مغازه هایی که تصمیم می گیرند به بازارهای جدید گسترش یابند، اغلب تشویق می شوند تا تجهیزات ماشینکاری جدید اضافه کنند یا فرآیندهای ماشینکاری جدید را برای حمایت از تلاش های خود اتخاذ کنند. در مورد True Die، گام‌هایی که برای تنوع بخشیدن به محصولات خود با ساخت ابزار گرد دقیق برای کاربردهای شکل‌دهی ورق‌های فلزی با کشش عمیق برداشته است، آن را به ایجاد یک استراتژی مؤثر برای تراشکاری سخت سوق داده است. هدف از بین بردن نیاز به قطر داخلی (ID) و قطر خارجی (OD) سنگ زنی ابزار گرد فلز پودری سخت شده (عمدتاً) با محدوده 64 HRC بود، و آن را قادر می ساخت تا به نرخ حذف مواد بالاتری دست یابد و در عین حال با آنچه آسیاب می توانست از نظر تمرکز، پرداخت سطح و دقت ابعادی به دست آورد، مطابقت داشت. کاری که از آن زمان تاکنون انجام شده است و قابلیت چرخش سخت و قطر و شعاع با دقت 0.0002 ± اینچ را ایجاد کرده است.

در واقع، دو مورد از ماشین آلات اخیر فروشگاه Zeeland، میشیگان، مراکز تراشکاری هستند که عمدتاً برای تراشکاری سخت خریداری شده اند. میچ استال متخصص فنی True Die است که به همراه کریس مک کلیری، هماهنگ کننده تراش، تیمی از ماشین‌کاران را در ایجاد استراتژی سخت‌گیرانه مغازه رهبری کردند. به طور خلاصه، او می‌گوید که رویکرد فروشگاه در سه مفهوم به هم پیوسته خلاصه می‌شود: ایجاد استحکام کلی فرآیند، اجرای انواع مناسب ابزارهای برش و اعمال داده‌های برش مناسب.

کلمه کلیدی در اینجا به هم مرتبط است. آقای استال معتقد است که اجرای تنها یک یا دو مورد از این مفاهیم کارساز نخواهد بود. همه باید به طور مناسب برای تراش سخت موثر مورد توجه قرار گیرند. او خاطرنشان می کند: «همچنین هنگام اجرای فرآیندی مانند این مهم است که به جزئیات کوچک توجه کنیم.

واقعی بمیرکه قبلا Contour Tool and Engineering قبل از اینکه این شرکت را در سال 2015 تصاحب کند، در طراحی، ماشینکاری و مونتاژ قالب های تزریق پلاستیک و مجموعه قالب های پیشرونده تخصص دارد. این دستگاه دارای مجموعه متنوعی از تجهیزات ماشینکاری در تأسیسات 10000 فوت مربعی خود است، از جمله آسیاب های CNC، مراکز تراشکاری، ماشین های سنگ زنی، و تجهیزات سیم و سینک EDM.

برایان براون، رئیس True Die، می‌گوید صنعت شکل‌دهی فلزات عمیق فرصتی را برای فروشگاه فراهم می‌کند تا به بازار جدیدی که مکمل بازارهای دیگر است، متنوع شود. آقای براون می‌گوید: «تخصص ما در استفاده از مهر زنی عمیق، ما را به‌عنوان تامین‌کننده ابزارآلات منحصربه‌فرد معرفی کرد و ما را قادر ساخت راه‌حل‌های ملموس و ابزارهایی با عملکرد بالاتر را به بازار بیاوریم». با بیش از 100 سال تجربه ترکیبی در طراحی، توسعه و تولید مهرهای ترسیم شده، ما به خوبی با درک کامل نیازهای منحصر به فرد آن صنعت آماده بودیم.

در زمان خرید، کانتور صرفاً قالب‌ها و قالب‌ها را تولید می‌کرد. توسعه یک شراکت استراتژیک با یک شرکت مهر زنی عمیق و دو مشتری اضافی که تنوع و فرصتی برای رشد سریع فراهم کرد، این فروشگاه به خوبی پیشنهادات خود را با ایجاد آنچه آقای براون "بخش جزئیات" خود می نامد، که اجزای فردی را برای ابزارهای کشش عمیق جدید و موجود و تجهیزات مونتاژ خودکار ارائه می دهد، تکمیل کرد. در واقع، جزئیات کار در حال حاضر 50 درصد از فروش فروشگاه را تشکیل می دهد و شرکت در دو سال پس از ورود به بازار جزئیات، نزدیک به 700 درصد رشد کرده است.

این ابزار گرد در قالب‌های پیچیده، پیشرونده و عمیق مورد استفاده برای ایجاد قطعات (معمولاً استوانه‌ای) از ورق فلز (معمولاً فولاد ضد زنگ)، عمدتاً برای کاربردهای خودرو، مانند اجزای سیستم‌های سوخت، ترمز و کیسه هوا استفاده می‌شود. آقای براون می‌گوید: «ما در ابتدا تصور می‌کردیم که برای دستیابی به تلورانس‌ها و تکمیل ابزار گرد مورد نیاز، باید یک دستگاه آسیاب استوانه‌ای توانمندتر خریداری کنیم. با این حال، آقای استال با توجه به تجربه‌اش در تراشکاری سخت، پیشنهاد کرد که یک فرآیند سخت تراش به دقت ابزارهای مورد نیاز دست می‌یابد و به دلیل سرعت حذف مواد بالاتر، توان عملیاتی سریع‌تری نسبت به سنگ‌زنی خواهد داشت.

از آنجایی که True Die یک فروشگاه کار است، اندازه های دسته ای آن برای ابزار گرد کم است (اغلب از یک تا شش قطعه متغیر است)، و ترکیب محصول آن بالا است. طول ابزار می تواند تا 20 اینچ و قطر آن از 0.1 تا 12 اینچ باشد و بسیاری از نسخه ها نسبت طول به قطر بالایی دارند (L:D).

این فروشگاه در درجه اول ابزارهای گرد را از آلیاژهای فلزی پودری ایجاد می کند که از ذرات ترکیبی فلزات مختلف و عناصر آلیاژی ساخته شده است. "دستور العمل" فلز پودری به شکل بارستوک فشرده می شود که فروشگاه ابتدا در حالت نرم یا "سبز" قبل از عملیات حرارتی ماشین آلات می کند، که ذرات جداگانه را به یکدیگر متصل می کند تا جزء سخت شده را ایجاد کند. بسته به آلیاژ فلز پودری خاص، سختی ابزار در حالت سبز اساسا ناچیز است و می توان به طور موثر با استفاده از روش های تراشکاری معمولی ماشین کاری کرد. با این حال، پس از عملیات حرارتی، سختی ابزار می تواند تا 64 HRC باشد. فولادهای پودری متداول در ماشین آلات مغازه شامل CPM 3 ولت، 9 ولت و 10 ولت و همچنین M2 و M4 است.

True Die معمولاً پس از چرخاندن ابزار در حالت پیش سخت شده، تقریباً 0.010 تا 0.012 اینچ ذخایر اضافی باقی می‌گذارد تا امکان عبور سخت تر بعدی را فراهم کند. ممکن است در قطعاتی که پس از عملیات حرارتی به شدت تاب می‌خورند، موجودی بیشتری باقی بگذارد، مانند قطعاتی که L:D بالایی دارند. در مورد انحراف قابل توجه، چالش دستیابی به تلورانس های اندازه نیست، بلکه تلورانس های متمرکز متمرکز است. آقای استال می‌گوید: «گاهی اوقات صاف کردن یک قطعه تاب‌دار سخت‌تر از اندازه‌گیری آن است.

دو مرکز تراشکاری اخیر True Die که برای تراشکاری سخت خریداری شده است مزکمدل‌های Quick Turn Nexus 250 II با برجک‌های 12 ایستگاهی (هیچ ایستگاه‌های ابزار زنده ندارند). آقای استال می‌گوید که اولین دستگاه در آوریل 2016 و دومی در اواخر همان سال در ماه اوت خریداری شد و آنها استحکامی را ارائه می‌دهند که فروشگاه برای تشکیل پایه‌ای برای فرآیند چرخش سخت آن نیاز داشت.

به گفته مایک اوتر، نماینده توزیع کننده ماشین ابزار ماشین آلات ادی(گرند رپیدز، میشیگان)، که ماشین‌ها را به True Die فروخت، سیستم‌های راهنمای غلتکی هیبریدی MX آن‌ها نقش اصلی در استحکام آن‌ها دارند. او توضیح می‌دهد: «غلتک‌ها تماس سطحی بیشتری نسبت به بلبرینگ‌ها دارند، اما اصطکاک کمتری نسبت به لغزنده‌ها دارند. این سیستم همچنین به طور موثر ظرفیت های بار سنگین را مدیریت می کند، زیرا تغییر شکل الاستیک کمتری با غلتک ها وجود دارد، و آنها درجه بالایی از قابلیت میرایی را ارائه می دهند که عمر ابزار را افزایش می دهد. همچنین دارای یک طراحی نوع X است که به طور موثر بار را در چهار جهت توزیع می کند - شعاعی (در جهت عقربه های ساعت و خلاف عقربه های ساعت)، شعاعی معکوس و معکوس هنگام انجام حرکت جانبی - و کاهش خطا. علاوه بر این، گفته می‌شود که موتور اسپیندل انتگرال مورد استفاده در این ماشین‌ها، تمرکز بهتری را در هنگام برش با بار سنگین نسبت به ماشین‌هایی با دوک‌های تسمه‌ای ارائه می‌دهد.

آقای استال می‌گوید در حین چرخش سخت، توجه به سفتی ابزار و ابزار برش به همان اندازه مهم است. برای پرداختن به مورد اول، مغازه به جای فک از کلت استفاده می کند تا تماس سطح بیشتری با بار استوک ایجاد کند. آقای استال می‌گوید: «به‌علاوه، دستیابی به بستن موازی آسان‌تر است، زیرا با استفاده از کولت‌ها لیفت فک وجود ندارد». تمام سطوح جفت گیری باید تمیز باشند، از جمله قطعه کار، کولت و دماغه دوک.

True Die از هاردینگسیستم کلت تغییر سریع FlexC در دستگاه‌های Nexus خود (و همچنین بسیاری از مراکز تراشکاری دیگر در فروشگاه)، که خروجی کل مشخص شده (TIR) را در 0.0004 اینچ ارائه می‌کند. FlexC همچنین در مقایسه با چاک های فکی معمولی، سرعت راه اندازی و تغییر زمان را افزایش می دهد. این سیستم دارای یک مجموعه پایه اسپیندل، سر کولت و یک آچار دستی با رها کردن ماشه است که برای نصب یا تعویض دستی سر کولت در زمانی که چاک دستگاه در موقعیت بدون گیره قرار دارد استفاده می شود.

سر کولت ها از قطعات فولادی سخت شده تشکیل شده است که توسط فرآیند ولکانیزاسیون به یکدیگر متصل می شوند. از آنجایی که ساقه کولت وجود ندارد، بخش های کولت موازی با استوک باقی می مانند. گفته می شود که گیره موازی باعث به حداقل رساندن فشار به عقب می شود و به نیروی میل کش کمتری برای دستیابی به همان قابلیت چنگ زدن مانند کولت های معمولی نیاز دارد. این سیستم می‌تواند قطر میله‌ها تا 3.25 اینچ را در خود جای دهد، و یک سر کولت FlexC معمولی دارای محدوده گیرش 0.020 ± اینچ کوچک‌تر و بزرگ‌تر از اندازه اسمی خود است تا بتواند تغییرات اندازه بارستوک را بدون نیاز به تغییر به یک کولت با اندازه‌های مختلف تغییر دهد. این فروشگاه از چاک های استاندارد سه و شش فک برای قطر قطعه کار بزرگتر از 3.25 اینچ استفاده می کند.

آقای مک کلیری توضیح می دهد که برای اطمینان از استحکام ابزار برش، ابتدا مهم است که برش ها را در ارتفاع مرکز ابزار مناسب قرار دهید. او می‌گوید: «فقط 0.002 اینچ دور بودن از مرکز می‌تواند باعث ایجاد پچ پچ و لرزش شود. "به علاوه، هرچه قطر قطعه کار کوچکتر باشد، ارتفاع مرکز ابزار مهمتر است." به این دلیل که با توجه به فاصله یکسان ابزار از مرکز قطعه کار، نسبت خطا با قطرهای کوچکتر قطعه کار افزایش می یابد.

بیرون زدگی و آویزان شدن ابزار از نگهدارنده ابزار نیز باید به حداقل برسد. معمولاً فاکتور تعیین‌کننده فاصله ابزار برای چرخش OD هنگام استفاده از دم و عمق سوراخ هنگام حفاری ID است. آقای مک کلیری توضیح می‌دهد: «اگر hangout منجر به لرزش می‌شود، اولین قدم این است که سرعت‌ها و فیدها را تغییر دهید. "گام بعدی در نظر گرفتن شعاع بینی یا آماده سازی لبه ابزار برش متفاوت است."

تقریباً در همه موارد، True Die از ابزارهای برش مکعبی نیترید بور (CBN) برای چرخش سخت استفاده می کند، در درجه اول از سومیتومو. فروشگاه دریافته است که CBN بیشتر از سرامیک برای مواد بسیار سخت دوام می‌آورد، تکرارپذیرتر است و می‌توان آن را با خنک‌کننده اجرا کرد. معاوضه این است که برش های CBN بیشتر از سرامیک قیمت دارند. به طور معمول، از درجه Sumiboron BNC200 برای برش های مداوم و از درجه BNC300 برای برش های منقطع استفاده می کند (تقریباً 25 درصد از ابزار گرد دارای برش های قطع شده است). گفته می شود که این درج ها تعادل خوبی از مقاومت در برابر شکست و سایش را ارائه می دهند و دارای پوشش نیترید آلومینیوم تیتانیوم (TiAlN) هستند.

True Die از درج های الماسی شکل از 25 تا 80 درجه (معمولاً دارای هندسه منفی) و شعاع بینی از 0.004 تا 0.031 اینچ استفاده می کند. یک درج 55 درجه معمولاً برای تراشکاری OD استفاده می شود، با شعاع دماغه 0.030 اینچ برای عملیات خشن و شعاع دماغه 0.015 اینچ برای پایان کار. یک درج الماس 80 درجه قوی تر برای برش های شدید استفاده می شود. برای عملیات خسته کننده، مغازه معمولاً از یک درج 80 درجه با هندسه مثبت استفاده می کند.

آقای مک کلیری می‌گوید هنگام انتخاب بین درج‌هایی که دارای هندسه منفی یا مثبت هستند، معاوضه‌هایی وجود دارد. او توضیح می‌دهد: «ما دریافته‌ایم که درج‌های با هندسه منفی قوی‌تر از درج‌های هندسه مثبت هستند و همچنین می‌توان آن‌ها را برگرداند تا چهار لبه قابل استفاده ارائه شود. با این حال، این درج ها فشار برش بیشتری ایجاد می کنند و فاصله کمتری را ارائه می دهند. درج با هندسه مثبت آزادانه تر برش می دهد و فاصله بیشتری دارد، اما لبه برش ضعیف تری است.

از نظر داده های برش، هیچ مقدار ثابتی برای هر برنامه سخت تراش در True Die وجود ندارد، زیرا بسته به نوع ماده، سختی، قطعه کار L:D، شرایط برش و غیره متفاوت است. کارگاه ممکن است تا 150 متر مربع برای برش های شدید در مواد بسیار سخت تا 550 متر مربع در مواد ملایم تر با درجه سختی متوسط کار کند.

آقای استال می گوید عمق معمولی برش (DOC) که مغازه برای عملیات تکمیلی استفاده می کند 0.003 تا 0.004 اینچ است، حتی اگر نمایندگان ابزار برش پیشنهاد کرده اند که DOC باید حداقل به اندازه شعاع دماغه ابزار باشد. با این حال، True Die دریافته است که در برخی موارد، مانند زمانی که قطعه کار L:D بالاتر از 20:1 است، فشار یک برش عمیق‌تر باعث انحراف بیش از حد قطعه کار می‌شود و اغلب از حفظ تلرانس آن جلوگیری می‌کند. این فشار حتی می تواند به قطعه فشار وارد کند و باعث تاب برداشتن آن شود.

با گذاشتن 0.010 تا 0.012 اینچ از ذخایر برای حذف پس از عملیات حرارتی، می توان سه پاس چرخشی سخت را در همان DOC 0.003 یا 0.004 اینچی انجام داد. به این ترتیب، فشار ابزار برای هر پاس یکسان است.

آقای استال توضیح می‌دهد: «اگر قسمت قبلی به مشخصات تبدیل شود، اپراتور باید بتواند ابزار را با مقدار کل موجودی که به تازگی حذف کرده است، پشتیبان بگیرد، به طوری که ابزار به سختی قطعه را بررسی می‌کند. سپس، اولین پاس برای ارائه سطح مناسب برای اندازه گیری قطعه کار، گرفتن پاس دوم و اندازه گیری برای اطمینان از تکرار عملیات، و سپس گرفتن پاس نهایی برای رساندن قطعه کار به اندازه نهایی است.

استفاده از این روش فروشگاه را قادر می‌سازد تا ابزاری را فشار دهد تا زمانی که دیگر تکرار نشود. سایش طبیعی و مورد انتظار است و تا زمانی که درج در مقدار قابل تکرار سایش باشد می توان آن را مدیریت کرد. با این حال، اگر لبه فعلی تکرار نمی شود، درج ها باید تغییر یا به یک لبه تازه ایندکس شوند.

به جز برش های قطع شده، تقریباً در همه موارد مغازه با مایع خنک کننده کار می کند. از مایع خنک کننده نه برای شستشوی تراشه ها یا روانکاری، بلکه برای خنک نگه داشتن قطعه استفاده می کند. آقای مک کلیری می‌گوید: «ما گاهی اوقات جریان مایع خنک‌کننده را از نوک خنثی دور می‌کنیم، حتی در برخی موارد در طرف مقابل قطعه. مواد فلزی پودری با سختی بالا، حرارت زیادی را در حین چرخش سخت ایجاد می‌کنند تا جایی که انبساط حرارتی ناشی از گرما می‌تواند از حد مجاز ما فراتر رود. بعلاوه، اگر از مایع خنک‌کننده استفاده نشود، اپراتور باید قطعه کار را پس از چرخش سخت قبل از اندازه‌گیری خنک کند. استفاده از خنک‌کننده ما را قادر می‌سازد تا یک قطعه را فوراً اندازه‌گیری کنیم.» مغازه برای برش های قطع شده از مایع خنک کننده استفاده نمی کند زیرا احتمال شکستگی حرارتی لبه برش وجود دارد.

یکی از دو دستگاه نکسوس Quickturn True Die برای کارهای سخت تراشیده شده است، در حالی که دیگری گاهی اوقات زمانی که ظرفیت برای تراشکاری معمولی مورد نیاز است استفاده می شود. در واقع، آقای استال معتقد است که در صورت امکان، مهم است که یک مرکز چرخش را به فرآیندهای چرخشی سخت اختصاص دهیم. "اگر کار دارید که برنامه یک ماشین را با عملیات تکمیلی سخت تراش کنید، پس چرا آن ماشین را با خشن کردن با آن نیز شکست دهید؟" او می پرسد. "درازمدت، بهتر است یک ماشین را اختصاص دهید به سختی تراش، زیرا من معتقدم که مدت زمانی را که ماشین می تواند آن عملیات دقیق را به طور موثر انجام دهد، افزایش می دهد. به علاوه، به شما این امکان را می دهد که تمام ابزارهای چرخشی، روبه رو و خسته کننده مناسب را در دستگاه تنظیم کنید، که سرعت تنظیمات را افزایش می دهد. به این ترتیب، انجام یک ماشین به خصوص در یک چرخش سخت، همیشه عملی نیست."