Yaxşı atın yaxşı yəhərə ehtiyacı var və qabaqcıl CNC emal avadanlıqlarından istifadə edir. Yanlış alətlərdən istifadə edilərsə, faydasız olacaq! Müvafiq alət materialının seçilməsi alətin xidmət müddətinə, emal səmərəliliyinə, emal keyfiyyətinə və emal dəyərinə böyük təsir göstərir. Bu məqalədə bıçaq bilikləri haqqında faydalı məlumatlar verilir, onları toplayın və göndərin, gəlin birlikdə öyrənək.
Alət materialları əsas xüsusiyyətlərə malik olmalıdır
Alət materiallarının seçilməsi alətin ömrünə, emal səmərəliliyinə, emal keyfiyyətinə və emal dəyərinə böyük təsir göstərir. Alətlər kəsmə zamanı yüksək təzyiqə, yüksək temperatura, sürtünməyə, zərbəyə və vibrasiyaya tab gətirməlidir. Beləliklə, alət materialları aşağıdakı əsas xüsusiyyətlərə malik olmalıdır:
(1) Sərtlik və aşınma müqaviməti. Alət materialının sərtliyi, ümumiyyətlə 60HRC-dən yuxarı olması tələb olunan iş parçası materialının sərtliyindən daha yüksək olmalıdır. Alət materialının sərtliyi nə qədər yüksək olarsa, aşınma müqaviməti bir o qədər yaxşı olar.
(2) Güc və möhkəmlik. Alət materialları kəsici qüvvələrə, zərbəyə və vibrasiyaya tab gətirmək üçün yüksək möhkəmliyə və möhkəmliyə malik olmalıdır, alətin kövrək qırılmasının və qırılmasının qarşısını almalıdır.
(3) İstilik müqaviməti. Alət materialı yaxşı istilik müqavimətinə malikdir, yüksək kəsmə temperaturlarına davam edə bilər və yaxşı oksidləşmə müqavimətinə malikdir.
(4) Prosesin performansı və iqtisadiyyatı. Alət materialları yaxşı döymə performansına, istilik müalicəsi performansına, qaynaq performansına malik olmalıdır; daşlama performansı və s. və yüksək performans-qiymət nisbətini izləməlidir.
Alət materiallarının növləri, xüsusiyyətləri, xüsusiyyətləri və tətbiqi
1. Almaz alət materialları
Almaz karbonun allotropudur və təbiətdə tapılan ən sərt materialdır. Almaz kəsici alətlər yüksək sərtliyə, yüksək aşınma müqavimətinə və yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir və əlvan metalların və qeyri-metal materialların emalında geniş istifadə olunur. Xüsusilə alüminium və silisium-alüminium ərintilərinin yüksək sürətlə kəsilməsində almaz alətlər dəyişdirilməsi çətin olan kəsici alətlərin əsas növüdür. Yüksək effektivliyə, yüksək dayanıqlığa və uzun xidmət müddətinə nail ola bilən almaz alətlər müasir CNC emalında əvəzsiz və vacib alətlərdir.
⑴ Almaz alətlərin növləri
① Təbii almaz alətləri: Təbii almazlar yüz illərdir kəsici alət kimi istifadə olunur. Təbii monokristal almaz alətlər kəsici kənarı son dərəcə kəskin etmək üçün incə üyüdülmüşdür. Kəsmə kənarının radiusu 0,002μm-ə çata bilər, bu da ultra nazik kəsmə əldə edə bilər. O, son dərəcə yüksək iş parçası dəqiqliyi və son dərəcə aşağı səth pürüzlülüyünü emal edə bilər. Bu tanınmış, ideal və əvəzolunmaz ultra dəqiqlikli emal alətidir.
② PCD almaz kəsici alətlər: Təbii almazlar bahalıdır. Kəsmə emalında ən çox istifadə edilən almaz polikristal almazdır (PCD). 1970-ci illərin əvvəllərindən yüksək temperatur və yüksək təzyiqli sintez texnologiyasından istifadə etməklə hazırlanmış polikristal almaz (Polikristal almaz, PCD bıçaqları adlanır) işlənib hazırlanmışdır. Müvəffəqiyyətindən sonra təbii almaz kəsici alətlər bir çox hallarda süni polikristal almazla əvəz edilmişdir. PCD xammalı mənbələrlə zəngindir və onların qiyməti təbii almazdan yalnız bir neçə-onda bir qədərdir. PCD kəsici alətlər son dərəcə kəskin kəsici alətlər istehsal etmək üçün üyüdülə bilməz. Kesici kənarın və işlənmiş iş parçasının səth keyfiyyəti təbii almaz kimi yaxşı deyil. Sənayedə çip açarları ilə PCD bıçaqlarının istehsalı hələ əlverişli deyil. Buna görə də, PCD yalnız əlvan metalların və qeyri-metalların dəqiq kəsilməsi üçün istifadə edilə bilər və ultra yüksək dəqiqliyə nail olmaq çətindir. Dəqiq güzgü kəsimi.
③ CVD almaz kəsici alətlər: 1970-ci illərin sonundan 1980-ci illərin əvvəllərinə qədər CVD almaz texnologiyası Yaponiyada meydana çıxdı. CVD almazı heterojen bir matrisdə (məsələn, sementlənmiş karbid, keramika və s.) bir almaz filmini sintez etmək üçün kimyəvi buxar çökmə (CVD) istifadəsinə aiddir. CVD almazı təbii almazla eyni quruluşa və xüsusiyyətlərə malikdir. CVD almazının performansı təbii almazın performansına çox yaxındır. Təbii monokristal almaz və polikristal almazın (PCD) üstünlüklərinə malikdir və onların çatışmazlıqlarını müəyyən dərəcədə aradan qaldırır.
⑵ Almaz alətlərin performans xüsusiyyətləri
① Son dərəcə yüksək sərtlik və aşınma müqaviməti: Təbii almaz təbiətdə tapılan ən sərt maddədir. Almaz son dərəcə yüksək aşınma müqavimətinə malikdir. Yüksək sərtlikli materialları emal edərkən almaz alətlərin ömrü karbid alətlərdən 10-100 dəfə, hətta yüzlərlə dəfədir.
② Çox aşağı sürtünmə əmsalı var: Almaz və bəzi əlvan metallar arasında sürtünmə əmsalı digər kəsici alətlərdən aşağıdır. Sürtünmə əmsalı aşağıdır, emal zamanı deformasiya kiçikdir və kəsici qüvvə azaldıla bilər.
③ Kəsmə kənarı çox kəskindir: Almaz alətin kəsici kənarı çox kəskin şəkildə üyüdülə bilər. Təbii tək kristal almaz aləti 0,002~0,008μm qədər yüksək ola bilər ki, bu da ultra nazik kəsmə və ultra dəqiq emal həyata keçirə bilər.
④ Yüksək istilik keçiriciliyi: Almaz yüksək istilik keçiriciliyinə və istilik diffuziyasına malikdir, buna görə kəsici istilik asanlıqla yayılır və alətin kəsici hissəsinin temperaturu aşağıdır.
⑤ Daha aşağı istilik genişlənmə əmsalı var: Almazın istilik genişlənmə əmsalı sementlənmiş karbiddən bir neçə dəfə kiçikdir və kəsmə istisi nəticəsində alət ölçüsündə dəyişiklik çox kiçikdir, bu, xüsusilə də dəqiqlik və ultra-dəqiq emal üçün vacibdir. yüksək ölçülü dəqiqlik tələb edir.
⑶ Almaz alətlərin tətbiqi
Almaz alətlər daha çox yüksək sürətlə əlvan metalların və qeyri-metal materialların incə kəsilməsi və qazılması üçün istifadə olunur. Müxtəlif aşınmaya davamlı qeyri-metalların emalı üçün uyğundur, məsələn, fiberglas toz metallurgiya blankları, keramika materialları və s.; müxtəlif aşınmaya davamlı əlvan metallar, məsələn, müxtəlif silikon-alüminium ərintiləri; və müxtəlif əlvan metalların tamamlama emalı.
Almaz alətlərin dezavantajı onların zəif istilik sabitliyinə malik olmasıdır. Kəsmə temperaturu 700℃~800℃-dən çox olduqda, onlar öz sərtliyini tamamilə itirəcəklər. Bundan əlavə, onlar qara metalların kəsilməsi üçün uyğun deyil, çünki almaz (karbon) yüksək temperaturda dəmirlə asanlıqla reaksiya verir. Atom hərəkəti karbon atomlarını qrafit strukturuna çevirir və alət asanlıqla zədələnir.
2. Kub bor nitridi alət materialı
Almaz istehsalına bənzər bir üsulla sintez edilən ikinci super sərt material olan kub bor nitridi (CBN) sərtlik və istilik keçiriciliyi baxımından almazdan sonra ikinci yerdədir. Əla istilik sabitliyinə malikdir və atmosferdə 10.000C-ə qədər qızdırıla bilər. Oksidləşmə baş vermir. CBN qara metallar üçün son dərəcə sabit kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir və polad məmulatlarının emalında geniş istifadə edilə bilər.
⑴ Kub bor nitridi kəsici alətlərin növləri
Kub bor nitridi (CBN) təbiətdə mövcud olmayan bir maddədir. Tək kristal və polikristal, yəni CBN tək kristal və polikristal kub bor nitridi (Polikristal kubik bornnitrid, qısaca PCBN) bölünür. CBN bor nitridin (BN) allotroplarından biridir və almaza bənzər bir quruluşa malikdir.
PCBN (polikristal kub bor nitridi) yüksək temperatur və təzyiq altında incə CBN materiallarının bağlanma fazaları (TiC, TiN, Al, Ti və s.) vasitəsilə birlikdə sinterləndiyi polikristal materialdır. Hal-hazırda süni şəkildə sintez edilmiş ikinci ən çətin materialdır. Almaz alət materialı almazla birlikdə birlikdə super sərt alət materialı adlanır. PCBN əsasən bıçaq və ya digər alətlər hazırlamaq üçün istifadə olunur.
PCBN kəsici alətlər bərk PCBN bıçaqlarına və karbidlə sinterlənmiş PCBN kompozit bıçaqlara bölünə bilər.
PCBN kompozit bıçaqları, qalınlığı 0,5 ilə 1,0 mm arasında olan PCBN təbəqəsinin yaxşı möhkəmliyə və möhkəmliyə malik sementlənmiş karbid üzərində sinterlənməsi ilə hazırlanır. Onun performansı yaxşı möhkəmliyi yüksək sərtlik və aşınma müqaviməti ilə birləşdirir. Bu, aşağı əyilmə gücü və CBN bıçaqlarının çətin qaynaq problemlərini həll edir.
⑵ Kub bor nitridin əsas xassələri və xüsusiyyətləri
Kub bor nitridin sərtliyi almazdan bir qədər aşağı olsa da, digər yüksək sərtliyə malik materiallardan xeyli yüksəkdir. CBN-nin üstün üstünlüyü ondan ibarətdir ki, onun istilik dayanıqlığı almazdan xeyli yüksəkdir, temperatur 1200°C-dən yuxarıdır (almaz 700-800°C). Digər görkəmli üstünlüyü kimyəvi cəhətdən təsirsiz olması və 1200-1300°C-də dəmirlə reaksiya verməməsidir. reaksiya. Kub bor nitridin əsas performans xüsusiyyətləri aşağıdakılardır.
① Yüksək sərtlik və aşınma müqaviməti: CBN kristal quruluşu almaza bənzəyir və almazla oxşar sərtlik və gücə malikdir. PCBN xüsusilə əvvəllər üyüdülə bilən və iş parçasının daha yaxşı səth keyfiyyətini əldə edə bilən yüksək sərtlikli materialların emalı üçün xüsusilə uyğundur.
② Yüksək istilik sabitliyi: CBN-nin istilik müqaviməti 1400 ~ 1500 ℃-ə çata bilər ki, bu da almazın istilik müqavimətindən (700 ~ 800 ℃) demək olar ki, 1 dəfə yüksəkdir. PCBN alətləri yüksək temperaturda ərintiləri və bərkimiş poladı karbid alətlərdən 3-5 dəfə yüksək sürətlə kəsə bilər.
③ Əla kimyəvi dayanıqlıq: 1200-1300°C-ə qədər dəmir əsaslı materiallarla kimyəvi qarşılıqlı təsir göstərmir və almaz kimi kəskin aşınmaz. Bu zaman o, hələ də sementlənmiş karbidin sərtliyini saxlaya bilir; PCBN alətləri söndürülmüş polad hissələri və soyudulmuş çuqunları kəsmək üçün uyğundur, çuqun yüksək sürətli kəsilməsində geniş istifadə edilə bilər.
④ Yaxşı istilik keçiriciliyi: CBN-nin istilik keçiriciliyi almazla ayaqlaşa bilməsə də, müxtəlif alət materialları arasında PCBN-nin istilik keçiriciliyi yalnız almazdan sonra ikinci yerdədir və yüksək sürətli poladdan və sementlənmiş karbiddən xeyli yüksəkdir.
⑤ Daha az sürtünmə əmsalı var: Aşağı sürtünmə əmsalı kəsmə zamanı kəsici qüvvənin azalmasına, kəsmə temperaturunun azalmasına və işlənmiş səthin keyfiyyətinin yaxşılaşmasına səbəb ola bilər.
⑶ Kub bor nitridi kəsici alətlərin tətbiqi
Kub bor nitridi söndürülmüş polad, bərk çuqun, yüksək temperaturda ərintilər, sementlənmiş karbid və səthi püskürtmə materialları kimi kəsilməsi çətin olan müxtəlif materialları bitirmək üçün uyğundur. Emal dəqiqliyi IT5-ə çata bilər (deşik IT6-dır) və səth pürüzlülük dəyəri Ra1.25~0.20μm qədər kiçik ola bilər.
Kub bor nitridi alət materialı zəif möhkəmliyə və əyilmə gücünə malikdir. Buna görə də, kub bor nitridi torna alətləri aşağı sürətlə və yüksək təsir yüklərində kobud emal üçün uyğun deyil; eyni zamanda, onlar yüksək plastisiyaya malik materialları (məsələn, alüminium ərintiləri, mis ərintiləri, nikel əsaslı ərintilər, yüksək plastisiyaya malik poladlar və s.) kəsmək üçün uyğun deyildir, çünki iş zamanı bu Ciddi yığılmış kənarların kəsilməsi baş verəcəkdir. metal ilə, işlənmiş səthi pisləşdirir.
3. keramika aləti materialları
Keramika kəsici alətlər yüksək sərtlik, yaxşı aşınma müqaviməti, əla istilik müqaviməti və kimyəvi sabitlik xüsusiyyətlərinə malikdir və metal ilə yapışdırmaq asan deyil. Keramika alətləri CNC emalında çox mühüm rol oynayır. Keramika alətləri çətin emal olunan materialların yüksək sürətlə kəsilməsi və emalı üçün əsas alətlərdən birinə çevrilmişdir. Keramika kəsici alətlər yüksək sürətli kəsmə, quru kəsmə, sərt kəsmə və çətin emal olunan materialların kəsilməsində geniş istifadə olunur. Keramika alətləri ənənəvi alətlərin ümumiyyətlə emal edə bilmədiyi yüksək sərtlikli materialları effektiv şəkildə emal edə bilir, “daşlama əvəzinə dönmə” həyata keçirir; keramika alətlərinin optimal kəsmə sürəti karbid alətlərinkindən 2-10 dəfə yüksək ola bilər, beləliklə, kəsmə istehsalının səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. ; Keramika aləti materiallarında istifadə olunan əsas xammal yer qabığında ən çox yayılmış elementlərdir. Buna görə də keramika alətlərinin təşviqi və tətbiqi məhsuldarlığı artırmaq, emal xərclərini azaltmaq və strateji qiymətli metallara qənaət etmək üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. O, həmçinin kəsmə texnologiyasının inkişafına böyük təkan verəcək. tərəqqi.
⑴ Keramika aləti materiallarının növləri
Keramika aləti material növləri ümumiyyətlə üç kateqoriyaya bölünə bilər: alüminium əsaslı keramika, silisium nitrid əsaslı keramika və kompozit silikon nitrid-alüminium əsaslı keramika. Onların arasında alüminium oksidi əsaslı və silikon nitrid əsaslı keramika aləti materialları ən çox istifadə olunur. Silikon nitrid əsaslı keramika məhsuldarlığı alüminium əsaslı keramikadan üstündür.
⑵ Keramika kəsici alətlərin performansı və xüsusiyyətləri
① Yüksək sərtlik və yaxşı aşınma müqaviməti: Keramika kəsici alətlərin sərtliyi PCD və PCBN qədər yüksək olmasa da, karbid və yüksək sürətli polad kəsici alətlərdən xeyli yüksəkdir və 93-95HRA-ya çatır. Keramika kəsici alətlər ənənəvi kəsici alətlərlə işləmək çətin olan və yüksək sürətli kəsmə və sərt kəsmə üçün uyğun olan yüksək sərtlikli materialları emal edə bilər.
② Yüksək temperatur müqaviməti və yaxşı istilik müqaviməti: Keramika kəsici alətlər hələ də 1200°C-dən yuxarı yüksək temperaturda kəsilə bilər. Keramika kəsici alətlər yüksək temperaturda yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. A12O3 keramika kəsici alətlər xüsusilə yaxşı oksidləşmə müqavimətinə malikdir. Kesici kənar qırmızı-isti vəziyyətdə olsa belə, davamlı olaraq istifadə edilə bilər. Buna görə keramika alətləri quru kəsməyə nail ola bilər, beləliklə kəsici maye ehtiyacını aradan qaldırır.
③ Yaxşı kimyəvi dayanıqlıq: Keramika kəsici alətləri metal ilə birləşdirmək asan deyil, korroziyaya davamlıdır və yaxşı kimyəvi dayanıqlığa malikdir, bu da kəsici alətlərin yapışdırıcı aşınmasını azalda bilər.
④ Aşağı sürtünmə əmsalı: Keramika alətləri ilə metal arasındakı yaxınlıq kiçikdir və sürtünmə əmsalı aşağıdır, bu da kəsmə qüvvəsini və kəsmə temperaturunu azalda bilər.
⑶ Keramika bıçaqlarının tətbiqi var
Keramika əsasən yüksək sürətli bitirmə və yarımfabrikat üçün istifadə olunan alət materiallarından biridir. Keramika kəsici alətlər müxtəlif çuqunların (boz çuqun, çevik dəmir, əyilə bilən çuqun, soyudulmuş çuqun, yüksək ərintili aşınmaya davamlı çuqun) və polad materialların (karbon konstruksiya polad, yüngül lehimli struktur polad, yüksək möhkəmlikli polad, yüksək manqan polad, söndürülmüş polad və s.), həmçinin mis ərintiləri, qrafit, mühəndislik plastikləri və kompozit materialları kəsmək üçün istifadə edilə bilər.
Keramika kəsici alətlərin maddi xassələri aşağı əyilmə gücü və zəif zərbə möhkəmliyi problemlərinə malikdir, bu da onları aşağı sürətlə və zərbə yükləri altında kəsmək üçün yararsız edir.
4. Örtülü alət materialları
Kaplama kəsici alətlər alət performansını yaxşılaşdırmaq üçün vacib yollardan biridir. Kaplanmış alətlərin yaranması kəsici alətlərin kəsici performansında böyük bir irəliləyiş gətirdi. Örtülü alətlər yaxşı möhkəmliyə malik alət gövdəsində yaxşı aşınma müqavimətinə malik odadavamlı birləşmələrin bir və ya bir neçə təbəqəsi ilə örtülmüşdür. O, alət matrisini sərt örtüklə birləşdirir və bununla da alətin işini xeyli yaxşılaşdırır. Kaplanmış alətlər emal səmərəliliyini artıra, emal dəqiqliyini yaxşılaşdıra, alətin xidmət müddətini uzada və emal xərclərini azalda bilər.
Yeni CNC dəzgahlarında istifadə edilən kəsici alətlərin təxminən 80%-i örtüklü alətlərdən istifadə edir. Qapaqlı alətlər gələcəkdə CNC emal sahəsində ən vacib alət çeşidi olacaqdır.
⑴ Örtülü alətlərin növləri
Müxtəlif örtük üsullarına görə, örtülmüş alətlər kimyəvi buxar çökdürmə (CVD) ilə örtülmüş alətlər və fiziki buxar çökmə (PVD) ilə örtülmüş alətlərə bölünə bilər. Kaplanmış karbid kəsici alətlər ümumiyyətlə kimyəvi buxar çökmə metodundan istifadə edir və çökmə temperaturu 1000 ° C-dir. Kaplanmış yüksək sürətli polad kəsici alətlər ümumiyyətlə fiziki buxar çökmə metodundan istifadə edir və çökmə temperaturu 500 ° C ətrafındadır;
Örtülmüş alətlərin müxtəlif substrat materiallarına görə, örtülmüş alətlər karbid örtüklü alətlərə, yüksək sürətli polad örtüklü alətlərə və keramika və super sərt materiallara (almaz və kub bor nitridi) örtülmüş alətlərə bölünə bilər.
Kaplama materialının xüsusiyyətlərinə görə, örtülmüş alətlər iki kateqoriyaya bölünə bilər, yəni "sərt" örtüklü alətlər və "yumşaq" örtüklü alətlər. “Sərt” örtüklü alətlərin əsas məqsədləri yüksək sərtlik və aşınma müqavimətidir. Onun əsas üstünlükləri yüksək sərtlik və yaxşı aşınma müqavimətidir, adətən TiC və TiN örtükləridir. "Yumşaq" örtük alətlərinin hədəfi, iş parçasının materialı ilə sürtünən, özünü yağlayan alətlər kimi tanınan aşağı sürtünmə əmsalıdır. Əmsal çox aşağıdır, yalnız təxminən 0,1-dir, bu, yapışmanı azaltmağa, sürtünməni azaltmağa və kəsilməni azaltmağa imkan verir. qüvvə və kəsmə temperaturu.
Nanocoating (Nanoeoating) kəsici alətlər bu yaxınlarda hazırlanmışdır. Bu cür örtüklü alətlər müxtəlif funksional və performans tələblərinə cavab vermək üçün müxtəlif örtük materiallarından (metal/metal, metal/keramika, keramika/keramika və s.) istifadə edə bilər. Düzgün dizayn edilmiş nano örtüklər alət materiallarını əla sürtünmə azaldıcı və aşınmaya qarşı funksiyalara və öz-özünə sürtkü xassələrinə malik edə bilər ki, bu da onları yüksək sürətli quru kəsmə üçün uyğun edir.
⑵ Örtülü kəsici alətlərin xüsusiyyətləri
① Yaxşı mexaniki və kəsici performans: Örtülü alətlər əsas materialın və örtük materialının əla xüsusiyyətlərini birləşdirir. Onlar yalnız əsas materialın yaxşı möhkəmliyini və yüksək möhkəmliyini saxlamır, həm də yüksək sərtliyə, yüksək aşınma müqavimətinə və aşağı sürtünmə əmsalına malikdir. Buna görə də örtülmüş alətlərin kəsmə sürəti örtülməmiş alətlərə nisbətən 2 dəfədən çox artırıla bilər və daha yüksək yem sürətinə icazə verilir. Kaplanmış alətlərin ömrü də yaxşılaşdırılır.
② Güclü universallıq: Örtülmüş alətlər geniş universallığa malikdir və emal diapazonunu əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir. Bir örtüklü alət bir neçə örtülməmiş aləti əvəz edə bilər.
③ Örtünün qalınlığı: Örtünün qalınlığı artdıqca alətin işləmə müddəti də artacaq, lakin örtük qalınlığı doyma səviyyəsinə çatdıqda alətin istifadə müddəti artıq əhəmiyyətli dərəcədə artmayacaq. Kaplama çox qalın olduqda, asanlıqla soyulmağa səbəb olacaq; örtük çox nazik olduqda, aşınma müqaviməti zəif olacaq.
④ Yenidən üyüdülmə qabiliyyəti: Örtülmüş bıçaqlar zəif təkrar işlənmə qabiliyyətinə, mürəkkəb örtük avadanlığına, yüksək proses tələblərinə və uzun örtmə müddətinə malikdir.
⑤ Kaplama materialı: Müxtəlif örtük materialları olan alətlər fərqli kəsmə performansına malikdir. Məsələn: aşağı sürətlə kəsərkən, TiC örtüyü üstünlüklərə malikdir; yüksək sürətlə kəsərkən TiN daha uyğundur.
⑶Üzlənmiş kəsici alətlərin tətbiqi
Kaplanmış alətlər CNC emal sahəsində böyük potensiala malikdir və gələcəkdə CNC emal sahəsində ən vacib alət çeşidi olacaqdır. Qapaq texnologiyası yüksək sürətli kəsmə emalının müxtəlif tələblərinə cavab vermək üçün frezelərə, reamerslərə, qazma bitlərinə, kompozit deşik emal alətlərinə, dişli plitələrə, dişli forma kəsicilərə, dişli qırxıcı kəsicilərə, formalaşdırma broşlarına və müxtəlif maşınla sıxılmış endirilə bilən əlavələrə tətbiq edilmişdir. Polad və çuqun, istiliyədavamlı ərintilər və əlvan metallar kimi materialların ehtiyacları.
5. Karbid alət materialları
Karbid kəsici alətlər, xüsusən indeksləşdirilə bilən karbid kəsici alətlər CNC emal alətlərinin aparıcı məhsullarıdır. 1980-ci illərdən bəri müxtəlif inteqral və indeksləşdirilə bilən karbid kəsici alətlərin və ya əlavələrin növləri müxtəlif növlərə qədər genişləndirildi. İndeksləşdirilə bilən karbid alətlərinin sadə torna alətlərindən və üz frezelərindən tutmuş müxtəlif dəqiq, mürəkkəb və formalaşdırma alət sahələrinə qədər genişləndiyi müxtəlif kəsici alət sahələri.
⑴ Karbid kəsici alətlərin növləri
Əsas kimyəvi tərkibə görə sementlənmiş karbid volfram karbid əsaslı sementləşdirilmiş karbid və titan karbon (nitrid) (TiC(N)) əsaslı sementlənmiş karbidə bölünə bilər.
Volfram karbid əsaslı sementlənmiş karbid üç növdən ibarətdir: volfram kobalt (YG), volfram kobalt titan (YT) və nadir karbid əlavə edilmiş (YW). Hər birinin öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Əsas komponentlər volfram karbid (WC) və titan karbiddir. (TiC), tantal karbid (TaC), niobium karbid (NbC) və s. Ümumi istifadə olunan metal birləşdirmə mərhələsi Co.
Titan karbon (nitrid) əsaslı sementləşdirilmiş karbid əsas komponent kimi TiC olan sementləşdirilmiş karbiddir (bəziləri digər karbidlər və ya nitridlər əlavə edir). Ən çox istifadə edilən metal birləşmə mərhələləri Mo və Ni-dir.
ISO (Beynəlxalq Standartlaşdırma Təşkilatı) kəsici karbidləri üç kateqoriyaya ayırır:
Kl0 ~ K40 daxil olmaqla K sinfi ölkəmin YG sinfinə bərabərdir (əsas komponent WC.Co-dur).
P01 ~ P50 daxil olmaqla P kateqoriyası mənim ölkəmin YT kateqoriyasına bərabərdir (əsas komponent WC.TiC.Co-dur).
M10~M40 daxil olmaqla M sinfi ölkəmin YW sinfinə bərabərdir (əsas komponent WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Hər bir dərəcəli yüksək sərtlikdən maksimum sərtliyə qədər 01 ilə 50 arasında olan bir sıra ərintiləri təmsil edir.
⑵ Karbid kəsici alətlərin performans xüsusiyyətləri
① Yüksək sərtlik: Karbid kəsici alətlər yüksək sərtliyə və ərimə nöqtəsinə malik karbidlərdən (bərk faza adlanır) və toz metallurgiyası vasitəsilə metal bağlayıcılardan (birləşdirmə mərhələsi adlanır) 89 ilə 93HRA arasında sərtliklə hazırlanır. , yüksək sürətli poladdan çox yüksəkdir. 5400C-də sərtlik hələ də 82~87HRA-ya çata bilər ki, bu da otaq temperaturunda (83~86HRA) yüksək sürətli poladın sərtliyi ilə eynidir. Sementləşdirilmiş karbidin sərtlik dəyəri karbidlərin təbiətinə, miqdarına, hissəcik ölçüsünə və metal birləşdirmə fazasının tərkibinə görə dəyişir və ümumiyyətlə birləşən metal fazanın tərkibinin artması ilə azalır. Bağlayıcı faza tərkibi eyni olduqda, YT ərintilərinin sərtliyi YG ərintilərindən daha yüksəkdir və TaC (NbC) ilə əlavə olunan ərintilər daha yüksək temperatur sərtliyinə malikdir.
② Bükülmə gücü və möhkəmlik: Ümumi istifadə edilən sementlənmiş karbidin əyilmə gücü 900 ilə 1500MPa aralığındadır. Metal bağlayıcı faza tərkibi nə qədər yüksək olarsa, əyilmə gücü bir o qədər yüksək olar. Bağlayıcı tərkibi eyni olduqda, YG tipli (WC-Co) ərintinin gücü YT tipli (WC-TiC-Co) ərintisi ilə müqayisədə daha yüksəkdir və TiC tərkibi artdıqca möhkəmlik azalır. Sementlənmiş karbid kövrək bir materialdır və otaq temperaturunda onun zərbəyə davamlılığı yüksək sürətli poladdan yalnız 1/30 - 1/8 nisbətindədir.
⑶ Çox istifadə olunan karbid kəsici alətlərin tətbiqi
YG ərintiləri əsasən çuqun, əlvan metallar və qeyri-metal materialların emalı üçün istifadə olunur. İncə dənəli sementlənmiş karbid (məsələn, YG3X, YG6X) eyni kobalt tərkibli orta dənəli karbiddən daha yüksək sərtliyə və aşınma müqavimətinə malikdir. Bəzi xüsusi sərt çuqun, austenit paslanmayan polad, istiliyədavamlı ərintisi, titan ərintisi, sərt bürünc və aşınmaya davamlı izolyasiya materialları və s. emal üçün uyğundur.
YT tipli sementlənmiş karbidin üstün üstünlükləri yüksək sərtlik, yaxşı istilik müqaviməti, YG tipinə nisbətən yüksək temperaturda daha yüksək sərtlik və sıxılma gücü və yaxşı oksidləşmə müqavimətidir. Buna görə də, bıçağın daha yüksək istilik müqavimətinə və aşınma müqavimətinə malik olması tələb olunduqda, daha yüksək TiC tərkibi olan bir sinif seçilməlidir. YT ərintiləri polad kimi plastik materialların emalı üçün uyğundur, lakin titan ərintilərinin və silisium-alüminium ərintilərinin emalı üçün uyğun deyil.
YW ərintisi YG və YT ərintilərinin xüsusiyyətlərinə malikdir və yaxşı hərtərəfli xüsusiyyətlərə malikdir. Polad, çuqun və əlvan metalların emalı üçün istifadə edilə bilər. Bu tip ərintidə kobalt miqdarı müvafiq olaraq artırılarsa, möhkəmlik çox yüksək ola bilər və emal edilməsi çətin olan müxtəlif materialların kobud emal və kəsilərək kəsilməsi üçün istifadə edilə bilər.
6. Yüksək sürətli polad kəsici alətlər
Yüksək Sürətli Polad (HSS) W, Mo, Cr və V kimi daha çox alaşımlı elementlər əlavə edən yüksək lehimli alət poladdır. Yüksək sürətli polad kəsici alətlər möhkəmlik, möhkəmlik və emal qabiliyyəti baxımından mükəmməl hərtərəfli performansa malikdir. Mürəkkəb kəsici alətlərdə, xüsusilə dəlik emal alətləri, freze kəsiciləri, yivli alətlər, broş alətləri, dişli kəsici alətlər və s. kimi mürəkkəb bıçaq formaları olan alətlərdə hələ də yüksək sürətli poladdan istifadə olunur. dominant mövqe tutur. Yüksək sürətli polad bıçaqları kəskin kəsici kənarlar yaratmaq üçün itiləmək asandır.
Müxtəlif istifadələrə görə, yüksək sürətli polad ümumi təyinatlı yüksək sürətli polad və yüksək performanslı yüksək sürətli polad bölünə bilər.
⑴ Ümumi təyinatlı yüksək sürətli polad kəsici alətlər
Ümumi təyinatlı yüksək sürətli polad. Ümumiyyətlə, onu iki kateqoriyaya bölmək olar: volfram polad və volfram-molibden polad. Bu tip yüksək sürətli polad 0,7% -dən 0,9% (C) ehtiva edir. Poladdakı müxtəlif volfram tərkibinə görə, W məzmunu 12% və ya 18% olan volfram poladına, W məzmunu 6% və ya 8% olan volfram-molibden poladına və W məzmunlu molibden poladına bölünə bilər. 2% və ya heç W. . Ümumi təyinatlı yüksək sürətli polad müəyyən bir sərtliyə (63-66HRC) və aşınma müqavimətinə, yüksək möhkəmliyə və möhkəmliyə, yaxşı plastikliyə və emal texnologiyasına malikdir, buna görə də müxtəlif mürəkkəb alətlərin istehsalında geniş istifadə olunur.
① Volfram polad: Ümumi təyinatlı yüksək sürətli polad volfram poladının tipik dərəcəsi W18Cr4V-dir (W18 kimi istinad edilir). Yaxşı ümumi performansa malikdir. 6000C-də yüksək temperaturda sərtlik 48,5HRC-dir və müxtəlif mürəkkəb alətlərin istehsalı üçün istifadə edilə bilər. Yaxşı üyüdülmə və aşağı dekarburizasiya həssaslığı üstünlüklərinə malikdir, lakin yüksək karbid tərkibinə, qeyri-bərabər paylanmasına, böyük hissəciklərə və aşağı möhkəmliyə və möhkəmliyə görə.
② Volfram-molibden polad: volfram poladındakı volframın bir hissəsini molibdenlə əvəz etməklə əldə edilən yüksək sürətli poladdır. Volfram-molibden poladının tipik dərəcəsi W6Mo5Cr4V2-dir (M2 kimi istinad edilir). M2-nin karbid hissəcikləri incə və vahiddir və onun gücü, möhkəmliyi və yüksək temperaturda plastikliyi W18Cr4V-dən daha yaxşıdır. Volfram-molibden poladın başqa bir növü W9Mo3Cr4V (qısaca W9). Onun istilik sabitliyi M2 poladdan bir qədər yüksəkdir, əyilmə gücü və möhkəmliyi W6M05Cr4V2-dən daha yaxşıdır və yaxşı emal qabiliyyətinə malikdir.
⑵ Yüksək performanslı yüksək sürətli polad kəsici alətlər
Yüksək performanslı yüksək sürətli polad ümumi təyinatlı yüksək sürətli poladın tərkibinə bəzi karbon tərkibi, vanadium tərkibi və Co və Al kimi ərinti elementləri əlavə edən və bununla da onun istiliyə davamlılığını və aşınma müqavimətini yaxşılaşdıran yeni bir polad növünə aiddir. . Əsasən aşağıdakı kateqoriyalar var:
① Yüksək karbonlu yüksək sürətli polad. Yüksək karbonlu yüksək sürətli polad (məsələn, 95W18Cr4V) otaq temperaturunda və yüksək temperaturda yüksək sərtliyə malikdir. Adi polad və çuqun, qazma uçları, reamers, kranlar və yüksək aşınma müqaviməti tələbləri olan freze kəsiciləri və ya daha sərt materialların emalı üçün alətlər istehsalı və emalı üçün uyğundur. Böyük təsirlərə tab gətirmək üçün uyğun deyil.
② Yüksək vanadiumlu yüksək sürətli polad. W12Cr4V4Mo (EV4 kimi istinad edilir) kimi tipik markalar V tərkibini 3%-dən 5%-ə qədər artırır, yaxşı aşınma müqavimətinə malikdir və liflər, sərt rezin, plastiklər kimi böyük alət aşınmasına səbəb olan materialları kəsmək üçün uyğundur. və s., və həmçinin paslanmayan polad, yüksək möhkəm polad və yüksək temperatur ərintiləri kimi materialların emalı üçün istifadə edilə bilər.
③ Kobalt yüksək sürətli polad. Bu kobalt tərkibli super sərt yüksək sürətli poladdır. W2Mo9Cr4VCo8 (M42 kimi istinad edilir) kimi tipik qiymətlər çox yüksək sərtliyə malikdir. Onun sərtliyi 69-70HRC-ə çata bilər. İstifadəsi çətin olan yüksək möhkəm istiliyədavamlı poladların, yüksək temperaturlu ərintilərin, titan ərintilərinin və s. emalı üçün uyğundur. Emal materialları: M42 yaxşı üyüdülmə qabiliyyətinə malikdir və dəqiq və mürəkkəb alətlər hazırlamaq üçün uyğundur, lakin uyğun deyil. təsirli kəsmə şəraitində işləmək üçün.
④ Alüminium yüksək sürətli polad. Bu, alüminium tərkibli super sərt yüksək sürətli poladdır. Tipik qiymətlər, məsələn, W6Mo5Cr4V2Al, (501 kimi istinad edilir). 6000C-də yüksək temperaturda sərtlik də 54HRC-ə çatır. Kəsmə performansı M42-ə bərabərdir. Freze kəsiciləri, qazma bitləri, reamers, dişli kəsicilər və broşlar istehsalı üçün uyğundur. lehimli polad, paslanmayan polad, yüksək möhkəm polad və yüksək temperatur ərintiləri kimi materialların emalı üçün istifadə edilən və s.
⑤ Azotlu super sərt yüksək sürətli polad. (V3N) kimi istinad edilən W12M03Cr4V3N kimi tipik markalar azot tərkibli super sərt yüksək sürətli çeliklərdir. Sərtlik, möhkəmlik və möhkəmlik M42-yə bərabərdir. Onlar kobalt tərkibli yüksək sürətli poladların əvəzedicisi kimi istifadə oluna bilər və çətin emal olunan materialların və aşağı sürətli, yüksək dəqiqlikli poladların aşağı sürətlə kəsilməsi üçün istifadə olunur. emal.
⑶ Yüksək sürətli polad və toz metallurgiya yüksək sürətli poladın əridilməsi
Müxtəlif istehsal proseslərinə görə, yüksək sürətli polad əriyən yüksək sürətli polad və toz metallurgiya yüksək sürətli poladına bölünə bilər.
① Yüksək sürətli poladın əridilməsi: Həm adi yüksək sürətli polad, həm də yüksək performanslı yüksək sürətli polad əritmə üsulları ilə hazırlanır. Onlar əritmə, külçə tökmə, örtmə və yayma kimi proseslər vasitəsilə bıçaq halına gətirilir. Yüksək sürətli poladın əridilməsi zamanı asanlıqla baş verən ciddi problem karbid seqreqasiyasıdır. Sərt və kövrək karbidlər yüksək sürətli poladda qeyri-bərabər paylanır və taxıllar qabadır (onlarla mikrona qədər), bu da yüksək sürətli polad alətlərin aşınma müqavimətinə və möhkəmliyinə təsir göstərir. və kəsmə performansına mənfi təsir göstərir.
② Toz metallurgiyası yüksək sürətli polad (PM HSS): Toz metallurgiyası yüksəksürətli polad (PM HSS) yüksək tezlikli induksiya sobasında əridilmiş, yüksək təzyiqli arqon və ya saf azotla atomlaşdırılmış və sonra əldə etmək üçün söndürülmüş maye poladdır. incə və vahid kristallar. Struktur (yüksək sürətli polad tozu) və sonra yaranan tozu yüksək temperatur və yüksək təzyiq altında bir bıçaq boşluğuna basdırın və ya əvvəlcə bir polad kütük düzəldin və sonra döyün və bıçaq şəklində yuvarlayın. Ərimə üsulu ilə istehsal olunan yüksək sürətli polad ilə müqayisədə, PM HSS, karbid taxıllarının incə və vahid olması, ərinmiş yüksək sürətli polad ilə müqayisədə möhkəmlik, möhkəmlik və aşınma müqavimətinin xeyli yaxşılaşması kimi üstünlüklərə malikdir. Mürəkkəb CNC alətləri sahəsində PM HSS alətləri daha da inkişaf edəcək və mühüm mövqe tutacaqdır. F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN və s. kimi tipik markalar böyük ölçülü, ağır yüklü, yüksək təsirli kəsici alətlər, eləcə də dəqiq kəsici alətlər istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər.
CNC Alət Materiallarının Seçilməsi Prinsipləri
Hal-hazırda, geniş istifadə olunan CNC alət materiallarına əsasən almaz alətlər, kub bor nitrid alətləri, keramika alətləri, örtüklü alətlər, karbid alətlər, yüksək sürətli polad alətlər və s. daxildir. Alət materiallarının bir çox çeşidi var və onların xassələri çox dəyişir. Aşağıdakı cədvəl müxtəlif alət materiallarının əsas performans göstəricilərini göstərir.
CNC emal üçün alət materialları emal olunan iş parçasına və emalın təbiətinə uyğun olaraq seçilməlidir. Alət materiallarının seçimi emal obyekti ilə əsaslı şəkildə uyğunlaşdırılmalıdır. Kəsmə aləti materiallarının və emal obyektlərinin uyğunlaşdırılması əsasən ən uzun alət ömrünü və maksimum kəsmə məhsuldarlığını əldə etmək üçün hər ikisinin mexaniki xassələrinin, fiziki xassələrinin və kimyəvi xüsusiyyətlərinin uyğunlaşdırılmasına aiddir.
1. Kəsici alət materiallarının və emal obyektlərinin mexaniki xassələrinin uyğunlaşdırılması
Kəsici alətin və emal obyektinin mexaniki xassələrinin uyğunlaşdırılması problemi əsasən alətin və iş parçasının materialının gücü, möhkəmliyi və sərtliyi kimi mexaniki xassə parametrlərinin uyğunluğuna aiddir. Müxtəlif mexaniki xassələrə malik alət materialları müxtəlif iş parçası materiallarını emal etmək üçün uygundur.
① Alət materialının sərtliyinin sırası belədir: almaz alət>kub bor nitridi alət>keramik alət>volfram karbid>yüksək sürətli polad.
② Alət materiallarının əyilmə gücü sırası belədir: yüksək sürətli polad > sementlənmiş karbid > keramika alətləri > almaz və kub bor nitrid alətləri.
③ Alət materiallarının möhkəmlik sırası belədir: yüksək sürətli polad>volfram karbid>kub bor nitridi, almaz və keramika alətləri.
Yüksək sərtliyə malik iş parçası materialları daha yüksək sərtliyə malik alətlərlə işlənməlidir. Alət materialının sərtliyi, ümumiyyətlə 60HRC-dən yuxarı olması tələb olunan iş parçası materialının sərtliyindən daha yüksək olmalıdır. Alət materialının sərtliyi nə qədər yüksək olarsa, onun aşınma müqaviməti bir o qədər yaxşı olar. Məsələn, sementlənmiş karbiddə kobalt miqdarı artdıqda, onun möhkəmliyi və möhkəmliyi artır və sərtliyi azalır, bu da onu kobud emal üçün əlverişli edir; kobalt miqdarı azaldıqda, onun sərtliyi və aşınma müqaviməti artır, bu da onu bitirmə üçün əlverişli edir.
Mükəmməl yüksək temperaturda mexaniki xüsusiyyətlərə malik alətlər yüksək sürətli kəsmə üçün xüsusilə uyğundur. Keramika kəsici alətlərin əla yüksək temperatur performansı onları yüksək sürətlə kəsməyə imkan verir və icazə verilən kəsmə sürəti sementlənmiş karbiddən 2-10 dəfə yüksək ola bilər.
2. Kesici alət materialının fiziki xassələrinin emal edilmiş obyektə uyğunlaşdırılması
Müxtəlif fiziki xüsusiyyətlərə malik alətlər, məsələn, yüksək istilik keçiriciliyi və aşağı ərimə nöqtəsi olan yüksək sürətli polad alətlər, yüksək ərimə temperaturu və aşağı istilik genişlənməsi olan keramika alətləri, yüksək istilik keçiriciliyi və aşağı istilik genişlənməsi olan almaz alətlər və s. müxtəlif iş parçası materiallarının emalı. Zəif istilik keçiriciliyi olan iş parçalarını emal edərkən, kəsici istiliyin tez bir zamanda ötürülməsi və kəsmə temperaturunun azaldılması üçün daha yaxşı istilik keçiriciliyi olan alət materiallarından istifadə edilməlidir. Yüksək istilik keçiriciliyinə və istilik diffuziyasına görə almaz böyük istilik deformasiyasına səbəb olmadan kəsici istiliyi asanlıqla dağıta bilər, bu da yüksək ölçülü dəqiqlik tələb edən dəqiq emal alətləri üçün xüsusilə vacibdir.
① Müxtəlif alət materiallarının istiliyə davamlılıq temperaturu: almaz alətlər 700~8000C, PCBN alətləri 13000~15000C, keramika alətləri 1100~12000C, TiC(N) əsaslı sementlənmiş karbid 900~11000C, WC əsaslı ultrafine taxıl Karbid 800~9000C, HSS 600~7000C-dir.
② Müxtəlif alət materiallarının istilik keçiriciliyinin sırası: PCD>PCBN>WC əsaslı sementləşdirilmiş karbid>TiC(N) əsaslı sementləşdirilmiş karbid>HSS>Si3N4 əsaslı keramika>A1203 əsaslı keramika.
③ Müxtəlif alət materiallarının istilik genişlənmə əmsallarının sırası belədir: HSS>WC əsaslı sementlənmiş karbid>TiC(N)>A1203 əsaslı keramika>PCBN>Si3N4 əsaslı keramika>PCD.
④ Müxtəlif alət materiallarının termal zərbəyə davamlılıq sırası belədir: HSS>WC əsaslı sementləşdirilmiş karbid>Si3N4 əsaslı keramika>PCBN>PCD>TiC(N) əsaslı sementləşdirilmiş karbid>A1203 əsaslı keramika.
3. Kəsici alət materialının kimyəvi xassələrinin emal edilmiş obyektə uyğunlaşdırılması
Kəsmə aləti materiallarının və emal obyektlərinin kimyəvi xassələrinin uyğunlaşdırılması problemi əsasən alət materiallarının və iş parçası materiallarının kimyəvi yaxınlıq, kimyəvi reaksiya, diffuziya və həlli kimi kimyəvi performans parametrlərinin uyğunluğuna aiddir. Fərqli materialları olan alətlər müxtəlif iş parçası materiallarını emal etmək üçün uygundur.
① Müxtəlif alət materiallarının (poladla) bağlanma temperaturuna davamlılığı: PCBN>keramika>volfram karbid>HSS.
② Müxtəlif alət materiallarının oksidləşmə müqavimətinin temperaturu: keramika>PCBN>volfram karbid>almaz>HSS.
③ Alət materiallarının (polad üçün) diffuziya gücü: almaz>Si3N4 əsaslı keramika>PCBN>A1203 əsaslı keramika. Diffuziya intensivliyi (titan üçün) belədir: A1203 əsaslı keramika>PCBN>SiC>Si3N4>almaz.
4. CNC alət materiallarının məqbul seçimi
Ümumiyyətlə, PCBN, keramika alətləri, örtülmüş karbid və TiCN əsaslı karbid alətləri polad kimi qara metalların CNC emalı üçün uyğundur; PCD alətləri Al, Mg, Cu və onların ərintiləri kimi əlvan metal materiallar və qeyri-metal materialların emalı üçün uyğundur. Aşağıdakı cədvəldə yuxarıdakı alət materiallarının emal üçün uyğun olduğu bəzi iş parçası materialları verilmişdir.
Xinfa CNC alətləri keyfiyyətli və aşağı qiymət xüsusiyyətlərinə malikdir. Ətraflı məlumat üçün müraciət edin:
CNC Alətləri İstehsalçıları – Çin CNC Alətləri Fabriki və Təchizatçılar (xinfatools.com)
Göndərmə vaxtı: 01 noyabr 2023-cü il
