Механічна обробка попередньо загартованої прес-формової сталі: фрезерування блоків родини P20 при 30–36 HRC

Передумова робочого процесу

Попередньо загартовані сталі — 1.2311, 1.2312, 1.2738 та їхні родичі P20 — постачаються приблизно при 290–340 HB (близько 30–36 HRC) саме для того, щоб виробник прес-форм міг обробити порожнину та ввести інструмент в експлуатацію без подальшої термообробки і без деформацій від гартування, які треба виправляти. Ціна цієї зручності полягає в тому, що кожна операція відбувається в помірно твердій сталі, а стратегії відрізняються від обробки м'якої сталі.

Стратегія фрезерування

• Інструменти: дрібнозернистий твердий сплав із покриттям є базовим — покриття типу TiAlN/AlTiN витримують тепло жорсткого фрезерування; сферичні та тороїдальні (з радіусом при вершині) кінцеві фрези домінують у роботі з порожнинами, найкоротшої довжини, яку дозволяє геометрія.
• Підхід високошвидкісної обробки (HSM): відносно малі радіальні врізання та неглибокі осьові кроки при високій швидкості шпинделя та подачі тримають товщину стружки сталою, а сили різання низькими, що захищає як стійкість інструмента, так і якість поверхні. Великі кроки вбік із заглибленим інструментом швидко перегрівають кромки в цьому діапазоні твердості.
• Трохоїдальні/адаптивні траєкторії чорнової обробки підтримують стале зачеплення інструмента в кишенях і пазах — стрибки зачеплення звичайної чорнової обробки зі зміщенням є звичайною причиною раптової поломки кінцевих фрез у попередньо загартованому матеріалі.
• Попутне фрезерування є кращим: воно спрямовує тепло в стружку та уникає врізання з тертям зустрічного фрезерування, яке спричиняє наклеп і затуплює кромки.

Напівчистова та чистова обробка

Оскільки немає етапу шліфування після гартування, щоб врятувати порожнину, саме фрезерування має забезпечити майже кінцеву точність і якість. Проходи дообробки очищають матеріал, до якого чорновий інструмент не зміг дістатися; чистові проходи з малими кроками вбік (частки міліметра на контурних поверхнях) залишають поверхню, яка потребує лише обробки каменем і полірування. Залишайте рівномірний припуск від кожного етапу — нерівномірний припуск проявляється пізніше як сліди вібрації та варіації полірування.

Де бере на себе електроерозійна обробка

Деякі елементи порожнини просто не можна фрезерувати в загартованій сталі:

• Глибокі, вузькі ребра та пази, гострі внутрішні кути (фрезерований кут не може бути гострішим за радіус інструмента) і дрібне гравіювання йдуть на прошивну електроерозійну обробку.
• Дротова електроерозійна обробка обробляє наскрізні профілі, отвори під виштовхувачі та напрямні штифти в готових плитах і розрізання вставок.

Електроерозійна обробка попередньо загартованої сталі не потребує знеміцнення або повторного гартування, саме тому концепція попереднього гартування так добре поєднується з нею — але закладайте в бюджет видалення або врахування тонкого оплавленого шару на полірованих або високовтомних поверхнях.

Практичні нотатки

• Мінімізуйте переустановки та повторне затискання: стан поставки без деформацій мало вартий, якщо блок пружинить у лещатах. Повністю підтримуйте великі плити; знімайте напружені поверхні симетрично, оскільки нерівномірне видалення матеріалу з катаної плити може вивільнити залишкові напруження та злегка вигнути блок навіть без термообробки.
• 1.2312 (сірковмісний автоматний варіант) обробляється помітно швидше та ідеально підходить для блоків тримачів і неполірованих деталей; тримайте її поза дзеркально полірованими порожнинами, де її включення обмежують досяжну якість.