نازک، گرمای تولید شده توسط میله های کاربید سنتی لبه های قطعه کار را تاب می دهد و نیاز به اصلاحات متعدد بعدی و افزایش هزینه ها و چرخه های پردازش دارد.

میله های کاربید سیمانی با سوراخ های خنک کننده با استفاده از کانال های داخلی برای تحویل خنک کننده "مستقیماً به ناحیه مشکل"، مشکلات فوق را در ریشه حل می کنند و به سه برابر بهبود در "خنک کنندگی، مقاومت در برابر سایش و دقت" دست می یابند.

در مقایسه با میله های جامد سنتی، طراحی سوراخ خنک کننده فقط یک فرآیند "سوراخ کردن" ساده نیست - ساختارهای کانال را بر اساس نیازهای ماشینکاری بهینه می کند و در نهایت به چهار مزیت اصلی دست می یابد:

خنک کننده مستقیماً از طریق کانال های داخلی به لبه ابزار می رسد و به سرعت بیش از 70٪ از گرمای اصطکاکی را دفع می کند و دمای لبه را در محدوده 200-400 درجه سانتیگراد (محدوده پایدار برای فاز بایندر کاربید) کنترل می کند. موارد عملی نشان می دهد:

• هنگام ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم، میله های کاربید با سوراخ های خنک کننده برای 80-120 قطعه کار دوام می آورند، در حالی که میله های سنتی فقط 40-60 قطعه کار دوام می آورند - افزایش 50٪ در عمر مفید.
• در سناریوهای حفاری عمیق، میله های سنتی به دلیل دمای بالا نیاز به سنگ زنی لبه هر 2 ساعت دارند، در حالی که میله های دارای سوراخ های خنک کننده این فاصله را به 4-5 ساعت افزایش می دهند و زمان خرابی برای تعویض ابزار را کاهش می دهند.

دمای کنترل شده به میله های کاربید اجازه می دهد تا در برابر سرعت های برش بالاتر (15٪-25٪ سریعتر از میله های سنتی) مقاومت کنند. به عنوان مثال:

• هنگام فرزکاری فولاد 45#، سرعت برش ایمن برای میله های سنتی 80-100 متر بر دقیقه است، در حالی که میله های دارای سوراخ های خنک کننده می توانند به 100-125 متر بر دقیقه برسند و زمان پردازش یک دسته را 20٪ کاهش دهند.
• در تولید انبوه قطعات خودرو، بهبود راندمان مستقیماً به افزایش بهره وری ترجمه می شود. بر اساس یک روز کاری 8 ساعته، میله های دارای سوراخ های خنک کننده می توانند 30-50 قطعه کار بیشتر را پردازش کنند.

خنک کننده در زمان واقعی از انتقال گرما به قطعه کار جلوگیری می کند و آن را برای ماشینکاری قطعات نازک و دقیق ایده آل می کند. به عنوان مثال:

• هنگام ماشینکاری قطعات نازک فولاد ضد زنگ با ضخامت 2 میلی متر، تاب برداشتن قطعات کار پردازش شده با میله های سنتی به 0.1 میلی متر می رسد، در حالی که میله های دارای سوراخ های خنک کننده این مقدار را در 0.03 میلی متر کنترل می کنند و نیاز به اصلاح بعدی را از بین می برند.
• در ماشینکاری حفره قالب، میله های دارای سوراخ های خنک کننده می توانند خطاهای دقت ابعادی را در ±0.005 میلی متر کنترل کنند و الزامات قالب های دقیق را برآورده کنند.

برای سناریوهایی که میله های سنتی در آن مشکل دارند - مانند سوراخ های عمیق (عمق > 10* قطر)، سوراخ های کور و مواد سخت (HRC > 40) - طراحی سوراخ خنک کننده بر محدودیت ها غلبه می کند:

• ماشینکاری عمیق سوراخ (به عنوان مثال، سوراخ های عبور روغن در بلوک های موتور): خنک کننده از طریق کانال ها به انتهای سوراخ می رسد و از تجمع تراشه و خراشیدگی دیواره سوراخ جلوگیری می کند.
• ماشینکاری آلیاژهای سخت (به عنوان مثال، آلیاژهای پایه نیکل): دمای کنترل شده از خرد شدن لبه میله کاربید به دلیل "شکنندگی حرارتی" جلوگیری می کند و پایداری ماشینکاری را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

نیازهای مختلف ماشینکاری با طرح های کانال های مختلف مطابقت دارد، با تفاوت های اصلی در تعداد، توزیع و نفوذ سوراخ ها. در زیر سه نوع متداول در صنعت وجود دارد، با جدولی که نقاط کلیدی انتخاب را مقایسه می کند:

1. نوع ماشینکاری: برای حفاری عمیق/برش مرکزی، "تک سوراخ مرکزی" را انتخاب کنید، برای ماشینکاری چند لبه/سطحی، "چند سوراخ جانبی" را انتخاب کنید و برای چرخش با سرعت بالا/ماشینکاری نخ، "سوراخ مارپیچی" را انتخاب کنید.
2. قطر میله: قطرهای میله کوچکتر به سوراخ های متناسب کوچکتر نیاز دارند (برای جلوگیری از کاهش استحکام میله). به عنوان مثال، میله های φ6 میلی متری با سوراخ های φ2 میلی متری مطابقت دارند، در حالی که میله های φ20 میلی متری با سوراخ های φ4-5 میلی متری مطابقت دارند.
3. فشار خنک کننده: فشار بالا (>5 بار) برای سوراخ های با قطر کم (برای جلوگیری از گرفتگی) مناسب است و فشار کم (2-3 بار) برای سوراخ های با قطر زیاد (برای اطمینان از جریان) مناسب است.

در حالی که میله های کاربید سیمانی با سوراخ های خنک کننده عملکرد عالی را ارائه می دهند، جزئیات در حین استفاده مستقیماً بر عمر مفید و اثربخشی آنها تأثیر می گذارد. بر روی چهار نکته زیر تمرکز کنید:

• اولویت دادن به "خنک کننده های ضد زنگ بر پایه آب" (به عنوان مثال، امولسیون ها، خنک کننده های مصنوعی)؛ از خنک کننده های خالص بر پایه روغن خودداری کنید (ویسکوزیته بالا به راحتی سوراخ ها را مسدود می کند).
• هنگام ماشینکاری مواد مستعد خوردگی (به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای تیتانیوم)، خنک کننده باید حاوی عوامل ضد زنگ (غلظت >5٪) باشد تا از زنگ زدگی و گرفتگی در دیواره های سوراخ جلوگیری شود.

• قبل از هر بار استفاده: سوراخ ها را با هوای فشرده (0.3-0.5 مگاپاسکال) بدمید تا تراشه ها یا ناخالصی های باقیمانده بررسی شود.
• پس از نگهداری طولانی مدت: سوراخ ها را با آب تمیز بشویید، خشک کنید و روغن ضد زنگ بزنید (برای جلوگیری از اکسیداسیون دیواره های سوراخ).
• در صورت بروز گرفتگی: سوراخ را به آرامی با یک سیم فولادی نازک (کمی کوچکتر از قطر سوراخ) پاک کنید. با زور فشار ندهید (برای جلوگیری از آسیب رساندن به کانال ها).

• از سنگ زنی در نزدیکی نواحی سوراخ (به ویژه برای طرح های چند سوراخ جانبی و سوراخ مارپیچی) خودداری کنید تا از آسیب 砂轮 به لبه های سوراخ جلوگیری شود.
• پس از سنگ زنی: بررسی کنید که آیا سوراخ ها بدون مانع هستند یا خیر. اگر در دهانه های سوراخ براده وجود دارد، آنها را به آرامی با کاغذ سنباده ریز (1000# یا بالاتر) صیقل دهید.

• نگهدارنده های ابزار منطبق باید دارای پورت های خنک کننده باشند و پورت ها باید با سوراخ های میله هم تراز شوند (انحراف ≤0.5 میلی متر) تا از نشت خنک کننده جلوگیری شود.
• قبل از اولین استفاده: جریان خنک کننده را آزمایش کنید (اطمینان حاصل کنید که نشتی یا گرفتگی وجود ندارد) قبل از شروع ماشینکاری.

واقعیت: یک ساختار سوراخ با طراحی خوب (قطر سوراخ ≤ 1/3 قطر میله، سوراخ ها دور از نواحی متمرکز تنش) استحکام را به طور قابل توجهی کاهش نمی دهد. به عنوان مثال، یک میله φ15 میلی متری با سوراخ φ4 میلی متری همچنان دارای استحکام خمشی بیش از 2500 مگاپاسکال است که نیازهای اکثر سناریوهای ماشینکاری را برآورده می کند. در واقع، دمای کنترل شده "آسیب تنش حرارتی" به میله را کاهش می دهد و دوام کلی را بهبود می بخشد.

واقعیت: حتی ماشینکاری با سرعت کم (به عنوان مثال، حفاری عمیق سوراخ، مواد دشوار برای ماشینکاری) به این طرح نیاز دارد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری آلیاژهای پایه نیکل با سرعت کم، سختی بالای مواد همچنان باعث گرمای اصطکاکی متمرکز می شود. میله های سنتی به دلیل اتلاف حرارت ضعیف به سرعت فرسوده می شوند، در حالی که میله های دارای سوراخ های خنک کننده پایداری را از طریق خنک کننده مداوم حفظ می کنند.

واقعیت: طرح های سوراخ بسیار خاص سناریو هستند - استفاده جهانی منجر به کاهش اثربخشی می شود. به عنوان مثال، استفاده از یک میله "تک سوراخ مرکزی" برای فرزکاری سطحی از پوشش خنک کننده بر مناطق چند لبه جلوگیری می کند و در نتیجه تنها 30٪ از اثر خنک کنندگی یک میله "چند سوراخ جانبی" را دارد. برعکس، استفاده از یک میله "چند سوراخ جانبی" برای حفاری عمیق سوراخ از رسیدن خنک کننده به انتهای سوراخ جلوگیری می کند و باعث تجمع تراشه می شود.

در مقایسه با ارتقاء به درجه های کاربید بالاتر (که هزینه ها را بیش از 50٪ افزایش می دهد)، طراحی سوراخ خنک کننده تنها 10٪-20٪ به هزینه اضافه می کند در حالی که 30٪-60٪ عمر مفید طولانی تر و بیش از 20٪ راندمان بالاتر را ارائه می دهد. این یک راه حل ارتقاء مقرون به صرفه است. به ویژه در ماشینکاری دقیق، پردازش مواد دشوار برای ماشینکاری و تولید انبوه، این میله ها مستقیماً مشکلات دمای بالای ابزارهای سنتی را حل می کنند و هزینه های کلی پردازش را کاهش می دهند.

اگر سناریوهای ماشینکاری شما با مشکلاتی مانند سایش سریع ابزار، دقت ضعیف قطعه کار یا ماشینکاری دشوار سوراخ عمیق مواجه است و مطمئن نیستید که چگونه میله های کاربید سیمانی را با سوراخ های خنک کننده انتخاب کنید،با ما تماس بگیرید. ما می توانیم طرح های سوراخ سفارشی و راه حل های میله را بر اساس نوع ماشینکاری شما (حفاری/فرزکاری/شکل دهی)، مواد قطعه کار و الزامات دقت ارائه دهیم.