Trước đây, những chi tiết như vòng ổ lăn, vòi phun, và những chi tiết của hệ thống thủy lực sau khi nhiệt luyện phải qua công đoạn mài, mài khôn. Những công đoạn này thiếu tính linh hoạt và tốn nhiều thời gian. Một hạn chế nữa là chi phí cho dung dịch trơn nguội của các công đoạn mài khá cao. Những lý do trên làm tăng chi phí cho các công đoạn gia công chính xác. Mặc khác chất thải ra khi mài ngày càng gây ô nhiễm môi trường, thúc đẩy các nhà sản xuất loại dần khâu mài trong quy trình công nghệ gia công chi tiết.
Tiện cứng là phương pháp tiện sử dụng dao bằng vật liệu siêu cứng CBN (Cubic Boron Nitride), PCBN, PCD hoặc ceramic tổng hợp thay thế cho mài để gia công thép đã tôi (có độ cứng lớn hơn 45HRC). phương pháp này có thể gia công khô và hoàn thành chi tiết trong cùng một lần gá. Cấp chính xác khi tiện cứng đạt IT6 và độ bóng bề mặt (Rz = 2 - 4 micromet), có thể so sánh với chất lượng khi mài.
Để thực hiện được công việc tiện cứng, máy tiện phải cứng vững, có đủ tốc độ quay trục chính và công suất phù hợp. Rung động là kẻ thù tồi tệ nhất của dao CBN. Máy tiện CNC được đề nghị thực hiện công việc tiện cứng. Nhưng máy tiện điều khiển bằng tay cũng có thể được sử dụng hiệu quả. Một máy tiện điều khiển bằng tay phải ở trong tình trạng tốt và có rất ít khe hở trên bàn trượt ngang và ụ sau.
Các mảnh hợp kim CBN thường sử dụng cho tiện cứng là CNGA, DNGA, VNGA, CNMP và TNG. Các mảnh hợp kim cương được sử dụng cho tiện cứng là CCMT, CPGM, và DCMT. Nói chung các mảnh hợp kim sử dụng cho tiện cứng chứa khoảng 50% CBN tùy nhà chế tạo. Mặc khác, loại chứa hàm lượng CBN cao hơn sử dụng cho phương pháp tiện truyền thống để gia công các vật liệu mềm hơn như kim loại bột, gang, và một vài hợp kim đặc biệt
So với mảnh carbide thì các mảnh CBN đắt hơn đáng kể (từ 4 - 5 lần), nhưng dao CBN chế tạo được nhiều sản phẩm hơn. Chi phí dao cụ sẽ không đáng kể khi tính đến việc loại nguyên công mài tinh. Nhiều xưởng sản xuất còn nhận thấy rằng việc giảm chi phí dung dịch trơn nguội do cắt khô bù đắp lượng chi phí cao hơn về dao.
Dải vật liệu được gia công bằng tiện cứng không hạn chế, ngay cả đối với thép rèn đã tôi, thép gió, và hợp kim cứng bề mặt stellites. Việc hợp kim stellites có thể gia công bằng tiện cứng đã mở rộng khả năng của tiện cứng kể cả công việc sửa chữa. Vật liệu điển hình được tiện cứng là thép 5120 (62HRC), 1050(62HRC), 9310 (60HRC) và 4320 (60 ¸ 62HRC).
Khi tiện cứng, nếu cắt với tốc độ thấp hơn tốc độ quy định, mảnh CBN sẽ mòn nhanh chóng và hư hỏng.
Nhiều nhà máy chế tạo ổ đỡ, bánh răng và trục bằng thép đã tôi sử dụng quá trình này. Họ có thể đạt dung sai kích thước đến ±0,01mm hoặc tốt hơn với thời gian chế tạo lâu và độ bóng bề mặt tuyệt vời. Hơn nữa, máy mài có thể đắt gấp 2 - 3 lần máy tiện. Trong nhiều nhà máy, họ đã thay thế tiện cứng cho mài truyền thống, giá đầu tư thiết bị chỉ bằng khoảng 1/3. Hơn nữa, thời gian chu kỳ và điều chỉnh ngắn hơn nhiều khi sử dụng máy tiện.
Việc áp dụng công nghệ tiện cứng để gia công lần cuối các chi tiết mang lại những lợi ích sau:
[Theo Meslab]
Đọc tiếp...
Tiện cứng là phương pháp tiện sử dụng dao bằng vật liệu siêu cứng CBN (Cubic Boron Nitride), PCBN, PCD hoặc ceramic tổng hợp thay thế cho mài để gia công thép đã tôi (có độ cứng lớn hơn 45HRC). phương pháp này có thể gia công khô và hoàn thành chi tiết trong cùng một lần gá. Cấp chính xác khi tiện cứng đạt IT6 và độ bóng bề mặt (Rz = 2 - 4 micromet), có thể so sánh với chất lượng khi mài.
Để thực hiện được công việc tiện cứng, máy tiện phải cứng vững, có đủ tốc độ quay trục chính và công suất phù hợp. Rung động là kẻ thù tồi tệ nhất của dao CBN. Máy tiện CNC được đề nghị thực hiện công việc tiện cứng. Nhưng máy tiện điều khiển bằng tay cũng có thể được sử dụng hiệu quả. Một máy tiện điều khiển bằng tay phải ở trong tình trạng tốt và có rất ít khe hở trên bàn trượt ngang và ụ sau.
Các mảnh hợp kim CBN thường sử dụng cho tiện cứng là CNGA, DNGA, VNGA, CNMP và TNG. Các mảnh hợp kim cương được sử dụng cho tiện cứng là CCMT, CPGM, và DCMT. Nói chung các mảnh hợp kim sử dụng cho tiện cứng chứa khoảng 50% CBN tùy nhà chế tạo. Mặc khác, loại chứa hàm lượng CBN cao hơn sử dụng cho phương pháp tiện truyền thống để gia công các vật liệu mềm hơn như kim loại bột, gang, và một vài hợp kim đặc biệt
So với mảnh carbide thì các mảnh CBN đắt hơn đáng kể (từ 4 - 5 lần), nhưng dao CBN chế tạo được nhiều sản phẩm hơn. Chi phí dao cụ sẽ không đáng kể khi tính đến việc loại nguyên công mài tinh. Nhiều xưởng sản xuất còn nhận thấy rằng việc giảm chi phí dung dịch trơn nguội do cắt khô bù đắp lượng chi phí cao hơn về dao.
Dải vật liệu được gia công bằng tiện cứng không hạn chế, ngay cả đối với thép rèn đã tôi, thép gió, và hợp kim cứng bề mặt stellites. Việc hợp kim stellites có thể gia công bằng tiện cứng đã mở rộng khả năng của tiện cứng kể cả công việc sửa chữa. Vật liệu điển hình được tiện cứng là thép 5120 (62HRC), 1050(62HRC), 9310 (60HRC) và 4320 (60 ¸ 62HRC).
Khi tiện cứng, nếu cắt với tốc độ thấp hơn tốc độ quy định, mảnh CBN sẽ mòn nhanh chóng và hư hỏng.
Nhiều nhà máy chế tạo ổ đỡ, bánh răng và trục bằng thép đã tôi sử dụng quá trình này. Họ có thể đạt dung sai kích thước đến ±0,01mm hoặc tốt hơn với thời gian chế tạo lâu và độ bóng bề mặt tuyệt vời. Hơn nữa, máy mài có thể đắt gấp 2 - 3 lần máy tiện. Trong nhiều nhà máy, họ đã thay thế tiện cứng cho mài truyền thống, giá đầu tư thiết bị chỉ bằng khoảng 1/3. Hơn nữa, thời gian chu kỳ và điều chỉnh ngắn hơn nhiều khi sử dụng máy tiện.
Việc áp dụng công nghệ tiện cứng để gia công lần cuối các chi tiết mang lại những lợi ích sau:
- Giảm thời gian chu kỳ gia công một sản phẩm.
- Giảm chi phí đầu tư thiết bị.
- Tăng độ chính xác.
- Đạt độ bóng bề mặt cao.
- Cho phép nâng cao tốc độ bóc vật liệu (từ 2 - 4 lần), nâng cao năng suất gia công.
- Gia công được các contour phức tạp.
- Cho phép thực hiện nhiều bước gia công trong cùng một lần gá.
- Có thể chọn gia công có hoặc không có dung dịch trơn nguội. Gia công khô tránh được cho phí dung dịch trơn nguội và không có chất thải ra ra môi trường.
[Theo Meslab]
