Broaching Tool Materials

Broaching, bir dişli aracı kullanarak tek bir geçişte malzemenin kaldırılması, genellikle maliyetlerin yaratılması için kullanılan yüksek çözünürlük, anahtar yolların, iç dişlilerin ve diğer karmaşık profillerin performansı, herhangi bir broaching işleminin performansı, kesme aracının ağırlığa bağlıdır. İki birincil yarışmacı endüstriye hükmedmektedir: yüksek hızlı çelik (HSS) ve bu malzemeler arasında seçim yalnızca maliyetle ilgili olarak kullanılır - doğrudan zaman, yüzey bitirmek, araç yaşamı ve genel üretim verimliliği.

HSS ve ışınları, farklı kesim koşulları için uygun hale getiren farklı metalurjik özelliklere sahiptir. Her malzemenin mikroyapıyı, aşınma mekanizmalarını ve termal sınırlarını anlamanızı sağlar, verimlilik ve kârlılık için araç seçimi optimize etmenizi sağlar. Aşağıda, her materyali derinlikte inceleyeceğiz, o zaman seçim için pratik bir çerçeve sunuyoruz.

Yüksek Hızlı Çelik (HSS) Broaching

Yüksek hızlı çelik, yüksek sıcaklıklarda sertliği korumak için tasarlanmış bir alaşım çelik ailesidir -tipik olarak 600 °C (1112°F) HSS araçları toz metalik veya geleneksel döküm ile üretilir, sonra sertleştirilmiş ve mizaç ve aşınma direnci elde etmek için kullanılmaktadır.

Kompiyon ve Alttipler

M2 (t Morgan-molybdenum) ve M42 (cobalt-enhanced) M2, genel amaçlı uygulamalar için uygun maliyetlidir ve yüksek sert bir basınçla mükemmel bir şekilde dağıtım sağlar.

  • [FONT:0]M2 HSS - Düşük araç hacmi üretimi, hafif çelik ve yumuşak alaşımlar için en iyisi.
  • [FONT:0)M42 (Cobalt HSS)) - Orta katı malzemeler için ideal (40 HRC'ye kadar) ve kesme hızlarının nerede olduğu.
  • [FONT=0)PM HSS (e.g., ASP30, ASP60)) - Yüksek kenar tutma ve yüklemeye yönelik talep edilen uygulamalar için önerilen.

HSS Broaching Tools avantajları

  • [FONT=0]Toughness ve Şok Direnişi: HSS kesintiye dayanabiliyor, değişken stok indirimlerine ve araç girişi sırasında mekanik şoka dayanabiliyor. Bu, kaba işlemler için seçim ve kesme yüklerinin düşmesi için seçim materyali yapar.
  • [FONT:0)Ease of Regrinding:) HSS araçları, geleneksel taşlama tekerlekleri (aluminum oksit veya CBN) ile defalarca tekrarlanabilir ve düşük hacimli ortamlardaki maliyeti azaltır.
  • [[Düzücü İlk Maliyeti:[Dönetici:[Dönetici:0) HSS broaches, iş dükkanları ve prototip çalışmaları için erişilebilir hale getirmekten önemli ölçüde daha ucuzdur.
  • [FONT:0)Versattitude:[Dönetici:[Dönetici:0) Karbon çelik, paslanmaz çelik, alüminyum ve pirinç dahil geniş bir çalışma parçası materyali için uygun.

HSS Sınırları

HSS, 600 °C'nin üzerinde yumuşamaya başlar, kesme kenarının plastik deformasyonuna yol açar. Yüksek hızlı veya yüksek sıcaklık operasyonları (örneğin, 45 HRC'nin üzerindeki sert çelikler veya agresif hızlarda çalıştırılır), HSS araçları hızla aşınmaya başlar.

Motel Broaching Tools

Boru, tipik olarak, bir kobalt binder ile, sertliği 90 HRA'dan daha zor (tipik olarak 65-68 HRA) Boru ekler ve sağlam brokaches, HSS'nin kenar keskinliğini korurken iki ila üç kez çalışabilir.

Motel Grades and Kaplamas

Balaklama için, mikrograin lübün notları (promikron tahıl büyüklüğü) en iyi sert ve transverse rupture gücü dengesi sağlar. Tipik bir derece 1 mikron altında bir tahıl büyüklüğü ile% 6-12 oranında bir cobalt binder olabilir.

  • [FONT:0) Mikrograincik: [Dönetici dışı malzemeler üzerinde son işlemleri tamamlamak ve demir dökme demir.
  • [FONT:0)TiAlN-Coated Spectrum: [Döntilmiş: [Dönemli: 1] Yüksek hızlı alaşım çelik ve paslanmaz çelikler için mükemmel, kaplama 800 °C'ye kadar sıcaklıklara dayanıyor.
  • [FONT:0)Cermet veya Gelişmiş Seramikler: Bazen ultra-hard malzemeler için kullanılır, ancak kenar kırılganlığı nedeniyle daha az yaygın.

Geome Broaching Tools Avantajları

  • [[Düzücü Giyim Direnişi: [Dönetici: 0,4][/FONT=0)Templeksiyonu uzun üretim üzerinde kesme geometrisini korur, araç değişiklikleri ve regrinds için zaman azaltır.
  • [FONT=0) Yüksek Hızlı Yetenek: [Dönetici: [Dönetici: 0,5 $ 1.500 SFM (günde yüz ayak) HSS için 100-200 SFM'ye karşı, dramatik bir şekilde artan bir şekilde artan bir şekilde hıza çıkabilir.
  • [FONT:0)Superior Surface Final:[Dönetici:[Dönetici: 0,4] Sürekli yüzeyde keskin bir kenar daha uzun sonuçları tutma yeteneği, genellikle ikincil işlemleri ortadan kaldırır.
  • [FONT:0) Uzuner Tool Life in easy Materials: Broaching malzemeleri sintered metaller, sertleştirilmiş araç çelikleri ( 55 HRC) veya aşındırıcı kompozitler tercih eder.

Boru Hattının Sınırları

Motel'in en büyük dezavantajı çok fazlakırıklık.Rock broaches, bir HSS broach'ın zor noktaları yoksa, ya da serin uygulama ek olarak yetersizse, tırma aletlerinin elmas taşlama tekerlekleri ve yetenekli operatörleri gerektirmesi zor olabilir.

HSS ve Blu ile Karşılaştırma: Key Selection Kriterleri

HSS ve lütme arasındaki karar, birden çok etkileşim faktörüne bağlıdır. Aşağıda her büyük kriteri eylem edilebilir rehberlikle inceleyeceğiz.

Work parça Material Hardness

30 HRC altında malzemeler için, HSS genellikle yeterli ve daha ekonomik. 30-45 HRC, kobalt HSS (M42) veya PM HSS etkili olabilir, ancak klinisyen 45 HRC'nin üzerinde, programlanabilir seçim haline gelecektir.

Üretim Cilt Üretim

Küçük toplu boyutlarda (örneğin, 10-100 parça), HSS genellikle daha iyi bir seçenek çünkü daha düşük araç daha hızlı aşınma nedeniyle daha yüksek per-part maliyeti dengelemektedir. Ortada büyük üretim hacimleri (1.000+ bölüm), tırma ömrü ve daha yüksek yatırımla bile genel olarak maliyetleri azaltır.

Hızlı ve Feed Rate

Boru, yüksek kesme hızlarına izin verir, ki bu doğrudan döngü zamanını azaltır. Aracın tüm iş parçasını tersine çevirdiği iç saflama işlemleri için,% 33 oranında hız artışı, işlem zamanında% 33 azaltılabilir. Ancak, daha yüksek hızlar daha fazla ısı yaratır; tırma sıcak sertliği, HSS yumuşatılırken her zaman makine gücünü ve katılığı göz önünde bulundurmalıdır.

Yüzey bitirmek ve Hoşgörü Gereksinimler

Eğer broached yüzey bitirmek toleransı sıkıdır (16 mikroinches Ra veya daha iyi), s kenar istikrarı uzun vuruşlarda geometriyi korumaya yardımcı olur. HSS kabul edilebilir bir şekilde bitirebilir ancak standart sona ermeden kaçınmak için daha sık araç değişiklikleri gerektirebilir. (63 mikroinches Ra), HSS iyi çalışır.

Makine Durumu ve Kurulum

Borular, minimum tükenme ve yeterli serin akışla katı makineler talep eder. Eski makineler yıpranmış kılavuzluk veya hidrolik dalgalanmalar yükleri etkilemek için bir tırma işlemine tabi olabilir, bu tür durumlarda HSS daha fazlasıdır.İyi bir kural: eğer makine mükemmel durumda değilse, HSS'yi güvenilir bir şekilde seçin.

Maliyet Analizi Maliyet Analizi

Doğrudan maliyet karşılaştırması şunları içermelidir:

  • İlk araç maliyeti (HSS vs.Car)
  • Tool life cost (mirind başına parçalar sayısı)
  • Regrinds sayısı mümkün (HSS daha fazla zaman alabilir)
  • Regrinding maliyeti (HSS daha düşük, lümbül elmas tekerlekleri gerektirir)
  • Aracın değişiklikleri için Downtime maliyeti (karbide daha az sıklıkta değişir)
  • Çevrim zaman tasarrufu (kul ve yük azaltır)

Kapsamlı bir toplam mülkiyet maliyeti (TCO) genellikle uzun vadede ışın maliyetinin maliyetinin düşük hacimli üretim için kral kaldığı ortaya çıkar.

Pratik Seçim Çerçeve Çerçeve

Yeni bir broaching uygulaması için HSS ve lübün arasında seçim yapmak, bu adım adım adım yaklaşımı takip etmek:

  1. [FONT:0]İş parça materyali ve sertliği doğruluyor.[DÜDÜDÜSÜŞÜNCE: 0,40 HRC'nin üzerindeyse, HSS'yi düşünün.
  2. [0]Assess üretim hacmi.[[Dönetici: 1] 500 parça / yıl boyunca HSS genellikle en iyi 10.000+ parça / yıl boyunca, araştırıcı.
  3. [FONT:0]Review makine özellikleri.[[DÜT:1] Kontrol katılık, güç ve serin sistem.Eğer makine koşulu sorulabilirse, tırılmayı kaçınır.
  4. [FONT:0)Determin yüzey bitiş gereksinimini bitirin.[Dönetici: 1 ) RaurFLT:2). 63, HSS yeterli.
  5. [FONT:0]Run bir pilot test.[[Dönder: 1) Mümkünse, hem malzemeleri gerçek üretim koşullarında test edin. Önlem aracı aşınma, itme gücü ve parça kalitesi.
  6. [FONT:0)Calculate TCO[[DÜT:1) gerçek döngü zamanlarını kullanarak ve regrind maliyetleri kullanarak malzeme iyi bir parça başına daha düşük maliyetle kazanır.

Bu çerçeve, tahmin işi ortadan kaldırır ve üretim öncelikleri ile araç malzemelerini birleştirir.

Tool Life ve Bakım Tahminleri

Muayene ve Regrinding

Malzeme ne olursa olsun, broaching araçları proaktif bakım gerektirir. HSS broaches resharpened on the ree face or flank with standard tekerlek.0.6 broaches must be ground with diamond dicks and ni edge preparat to avoid micro-chipping..urpping:0Warning:)

Coolant ve manion

Borular termal şoka daha duyarlıdır; soğuk geçici olarak aşırı baskı katkılarını uygulamak, özellikle de paslanmaz çelik veya yüksek sıcaklık alaşımlarını korumak için yüksek hacimli bir şekilde kullanın. HSS için, serin ağırlıklı olarak çip tahliye ve azaltıcı ile yardımcı olur. klorinated veya sul bazlı aşırı baskı katkı maddeleri her iki malzeme için de faydalıdır.

Depolama ve işleme

pedded raflarda bulunan bıyıklar, etki zararlarını önlemek için daha sağlam ama yine de dikkatli bir şekilde kullanımdan faydalanıyor. Dişleri kesebilecek kenarlarda asla çöp aletleri.

Endüstri Uygulamaları ve Örnekler

  • [Üye Olmayan Türler: 0) Otomatik İletli İlet Gears (internal splines): [Dönetici: 0,8 $ / yıl) Sert Çeliklerde (~60 HRC) genişletilmiş tıraşlar kullanıyor.
  • [FONT:0]Aerospace Fastener Holes (titanyum alaşımları): [Dönetici: 1) İndüksiyon ve ısı, AlTiN kaplama ile programlanabilir. HSS hızla başarısız olur.
  • [FONT:0]Hydraulic Silindir Anahtar yolları (düşük karbon çelik, küçük toplular): ) HSS (M2) genel ağrıları için seçilir ve ayda 200 parça üretim hacmi yatırım garanti etmez.
  • [FONT:0)Cast Iron Fren Bileşenleri: [Dönetici ve kum dahil olmak üzere, demir ağır bir şekilde HSS giyiyor. Bir mikrograincd broach elmas benzeri kaplama ile araç ömrüne on kat daha fazla ulaşır.

Bu örnekler, maddi seçiminin belirli bir iş koşulları tarafından nasıl dikildiğini gösterir, tek boyutlu bir kural tarafından değil.

Broaching Tool Materials'ta Trendleri

Toz metalurji HSS (PM HSS)'deki son gelişmeler, geleneksel HSS'den daha az miktarda, ancak sağlam vücutlara yaklaştıkları için daha sert eklemeler yapılır.Bu "intermediate" malzemeler (örneğin, S390, S600) bir uzlaşma sunar: Aşırı küpler için daha yüksek hızlarda çalıştırılabilirler, boron nitrit (N) ve poliklinli süngerler için çeliklerin yüksek oranda popülerliğini kazanırlar.

Mühendisler, on yıl önce mevcut olmayan maliyet-malzeme çözümleri sunabilecekleri gibi bu gelişmeler hakkında bilgi sahibi olmalıdır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yüksek hızlı çelik ve tırma araçları için ışın seçimi, yüksek hızlı, yüksek hacimli ortamlarda ve özellikle de sertleştirilmiş veya aşındırıcı malzemeleri değerlendirerek, orta kesim koşulları, küçük toplu taşımalar ve 40 HRC.Jarmas için malzeme seçiminin optimize edilmesi, yüksek hacimli ve yüksek hacimli ortamlardaki yüksek hacimli ve yüksek hacimli ortamlardaki maliyetle azaltılabilir. HSS, özellikle de iş parçaları, üretim hacmi, makine koşulu ve toplam maliyetle, üretim hacmi, makine koşulu ve toplam maliyetle, üreticiler her iki verimlilik ve kârlılık için araç seçiminin optimize edilmesi.

Daha fazla okunuşu araç tasarımı ve malzeme bilimi üzerine, ESRAT:0)Sandvik Coromant Bilgi Merkezi) ve [[ENDÜ:2)Kennametal Broaching Teknik Rehber) Bu kaynaklar, gerçek kesme testleriyle seçimlerinizi doğrulamaya yönelik araçlama tedarikçiniz ile ortaktır - hiçbir teori gerçek dünya doğrulaması yerine getirir.