Твёрдая обработка

Твёрдая обработка — это новейшая технология, которую можно определить как операцию обработки заготовки, имеющей значение твёрдости обычно в диапазоне 45-70 HRC, с использованием непосредственно инструментов с геометрически определенными режущими кромками.

Эта операция всегда представляет собой проблему выбора режущей пластины, которая увеличивает срок службы инструмента и обеспечивает высокоточную обработку детали. Жёсткая обработка имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной методологией, основанной на операциях чистового шлифования после термической обработки заготовок. Кроме того, эта технология вносит большой вклад в устойчивое производство.

Группа твёрдых материалов включает закалённые стали, быстрорежущие стали, термообрабатываемые стали, инструментальные стали, подшипниковые стали и охлажденный белый чугун. Кроме того, кобальтовые сплавы для биомедицинских применений и другие специальные материалы классифицируются как твёрдые материалы. Эти материалы постоянно используются в автомобильной промышленности для производства подшипников и для обработки пресс-форм и штампов, а также других компонентов для передовых отраслей промышленности.

Используемые материалы для твёрдой обработки

В широком смысле жесткая обработка — это обработка деталей с твердостью выше 45 HRC, хотя чаще всего этот процесс касается твердости от 58 до 68 HRC. Используемые материалы для заготовок включают различные закалённые легированные стали, инструментальные стали, закалённые в корпусе стали, суперсплавы, азотированные чугуны и стали с твёрдым хромовым покрытием, а также термообработанные детали порошковой металлургии. В основном это процесс отделки или полуфабриката, при котором необходимо достичь высокой точности размеров, формы и отделки поверхности.

С момента своего более широкого внедрения в середине 1980-х годов в виде жёсткой токарной обработки, она значительно эволюционировала в различных операциях обработки, таких как фрезерование, растачивание, протяжка, ковка и другие. Разработка подходящих жестких механических инструментов, сверхтвёрдых режущих материалов и специальных конструкций инструментов (держателей инструментов), а также комплектных установок сделали резку закалённых деталей по металлу легко доступной для любого механического цеха.

Очевидные преимущества для многих применений

Традиционным решением для отделки деталей из закаленной стали является шлифование, но обработка твёрдых деталей режущим инструментом имеет ряд очевидных преимуществ. Это оправдало многие существующие методы, число которых растёт, особенно связанные с токарной обработкой, растачиванием и фрезерованием.

Жёсткая токарная обработка была рано признана и впервые применена автомобильной промышленностью как средство совершенствования производства компонентов трансмиссии. Поверхности подшипников зубчатых колёс являются типичным примером ранних применений, преобразованных из шлифования в жесткую обработку с использованием вставок из поликристаллического кубического нитрида бора. Типичными являются компоненты из закалённой стали, часто имеющие глубину твердости чуть более 1 мм, что придает им износостойкий корпус и прочную сердцевину. Компоненты, которые используют это сочетание свойств материала, включают шестерни, оси, оправки, распределительные валы, карданные шарниры, ведущие шестерни и соединительные компоненты для транспортных и энергетических продуктов, а также для многих применений в общем машиностроении. 

Жёсткая обработка в современном производстве

Сегодня закалённые детали широко обрабатываются в различных отраслях промышленности. В современном производстве жёсткая обработка больше не рассматривается как альтернатива всем операциям шлифования, хотя во многих исследовательских работах университетских исследователей все еще поддерживается это устаревшее представление. В реальном производстве существует ряд применений, в которых эти два процесса дополняют друг друга, поэтому современные станки для жесткой обработки часто оснащаются шлифовальными шпинделями.

Типичная автомобильная деталь, узел опорного вала (шестиступенчатая автоматическая коробка передач с задним приводом). После того, как закаленный (48-50 HRC) опорный вал запрессован в твёрдый (42 HRC) чугунный фланец, используются операции механической обработки для обеспечения перпендикулярности поверхности фланца и выступов вала. Таким образом, плечо вала подвергается точению, в то время как поверхность фланца обрабатывается инструментом с керамической вставкой и обрабатывается шлифовальным кругом (с алмазным покрытием) для обеспечения его плоскостности и чистоты поверхности. 

Твёрдая обработка

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх