Grunnþekking á skurðarverkfærum, lestu bara þetta!

Góður hestur þarf að vera búinn hnakk og nota skal háþróaðan CNC vinnslubúnað. Ef röng skurðarverkfæri eru notuð er það gagnslaust! Val á viðeigandi verkfæraefnum hefur veruleg áhrif á endingartíma verkfæra, vinnsluskilvirkni, vinnslugæði og vinnslukostnað. Þessi grein veitir dýrmæta þekkingu um skurðarverkfæri. Safnaðu því og deildu því, við skulum læra saman.
einn
Verkfæraefnið ætti að hafa grunneiginleika
Val á verkfærum hefur veruleg áhrif á endingu verkfæra, vinnslu skilvirkni, vinnslugæði og vinnslukostnað. Skurðarverkfæri verða að þola háan þrýsting, háan hita, núning, högg og titring meðan á skurði stendur. Þess vegna ætti verkfæraefni að hafa eftirfarandi grunneiginleika:
(1) hörku og slitþol. Hörku verkfæraefnisins verður að vera meiri en vinnustykkisins, almennt þarf hörku sem er 60HRC eða hærri. Því meiri hörku sem verkfæraefnið er, því betra slitþol þess.
(2) Styrkur og hörku. Verkfærisefnið ætti að hafa mikinn styrk og seigleika til að standast skurðarkrafta, högg og titring og til að koma í veg fyrir brothætt brot og brúnir á verkfærinu.
(3) Hitaþol. Verkfæraefnið hefur góða hitaþol, þolir hátt skurðarhitastig og hefur góða oxunarþol.
(4) Ferli árangur og hagkvæmni. Verkfærisefnið ætti að hafa góða smíðagetu, hitameðferðarafköst og suðuafköst; Mala árangur, og leit að háum kostnaðarhlutfalli.
tveir
Tegundir, eiginleikar, eiginleikar og notkun efna til skurðarverkfæra
1. Efni fyrir demantsskurðarverkfæri
Demantur er úthlutað kolefni og það er harðasta efnið sem finnast í náttúrunni. Demantaskurðarverkfæri hafa mikla hörku, slitþol og hitaleiðni og eru mikið notuð við vinnslu á járn- og málmlausum efnum. Sérstaklega í háhraðaskurði á áli og kísilálblöndu eru demantsskurðarverkfæri aðaltegund skurðarverkfæra sem erfitt er að skipta um. Demantaskurðarverkfæri sem geta náð mikilli skilvirkni, miklum stöðugleika og langan endingartíma eru ómissandi og mikilvæg verkfæri í nútíma CNC vinnslu.
⑴ Tegundir demantaskurðarverkfæra
① Náttúrulegur demanturskurðarverkfæri: Náttúrulegur demantur á sér yfir hundrað ára sögu sem skurðarverkfæri. Eftir fínslípun geta náttúruleg einkristal demantsskurðarverkfæri haft mjög skarpar brúnir, með allt að 0,002 μm skurðarradíus. Það er viðurkennt, tilvalið og óbætanlegt ofurnákvæmni vinnsluverkfæri þar sem það getur náð ofurþunnum skurði og náð afar mikilli nákvæmni vinnustykkisins og lítilli yfirborðsgrófleika.
② PCD demanturskurðarverkfæri: Náttúrulegur demantur er dýr og fjölkristallaður demantur (PCD) er enn mikið notaður í skurðvinnslu. Frá því snemma á áttunda áratugnum hefur fjölkristallaður demantur unnin með háhita- og háþrýstingsmyndunartækni Eftir farsæla þróun polycrystalline Diamond (PCD) blaða hefur náttúrulegum demantsskurðarverkfærum verið skipt út fyrir gervi fjölkristallaðan demant í mörgum aðstæðum. PCD hráefni er nóg og verð þeirra er aðeins nokkrum tugum til tíu sinnum hærra en náttúruleg demantur. PCD skurðarverkfæri geta ekki slípað mjög skarpar brúnir og yfirborðsgæði unnar vinnustykki eru ekki eins góð og náttúrulegur demantur. Eins og er er ekki auðvelt að framleiða PCD skurðarverkfæri með spónbrotsróp í iðnaði Film. Þess vegna er PCD aðeins hægt að nota til að klippa ekki járn og málma sem ekki eru úr járni, sem gerir það erfitt að ná fram nákvæmni spegilskurði.
③ CVD demantaskurðarverkfæri: Frá því seint á áttunda áratugnum til snemma á níunda áratugnum hefur CVD demantatækni komið fram í Japan. CVD demantur vísar til myndun demantarfilma á ólíkum undirlagi (svo sem hörðum málmblöndur, keramik osfrv.) með því að nota efnagufuútfellingu (CVD). CVD demantur hefur sömu uppbyggingu og eiginleika og náttúrulegur demantur. Frammistaða CVD demants er mjög svipuð og náttúrulegs demants og sameinar kosti náttúrulegs einskristals demants og fjölkristallaðs demants (PCD), sem að einhverju leyti sigrar galla þeirra.
⑵ Árangurseiginleikar demantaskurðarverkfæra
① Einstaklega mikil hörku og slitþol: Náttúrulegur demantur er harðasta efnið sem finnast í náttúrunni. Demantur hefur mjög mikla slitþol. Þegar unnið er að efnum með mikla hörku er líftími demantsskurðarverkfæra 10-100 sinnum lengri en skurðarverkfæra úr hörðum álfelgum og jafnvel hundruð sinnum lengri.
② Hefur mjög lágan núningsstuðul: Núningsstuðullinn milli demants og sumra málma sem ekki eru járn er lægri en önnur skurðarverkfæri, með lágan núningsstuðul og litla aflögun við vinnslu, sem getur dregið úr skurðarkrafti.
③ Skurðbrúnin er mjög skörp: Skurðbrún demantarverkfæra er hægt að slípa mjög skörp og náttúruleg einkristal demantarverkfæri geta náð allt að 0.002-0.008 μm. Fær um ofurþunnt klippingu og ofurnákvæmni vinnslu.
④ Hefur mikla hitaleiðni: Demantur hefur mikla hitaleiðni og hitadreifingarhraða og skurðarhitinn dreifist auðveldlega. Skurshitastig tækisins er lágt.
⑤ Að hafa lægri varmaþenslustuðul: Varmaþenslustuðull demants er nokkrum sinnum minni en harðblendi, og breytingin á stærð verkfæra af völdum skurðarhita er mjög lítil, sem er sérstaklega mikilvægt fyrir nákvæmni og ofurnákvæmni vinnslu með miklar víddar nákvæmni kröfur.
Notkun á demantsskurðarverkfærum
Demantskurðarverkfæri eru almennt notuð til að fínklippa og leiða járn- og málmlaus efni á miklum hraða. Hentar til að vinna úr ýmsum slitþolnum efnum sem ekki eru úr málmi, svo sem trefjaglerduftmálmvinnslueyðublöðum, keramikefnum osfrv; Ýmsir slitþolnir málmar sem ekki eru járn, svo sem ýmsar kísil álblöndur; Ýmsar frágangsferli úr málmi sem ekki er járn.
Ókosturinn við demantsskurðarverkfæri er lélegur hitastöðugleiki þeirra. Þegar skurðarhitastigið fer yfir 700 gráður til 800 gráður tapast hörku þeirra alveg; Að auki hentar það ekki til að skera svartmálma vegna þess að demantur (kolefni) hefur auðveldlega samskipti við járnatóm við háan hita, umbreytir kolefnisatómum í grafítbyggingar, sem gerir verkfærið afar viðkvæmt fyrir skemmdum.
2. Kúbískur bórnítríð klippa tól efni
Annað ofurharða efnið, kubískt bórnítríð (CBN), framleitt með svipaðri aðferð og demantaframleiðslu, er næst demant hvað varðar hörku og hitaleiðni. Það hefur framúrskarandi hitastöðugleika og oxast ekki þegar það er hitað upp í 10000C í andrúmsloftinu. CBN hefur einstaklega stöðuga efnafræðilega eiginleika fyrir svartmálma og getur verið mikið notað í vinnslu á stálvörum.
Tegundir af kúbískum bórnítríði skurðarverkfærum
Kúbískt bórnítríð (CBN) er efni sem er ekki til í náttúrunni og má skipta í einkristalla og fjölkristallaða, nefnilega CBN einkristalla og fjölkristallað kúbikbórnítríð (PCBN). CBN er ein af hverfum bórnítríðs (BN), með byggingu svipað og demant.
PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) er fjölkristallað efni sem hertar fín CBN efni saman í gegnum bindifasa (TiC, TiN, Al, Ti o.s.frv.) við háan hita og þrýsting. Sem stendur er það annað harðasta verkfæraefnið sem er tilbúið tilbúið og ásamt demanti er það nefnt ofurhart verkfæraefni. PCBN er aðallega notað til að búa til skurðarverkfæri eða önnur verkfæri.
PCBN skurðarverkfæri má skipta í samþætt PCBN blöð og PCBN samsett blöð hert með hörðu álblöndu.
PCBN samsett blöð eru unnin með því að herða lag af O.{{0}}.0mm þykkt PCBN á harða málmblöndu með góðan styrk og seigleika. Frammistaða þess sameinar góða hörku, mikla hörku og slitþol, sem leysir vandamál með lágan beygjustyrk og suðuerfiðleika CBN blaða.
Helstu eiginleikar og einkenni kúbísbórnítríðs
Þrátt fyrir að hörku kúbísks bórnítríðs sé örlítið lægri en demantur, þá er hún miklu hærri en önnur efni með mikla hörku. Framúrskarandi kostur CBN er að varmastöðugleiki þess er miklu meiri en demants, nær yfir 1200 gráður (700-800 gráður fyrir demantur), og annar framúrskarandi kostur er mikil efnafræðileg tregða, sem hvarfast ekki við járnþætti við 1200-1300 gráðu. Helstu frammistöðueiginleikar kúbísbórnítríðs eru sem hér segir.
① Mikil hörku og slitþol: CBN kristalbygging er svipuð demantur, með svipaða hörku og styrk og demantur. PCBN er sérstaklega hentugur til að vinna úr efnum með mikla hörku sem aðeins var hægt að mala áður og getur náð betri yfirborðsgæði vinnuhluta.
② Það hefur mikinn hitastöðugleika: hitaþol CBN getur náð 1400-1500 gráðu, sem er næstum 1 sinnum hærra en hitaþol demants (700-800 gráðu). PCBN verkfæri geta skorið háhita málmblöndur og slökkt stál á 3-5 sinnum meiri hraða en hörð málmblöndur.
③ Frábær efnafræðilegur stöðugleiki: Það hvarfast ekki efnafræðilega við efni sem eru byggð á járni, jafnvel við hitastig á milli 1200-1300 gráður, og slitnar ekki eins og demantur. Á þessum tíma getur það enn viðhaldið hörku hörðra málmblöndur; PCBN skurðarverkfæri eru hentugur til að klippa slökkva stálhluta og kalt harðsteypujárn og geta verið mikið notaðar til að skera steypujárn með miklum hraða.
④ Að hafa góða hitaleiðni: Þó að hitaleiðni CBN geti ekki náð demantum, er varmaleiðni PCBN næst á eftir demanti í ýmsum verkfæraefnum, miklu hærri en háhraðastáls og hörð málmblöndur.
⑤ Að hafa lægri núningsstuðul: Lægri núningsstuðull getur leitt til lækkunar á skurðarkrafti, lækkunar á skurðarhitastigi og bættra yfirborðsgæða við vinnslu.
Notkun á kúbískum bórnítríði skurðarverkfærum
Kúbískt bórnítríð er hentugur fyrir nákvæmni vinnslu á ýmsum efnum sem erfitt er að skera eins og slökktu stáli, hörðu steypujárni, háhita málmblöndur, hörðum málmblöndur og yfirborðsúðaefni. Vinnslunákvæmni getur náð IT5 (holu IT6) og yfirborðsgrófleiki getur verið allt að Ra1.25-0.20 μM.
Seigja og beygjustyrkur kúbísks bórnítríðs skurðarefna er lélegur. Þess vegna eru kúbískur bórnítríð beygjuverkfæri ekki hentugur fyrir grófa vinnslu á lágum hraða og með miklum höggálagi; Það er ekki hentugur til að klippa efni með mikla mýkt, svo sem álblöndur, koparblendi, nikkel-undirstaða málmblöndur og stál með mikilli mýkt, því að klippa þessa málma mun framleiða alvarlegar flísútfellingar, sem mun versna vinnsluyfirborðið.
3. Keramik klippa tól efni
Keramikskurðarverkfæri hafa einkennin mikla hörku, góða slitþol, framúrskarandi hitaþol og efnafræðilegan stöðugleika og eru ekki auðvelt að tengja við málma. Keramikskurðarverkfæri gegna mjög mikilvægu hlutverki í CNC vinnslu og hafa orðið eitt helsta skurðarverkfæri fyrir háhraða klippingu og erfitt að vinna efni. Keramikskurðarverkfæri eru mikið notuð í háhraðaskurði, þurrskurði, harðri skurði og klippingu á efnum sem erfitt er að véla. Keramik skurðarverkfæri geta á skilvirkan hátt unnið úr efni með mikilli hörku sem ekki er hægt að vinna með hefðbundnum skurðarverkfærum, og ná að "beygja í stað þess að mala"; Ákjósanlegur skurðarhraði keramikskurðarverkfæra getur verið 2 til 10 sinnum hærri en skurðarverkfæra úr hörðum álfelgur, sem bætir framleiðslu skilvirkni skurðar til muna; Helstu hráefni sem notuð eru í keramikskurðarverkfæri eru algengustu frumefnin í jarðskorpunni. Þess vegna hefur kynning og notkun keramikskurðarverkfæra mikla þýðingu til að bæta framleiðni, draga úr vinnslukostnaði og spara stefnumótandi góðmálma. Það mun einnig ýta mjög undir framfarir skurðartækni.
⑴ Tegundir keramikverkfæra
Tegundir keramikverkfæraefna má almennt skipta í þrjá flokka: keramik sem byggir á súráli, keramik byggt á kísilnítríði og samsett kísilnítríð súrál keramik. Meðal þeirra eru súrál byggt og sílikonnítríð byggt keramik verkfæri efni sem eru mest notuð. Frammistaða keramik sem byggir á kísilnítríði er betri en súráls keramik.
⑵ Afköst og eiginleikar keramikskurðarverkfæra
① Mikil hörku og góð slitþol: Þó að hörku keramikskurðarverkfæra sé ekki eins mikil og PCD og PCBN, þá er hún umtalsvert hærri en skurðarverkfæra úr hörðu álfelgur og háhraða stáli og nær 93-95HRA. Keramikskurðarverkfæri geta unnið úr háum hörðum efnum sem erfitt er að vinna með hefðbundnum verkfærum, sem gerir þau hentug fyrir háhraðaskurð og harðan skurð.
② Háhitaþol og góð hitaþol: Keramikskurðarverkfæri geta samt skorið við háan hita yfir 1200 gráður. Keramikskurðarverkfæri hafa framúrskarandi vélrænni eiginleika við háan hita og oxunarþol A12O3 keramikskurðarverkfæra er sérstaklega gott. Jafnvel þegar skurðbrúnin er í rauðheitu ástandi er hægt að nota það stöðugt. Þess vegna geta keramikskurðarverkfæri náð þurrskurði og þar með sparað skurðvökva.
③ Góður efnafræðilegur stöðugleiki: Keramikskurðarverkfæri eru ekki auðvelt að tengja við málma og eru tæringarþolin með góðum efnafræðilegum stöðugleika, sem getur dregið úr límsliti skurðarverkfæra.
④ Lágur núningsstuðull: Keramik skurðarverkfæri hafa litla sækni við málma, sem leiðir til lágs núningsstuðuls sem getur dregið úr skurðarkrafti og skurðarhitastigi.
⑶ Keramikhnífar hafa forrit
Keramik er eitt af verkfærunum sem aðallega eru notaðir fyrir háhraða nákvæmni vinnslu og hálf nákvæmni vinnslu. Keramikskurðarverkfæri eru hentug til að skera ýmis steypujárn (grátt steypujárn, sveigjanlegt járn, sveigjanlegt steypujárn, kalt harðsteypujárn, slitþolið steypujárn) og stál (kolefnisbyggingarstál, álburðarstál, hástyrkt stál , hátt manganstál, slökkt stál osfrv.), og er einnig hægt að nota til að skera koparblendi, grafít, verkfræðiplast og samsett efni.
Efni úr keramikverkfærum eiga í vandræðum með lágan beygjustyrk og lélega höggseigu, sem gerir þau óhentug til að klippa á lágum hraða og undir höggálagi.
4. Húðunarverkfæri
Húðun á skurðarverkfærunum er ein mikilvægasta leiðin til að bæta árangur þeirra. Tilkoma húðuðra skurðarverkfæra hefur gert verulegar byltingar í skurðafköstum þeirra. Húðuð skurðarverkfæri eru þau sem eru húðuð með einu eða fleiri lögum af eldföstum efnasamböndum með góða slitþol á tólinu með góðri hörku. Þeir sameina verkfærafylki með harðri húð og bæta þar með afköst verkfæra til muna. Húðuð skurðarverkfæri geta bætt vinnslu skilvirkni, bætt vinnslu nákvæmni, lengt endingu verkfæra og dregið úr vinnslukostnaði.
Um 80% af skurðarverkfærum sem notuð eru í nýjum CNC vélum nota húðuð verkfæri. Húðuð skurðarverkfæri verða mikilvægasta verkfæraafbrigðið á sviði CNC vinnslu í framtíðinni.
⑴ Tegundir húðaðra skurðarverkfæra
Samkvæmt mismunandi húðunaraðferðum er hægt að skipta húðuðum verkfærum í efnafræðilega gufuútfellingu (CVD) húðuð verkfæri og líkamlega gufuútfellingu (PVD) húðuð verkfæri. Húðuð skurðarverkfæri úr hörðum álfelgum nota venjulega efnagufuútfellingaraðferð, með útfellingarhitastig um það bil 1000 gráður. Húðuð háhraða stálskurðarverkfæri nota venjulega líkamlega gufuútfellingaraðferð, með útfellingarhitastig um 500 gráður;
Samkvæmt mismunandi undirlagsefnum húðaðra verkfæra er hægt að skipta húðuðum verkfærum í hörð málmhúðuð verkfæri, háhraða stálhúðuð verkfæri og húðuð verkfæri á keramik og ofurhörð efni (demantur og kúbískur bórnítríð).
Samkvæmt eiginleikum húðunarefna er hægt að skipta húðuðum verkfærum í tvo flokka, nefnilega "harð" húðuð verkfæri og "mjúk" húðuð verkfæri. Meginmarkmiðið sem stefnt er að með "harðhúðuðum" skurðarverkfærum er mikil hörku og slitþol, með helstu kostum mikillar hörku og góðrar slitþols, dæmigerð fyrir það eru TiC og TiN húðun. Markmiðið sem stefnt er að með "mjúkum" húðuðum verkfærum er lágur núningsstuðull, einnig þekktur sem sjálfsmurandi verkfæri. Núningsstuðull hans við efnið í vinnustykkinu er mjög lágur, aðeins um 0.1, sem getur dregið úr viðloðun, dregið úr núningi og lækkað skurðkraft og skurðhitastig.
Nýlega hafa nanóhúðunarverkfæri verið þróuð. Þetta húðaða tól getur notað mismunandi samsetningar af húðunarefnum (svo sem málmi / málmi, málmi / keramik, keramik / keramik osfrv.) Til að uppfylla mismunandi kröfur um virkni og frammistöðu. Vel hönnuð nanóhúð getur veitt verkfærum framúrskarandi núningsvörn, sliteiginleika og sjálfsmyrjandi eiginleika, sem gerir þau hentug fyrir háhraða þurrskurð.
Eiginleikar húðaðra skurðarverkfæra
① Góð vélrænni og skurðarafköst: Húðuð skurðarverkfæri sameina framúrskarandi eiginleika undirlagsins og húðunarefna, viðhalda góðri hörku og miklum styrk undirlagsins, auk mikillar hörku, slitþols og lágs núningsstuðuls lagsins. Þess vegna er hægt að auka skurðarhraða húðaðra verkfæra um meira en tvisvar samanborið við óhúðuð verkfæri og hærri fóðurhraði er leyfður. Líftími húðaðra skurðarverkfæra hefur einnig verið bætt.
② Sterk fjölhæfni: Húðuð verkfæri hafa mikið úrval af fjölhæfni og auka vinnslusviðið verulega. Eitt húðað verkfæri getur komið í stað nokkurra óhúðaðra verkfæra.
③ Húðunarþykkt: Þegar húðþykktin eykst eykst endingartími verkfæra líka, en þegar húðþykktin nær mettun eykst endingartími verkfæra ekki lengur verulega. Þegar húðunin er of þykk er auðvelt að valda flögnun; Þegar húðunin er of þunn er slitþolið lélegt.

④ Endurslípnleiki: Húðuð blöð hafa lélega endurslípunleika, flókinn húðunarbúnað, miklar vinnslukröfur og langan húðunartíma.
⑤ Húðunarefni: Skurðarverkfæri með mismunandi húðunarefni hafa mismunandi skurðafköst. Til dæmis, við lághraða klippingu, hefur TiC húðun kostur; TiN hentar betur fyrir háhraða klippingu.
Notkun á húðuðum skurðarverkfærum
Húðuð skurðarverkfæri hafa mikla möguleika á sviði CNC vinnslu og munu verða mikilvægasta verkfæraafbrigðið í framtíðinni. Húðunartækni hefur verið beitt á endafresur, reamers, bora, samsett holuvinnsluverkfæri, gírhelluskera, gírhelluskera, gírrakstursskera, mynda brúsa og ýmsar vélklemmur, sem uppfylla þarfir háhraðaskurðar á ýmis efni eins og stál og steypujárn, hitaþolin málmblöndur og málmar sem ekki eru járn.
5. Efni til skurðarverkfæra úr hörðu álfelgi
Skurðverkfæri úr hörðum álfelgur, sérstaklega vísitöluhæf skurðarverkfæri úr hörðum álfelgum, eru leiðandi vörur CNC vinnsluverkfæra. Síðan 1980 hafa ýmsar gerðir af samþættum og vísitöluhæfum skurðarverkfærum eða blöðum úr hörðu álfelgi stækkað til ýmissa skurðarverkfæra. Þar á meðal hafa vísitöluhæf skurðarverkfæri úr hörðu álfelgi stækkað úr einföldum beygjuverkfærum og sléttfræsum til ýmissa nákvæmni, flókinna og mótaðra verkfærasviða.
⑴ Tegundir skurðarverkfæra úr hörðu álfelgur
Samkvæmt helstu efnasamsetningu má skipta hörðum málmblöndur í harða málmblöndur sem byggjast á wolframkarbíði og harðar málmblöndur sem byggjast á títankarbíði (TiC (N)).
Volframkarbíð byggðar hörð málmblöndur innihalda þrjár gerðir: wolfram kóbalt (YG), wolfram kóbalt títan (YT) og sjaldgæf karbíð bætt við (YW), hver með sína kosti og galla. Helstu þættirnir eru wolframkarbíð (WC), títankarbíð (TiC), tantalkarbíð (TaC), níóbímkarbíð (NbC), o.fl.. Algengt notaði málmbindingarfasinn er Co.
Kolefni (köfnunarefni) títan byggt hörð álfelgur er hörð álfelgur aðallega samsett úr TiC (sum með öðrum karbíðum eða nítríðum viðbættum), og algengustu málmbindingarfasarnir eru Mo og Ni.
ISO (International Organization for Standardization) skiptir skurði hörðum málmblöndur í þrjá flokka:
K-flokkur, þar á meðal Kl0-K40, jafngildir YG flokki í Kína (aðallega samsettur af WC. Co).
P-flokkur, þar á meðal P01-P50, jafngildir YT flokki í Kína (aðallega samsettur af WC. TiC. Co).
M flokkur, þar á meðal M10~M40, jafngildir YW flokki í Kína (aðallega samsettur af WC TiC TaC (NbC) - Co).
Röð málmblöndur, allt frá mikilli hörku til hámarks hörku, er táknuð með tölum á milli 01 og 50 fyrir hverja einkunn.
⑵ Frammistöðueiginleikar skurðarverkfæra úr hörðum álfelgur
① Há hörku: Skurðverkfæri úr hörðum álfelgur eru framleidd með duftmálmvinnslu á karbíðum (kallaðir harðir fasar) og málmbindiefni (kallaðir bindifasar) með háa hörku og bræðslumark. hörku þeirra nær 89-93HRA, sem er mun hærra en í háhraða stáli. Við 5400C getur hörku þeirra enn náð 82-87HRA, sem er það sama og háhraðastáls við stofuhita (83-86HRA). Hörkugildi harðra málmblöndur er breytilegt eftir eiginleikum, magni, kornastærð og innihaldi málmbindingarfasa karbíða og lækkar almennt með aukningu á innihaldi bindandi málmfasa. Þegar límfasainnihaldið er það sama er hörku YT málmblöndur hærri en YG málmblöndur og málmblöndur með viðbættum TaC (NbC) hafa hærri háhita hörku.
② Beygjustyrkur og hörku: Beygjustyrkur algengra harðra málmblöndur er á bilinu 900 til 1500 MPa. Því hærra sem innihald málmbindingarfasa er, því meiri beygjustyrkur. Þegar líminnihaldið er það sama, er styrkur YG gerð (WC Co) málmblöndur hærri en YT gerð (WC TiC Co) málmblöndur, og styrkurinn minnkar með aukningu TiC innihalds. Harð álfelgur er brothætt efni og höggþol þess við stofuhita er aðeins 1/30-1/8 af háhraðastáli.
Notkun á almennum skurðarverkfærum úr hörðu álfelgi
YG málmblöndur eru aðallega notaðar til að vinna úr steypujárni, járnlausum málmum og efnum sem ekki eru úr málmi. Fínkornótt hörð málmblöndur (eins og YG3X, YG6X) hafa meiri hörku og slitþol en meðalkorna hörð málmblöndur þegar kóbaltinnihald þeirra er það sama. Þau eru hentug til að vinna sérstakt harðsteypujárn, austenítískt ryðfrítt stál, hitaþolnar málmblöndur, títan málmblöndur, hart brons og slitþolin einangrunarefni.
Framúrskarandi kostir hörðra málmblöndur af YT gerð eru mikil hörku, góð hitaþol, meiri hörku og þrýstistyrkur við háan hita miðað við YG gerð og góð oxunarþol. Þess vegna, þegar þess er krafist að hnífurinn hafi mikla hitaþol og slitþol, ætti að velja einkunn með hærra TiC innihald. YT-gerð málmblöndur eru hentugar til að vinna úr plastefnum eins og stáli, en eru ekki hentugar til að vinna títan málmblöndur eða sílikon álblöndur.
YW tegund málmblöndur hafa eiginleika YG og YT tegunda málmblöndur, með góða alhliða frammistöðu. Þeir geta verið notaðir til að vinna úr stálefnum, svo og til að vinna úr steypujárni og járnlausum málmum. Ef kóbaltinnihaldið er aukið á viðeigandi hátt, getur þessi tegund af málmblöndu haft mikinn styrk og hægt að nota til grófrar vinnslu og klippingar með hléum á ýmsum erfiðum efnum.
6. Háhraða stálskurðarverkfæri
High Speed ​​Steel (HSS) er tegund af háblendi verkfærastáli sem inniheldur umtalsvert magn af málmblöndur eins og W, Mo, Cr og V. Háhraða stálskurðarverkfæri hafa framúrskarandi alhliða frammistöðu hvað varðar styrk, seigleika og vinnsluhæfni. Í flóknum skurðarverkfærum, sérstaklega við framleiðslu á holuvinnsluverkfærum, fræsurum, þráðaskurðarverkfærum, teikniskerum, gírskurðarverkfærum og öðrum flóknum brúnlaga skurðarverkfærum, er háhraðastál enn í aðalstöðunni. Háhraða stálskurðarverkfæri eru auðvelt að slípa skarpar brúnir.
Samkvæmt mismunandi notkun má skipta háhraðastáli í almennt háhraðastál og háhraðastál.
⑴ Alhliða háhraða stálskurðarverkfæri
Alhliða háhraða stál. Almennt má skipta því í tvo flokka: wolfram stál og wolfram mólýbden stál. Þessi tegund af háhraðastáli inniheldur (C) á bilinu 0,7% til 0,9%. Samkvæmt mismunandi wolframinnihaldi í stáli má skipta því í wolframstál með W innihald 12% eða 18%, wolfram mólýbden stál með W innihald 6% eða 8% og mólýbden stál með W innihald 2 % eða ekkert W. Alhliða háhraðastál hefur ákveðna hörku (63-66HRC) og slitþol, mikinn styrk og seigleika, góða mýkt og vinnsluhæfni og er mikið notað við framleiðslu á ýmsum flóknum skurðarverkfærum.
① Volframstál: Dæmigerð einkunn fyrir almennt háhraða stál wolframstál er W18Cr4V, (vísað til sem W18), sem hefur góða alhliða eiginleika og háhita hörku 48,5HRC við 6000C. Það er hægt að nota til að framleiða ýmis flókin skurðarverkfæri. Það hefur kosti eins og góðan malanleika og lítið afkolunarnæmi, en vegna mikils karbíðainnihalds, ójafnrar dreifingar, stærri agna og lítillar styrks og seigleika.
② Volfram mólýbdenstál: vísar til háhraðastáls sem fæst með því að skipta um hluta af wolfram í wolframstáli fyrir mólýbden. Dæmigerð einkunn af wolfram mólýbden stáli er W6Mo5Cr4V2, skammstafað sem M2. Karbíðagnirnar í M2 eru litlar og einsleitar, með betri styrk, seigleika og mýkt við háan hita en W18Cr4V. Önnur tegund af wolfram mólýbdenstáli er W9Mo3Cr4V (skammstafað sem W9), sem hefur aðeins meiri hitastöðugleika en M2 stál, betri beygjustyrk og seigju en W6M05Cr4V2 og hefur góða vinnsluhæfni.
⑵ Hágæða háhraða stálskurðarverkfæri
Háhraðastál með miklum afköstum vísar til nýrrar tegundar stáls sem bætir einhverju kolefnis- og vanadíuminnihaldi, svo og málmblöndur eins og Co og Al, við samsetningu almenns háhraðastáls til að bæta hita þess. viðnám og slitþol. Það eru aðallega eftirfarandi flokkar:
① Háhraða stál úr kolefni. Háhraðastál úr kolefni (eins og 95W18Cr4V) hefur mikla hörku við stofuhita og háan hita, sem gerir það hentugt til framleiðslu og vinnslu venjulegs stáls og steypujárns, bora, reamers, krana og fræsara með mikla slitþolskröfur, eða skurðarverkfæri til að vinna erfiðara efni. Það er ekki hentugur til að standast stór högg.
② Hátt vanadíum háhraðastál. Dæmigerðar einkunnir, eins og W12Cr4V4Mo (vísað til sem EV4), auka V-innihaldið í 3% -5%, hafa góða slitþol og henta til að klippa efni sem valda verulegu sliti á verkfærum, svo sem trefjar, harðgúmmí , plast, osfrv. Þeir geta einnig verið notaðir til að vinna úr efni eins og ryðfríu stáli, hástyrktu stáli og háhita málmblöndur.
③ Kóbalt háhraðastál. Það tilheyrir kóbalti sem inniheldur ofurhart háhraðastál, með dæmigerðri einkunn eins og W2Mo9Cr4VCo8 (vísað til sem M42), sem hefur mikla hörku og getur náð 69-70HRC. Það er hentugur til að vinna úr hástyrk hitaþolnu stáli, háhita málmblöndur, títan málmblöndur og önnur efni sem erfitt er að véla. M42 hefur góða slípunleika og er hentugur til að búa til nákvæmni og flókin skurðarverkfæri, en hann er ekki hentugur til að vinna við höggskurðaraðstæður.
④ Háhraðastál úr áli. Það tilheyrir áli sem inniheldur ofurhart háhraðastál, með dæmigerðum einkunnum eins og W6Mo5Cr4V2Al (vísað til sem 501). Háhita hörku við 6000C nær einnig 54HRC og skurðarafköst jafngilda M42. Það er hentugur til að framleiða fræsur, bora, reamers, gírskurðarverkfæri, broaches o.fl., og er notað til að vinna álblendi, ryðfríu stáli, hástyrktu stáli og háhita málmblöndur.
⑤ Nitur ofurhart háhraðastál. Dæmigerð einkunn, eins og W12M03Cr4V3N, skammstafað sem V3N, er köfnunarefni sem inniheldur ofurhart háhraðastál með hörku, styrk og hörku sem er sambærileg við M42. Það er hægt að nota sem staðgengill fyrir kóbalt sem inniheldur háhraða stál fyrir lághraða klippingu á efnum sem erfitt er að véla og lághraða hárnákvæmni vinnslu.
⑶ Bræðslu háhraða stál og duftmálmvinnslu háhraða stál
Samkvæmt mismunandi framleiðsluferlum er hægt að skipta háhraða stáli í bráðið háhraðastál og duftmálmvinnslu háhraðastál.
① Bráðnun háhraðastáls: Bæði venjulegt háhraðastál og háhraðastál eru framleidd með bræðsluaðferðinni. Þeir eru gerðir að skurðarverkfærum í gegnum ferla eins og bræðslu, hleifasteypu og málun og valsingu. Alvarlega vandamálið sem er líklegt til að eiga sér stað við bráðnun háhraða stáls er aðskilnaður karbíðs. Hörð og brothætt karbíð dreifast ójafnt í háhraða stáli og kornastærð er gróf (allt að tugir míkrómetra), sem hefur slæm áhrif á slitþol, seigleika og skurðafköst háhraða stálskurðarverkfæra.
② Powder Metallurgical High Speed ​​Steel (PM HSS): Powder Metallurgical High Speed ​​Steel (PM HSS) er stálvökvi sem er brætt í hátíðni örvunarofni, sem er úðaður með háþrýstiargoni eða hreinu köfnunarefnisgasi og síðan hratt kældur til að fá litla og einsleita kristalla uppbyggingu (háhraða stálduft). Duftinu sem myndast er síðan þrýst inn í skurðarverkfæri við háan hita og þrýsting, eða fyrst gert að stálbita og síðan svikið og rúllað í lögun skurðarverkfæra. Í samanburði við háhraða stál framleitt með bræðsluaðferð hefur PM HSS kosti lítilla og einsleitra karbíðkorna, verulega bættan styrk, seigleika og slitþol samanborið við bráðið háhraðastál. PM HSS verkfæri munu þróa enn frekar og gegna mikilvægri stöðu á sviði flókinna CNC verkfæra. Dæmigert einkunnir, eins og F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, osfrv., er hægt að nota til að framleiða stór, þung og höggþolin skurðarverkfæri, svo og nákvæm skurðarverkfæri.
þrír
Valreglur CNC verkfæraefna
Víða notaðu CNC verkfærin innihalda nú demantarverkfæri, kúbísk bórnítríð verkfæri, keramikverkfæri, húðuð verkfæri, verkfæri úr hörðum málmblöndu og háhraða stálverkfæri. Það eru margar almennar einkunnir af efni til skurðarverkfæra og árangur þeirra er mjög mismunandi. Helstu frammistöðuvísar ýmissa verkfæraefna eru sýndir í töflunni hér að neðan.
Helstu frammistöðuvísar fyrir ýmis efni til skurðarverkfæra

Val á efni til skurðarverkfæra fyrir CNC vinnslu verður að byggjast á vinnustykkinu sem unnið er með og vinnslueiginleikum. Val á verkfærum ætti að vera í góðu samræmi við vinnsluhlutinn. Samsvörun skurðarverkfæra við vinnsluhlutinn vísar aðallega til samsvörunar vélrænna, eðlisfræðilegra og efnafræðilegra eiginleika þeirra, til að ná lengsta líftíma verkfæra og hámarks skurðarframleiðni.
1. Samsvörun vélrænna eiginleika milli skurðarverkfæra og vinnsluhluta
Samsvörunarvandamál vélrænni frammistöðu milli skurðarverkfæra og vinnsluhluta vísar aðallega til samsvörunar á vélrænni frammistöðubreytum eins og styrk, hörku og hörku milli verkfæra og efna í vinnustykkinu. Skurðarverkfærisefnin með mismunandi vélrænni eiginleika henta til að vinna úr mismunandi vinnustykki.
① The hardness order of tool materials is: diamond tools>cubic boron nitride tools>ceramic tools>hard alloys>háhraða stál.
② The order of bending strength of tool materials is: high-speed steel>hard alloy>ceramic tools>demantur og kúbikbórnítríð verkfæri.
③ The order of toughness of tool materials is: high-speed steel>hard alloy>kúbísk bórnítríð, demant og keramik verkfæri.
Vinnsla á vinnsluhlutum með mikilli hörku verður að vinna með skurðarverkfærum með meiri hörku og hörku skurðarverkfærisins verður að vera hærri en vinnsluhlutans, sem venjulega þarfnast hörku sem er 60HRC eða hærri. Því meiri hörku sem verkfæraefnið er, því betra slitþol þess. Til dæmis, eftir því sem kóbaltinnihald í hörðum málmblöndur eykst, eykst styrkur þeirra og seigja, en hörku minnkar, sem gerir þær hentugar fyrir grófa vinnslu; Þegar kóbaltinnihaldið minnkar eykst hörku þess og slitþol, sem gerir það hentugt fyrir nákvæma vinnslu.
Verkfæri með framúrskarandi háhita vélrænni eiginleika henta sérstaklega vel fyrir háhraðaskurð. Frábær háhitaafköst keramikskurðarverkfæra gera þeim kleift að skera á miklum hraða og leyfilegan skurðarhraða er hægt að auka um 2-10 sinnum samanborið við hörð málmblöndur.
2. Samsvörun eðliseiginleika skurðarverkfæra og vinnsluhluta
Verkfæri með mismunandi eðliseiginleika, svo sem háhraða stálverkfæri með mikla hitaleiðni og lágt bræðslumark, keramikverkfæri með hátt bræðslumark og litla varmaþenslu og demantverkfæri með mikla hitaleiðni og litla varmaþenslu, eru hentugur til að vinna úr mismunandi efni í vinnustykki. Þegar unnið er með vinnustykki með lélega hitaleiðni ætti að nota verkfæri með góða hitaleiðni til að flytja skurðarhita fljótt og draga úr skurðarhitastigi. Demantur, vegna mikillar varmaleiðni og hitadreifingarhraða, er viðkvæmt fyrir að dreifa skurðarhita og framleiðir ekki verulega hitauppstreymi, sem er sérstaklega mikilvægt fyrir nákvæmni vinnsluverkfæri sem krefjast mikillar víddar nákvæmni.
① Hitaþolshitastig ýmissa skurðarverkfæra: 700-8000C fyrir demantsskurðarverkfæri, 13000-15000C fyrir PCBN skurðarverkfæri, 1100-12000C fyrir keramikskurðarverkfæri, 900-11000C fyrir TiC (N) byggt hörð málmblöndur, 800-9000C fyrir WC byggt ofurfínn korna harð málmblöndur, og 600-7000C fyrir HSS.
② The thermal conductivity order of various tool materials is: PCD>PCBN>WC based hard alloy>TiC (N) based hard alloy>HSS>Si3N4 based ceramic>A1203 byggt keramik.
③ The order of thermal expansion coefficients for various tool materials is: HSS>WC based hard alloy>TiC (N)>A1203 based ceramic>PCBN>Si3N4 based ceramic>á þskj.
④ The order of thermal shock resistance of various tool materials is: HSS>WC based hard alloy>Si3N4 based ceramic>PCBN>PCD>TiC (N) based hard alloy>A1203 byggt keramik.
3. Samsvörun efnafræðilegra eiginleika milli skurðarverkfæra og vinnsluhluta
Samsvörunarvandamál efnafræðilegrar frammistöðu milli skurðarverkfæraefna og vinnsluhluta vísar aðallega til samsvörunar efnafræðilegra frammistöðuþátta eins og efnasækni, efnahvarfs, dreifingar og upplausnar milli verkfæraefna og vinnustykkisefna. Skurðarverkfærin með mismunandi efnum eru hentug til að vinna úr mismunandi vinnustykki.
① The temperature resistance of various cutting tool materials to adhesion (compared to steel) is as follows: PCBN>ceramic>hard alloy>HSS.
② The oxidation resistance temperature of various tool materials is as follows: ceramic>PCBN>hard alloy>diamond>HSS.
③ The diffusion strength of different cutting tool materials (for steel) is: diamond>Si3N4 based ceramics>PCBN>A1203 based ceramics. The diffusion intensity (for titanium) is: A1203 based ceramics>PCBN>SiC>Si3N4>demantur.
4. Sanngjarnt úrval af CNC verkfæraefnum
Almennt séð eru PCBN, keramikskurðarverkfæri, húðuð hörð málmblöndur og TiCN byggð hörð málmblöndur skurðarverkfæri hentugur fyrir CNC vinnslu á svörtum málmum eins og stáli; PCD verkfæri henta til að vinna úr málmlausum efnum eins og Al, Mg, Cu, svo og málmblöndur þeirra og málmlausum efnum. Eftirfarandi tafla sýnir nokkur efni sem henta til vinnslu með áðurnefndum verkfæraefnum.
Sum vinnustykkisefni sem henta til vinnslu með efni til skurðarverkfæra