Labam zirgam ir nepieciešami labi segli, un tiek izmantotas uzlabotas CNC apstrādes iekārtas. Ja izmantotie instrumenti ir nepareizi, tas būs bezjēdzīgi! Piemērotu instrumentu materiālu izvēlei ir liela ietekme uz instrumenta kalpošanas laiku, apstrādes efektivitāti, apstrādes kvalitāti un apstrādes izmaksām. Šajā rakstā ir sniegti sausie izstrādājumi par nažu zināšanām, grāmatzīmi un uz priekšu, mācīsimies kopā.
01
Instrumentu materiāliem jābūt pamatīpašībām
Instrumenta materiāla izvēlei ir liela ietekme uz instrumenta kalpošanas laiku, apstrādes efektivitāti, apstrādes kvalitāti un apstrādes izmaksām. Kad instruments tiek griezts, tam ir jāiztur augsta spiediena, augstas temperatūras, berzes, trieciena un vibrācijas ietekme. Tāpēc instrumenta materiālam jābūt šādām pamatīpašībām:
(1) Cietība un nodilumizturība. Instrumenta materiāla cietībai jābūt augstākai nekā sagataves materiāla cietībai, parasti virs 60HRC. Jo cietāks instrumenta materiāls, jo labāka nodilumizturība.
(2) Izturība un stingrība. Instrumentu materiāliem jābūt ar augstu izturību un stingrību, lai tie izturētu griešanas spēkus, triecienus un vibrācijas, kā arī novērstu instrumentu trauslumu un šķelšanos.
(3) Karstumizturība. Instrumenta materiāla karstumizturība ir labāka, tā var izturēt augstu griešanas temperatūru, un tai ir laba oksidācijas izturība.
(4) Procesa veiktspēja un ekonomija. Instrumentu materiāliem jābūt ar labu kalšanas veiktspēju, termiskās apstrādes veiktspēju, metināšanas veiktspēju, slīpēšanas veiktspēju utt., Un tiem vajadzētu sasniegt augstu veiktspējas un cenas attiecību.
02
Griezējinstrumentu materiālu veidi, īpašības, raksturlielumi un pielietojumi
1. Dimanta instrumentu materiāls
Dimants ir oglekļa alotrops, cietākais materiāls, kas jebkad atrasts dabā. Dimanta instrumentiem ir augsta cietība, augsta nodilumizturība un augsta siltumvadītspēja, un tos plaši izmanto krāsaino metālu un nemetālisku materiālu apstrādē. Īpaši alumīnija un silīcija-alumīnija sakausējumu ātrgriešanā dimanta instrumenti ir galvenie griezējinstrumentu veidi, kurus ir grūti nomainīt. Dimanta instrumenti, kas var sasniegt augstu efektivitāti, augstu stabilitāti un ilgstošu apstrādi, ir neaizstājami un svarīgi instrumenti mūsdienu CNC apstrādē.
⑴ Dimanta instrumentu veidi
① Dabiskā dimanta instruments: Dabīgais dimants ir izmantots kā griešanas instruments simtiem gadu. Dabīgais monokristāla dimanta instruments ir smalki slīpēts, un griešanas malu var noslīpēt ļoti asi. Griešanas malas rādiuss var sasniegt 0,002 μm, kas var realizēt īpaši plānu griešanu un var Tas ir atzīts, ideāls un neaizvietojams īpaši precīzas apstrādes rīks ārkārtīgi augstas sagataves precizitātes un ārkārtīgi zema virsmas raupjuma apstrādei.
② PCD dimanta rīks: Dabīgais dimants ir dārgs, un polikristālisko dimantu (PCD) plaši izmanto griešanai. Kopš 1970. gadu sākuma tika izstrādāts polikristāliskais dimants (saīsināti Polycrystauine dimants, PCD). Pēc panākumiem dabīgie dimanta instrumenti daudzos gadījumos ir aizstāti ar mākslīgiem polikristāliskiem dimantiem. PCD izejvielas ir bagātas ar avotiem, un to cena ir tikai dažas desmitdaļas līdz desmitajai daļai dabisko dimantu. PCD instrumentus nevar noslīpēt ārkārtīgi asos Apstrādātās sagataves virsmas kvalitāte nav tik laba kā dabīgajam dimantam, un rūpniecībā nav ērti ražot PCD asmeņus ar skaidu lauzējiem. Tāpēc PCD var izmantot tikai krāsaino metālu un nemetālu smalkai griešanai, un ir grūti panākt īpaši precīzu spoguļgriešanu.
③ CVD dimanta instrumenti: no 1970. gadu beigām līdz 80. gadu sākumam Japānā parādījās CVD dimanta tehnoloģija. CVD dimants attiecas uz dimanta plēves sintēzi uz neviendabīgiem substrātiem (piemēram, cementēta karbīda, keramikas utt.), izmantojot ķīmisko tvaiku pārklāšanu (CVD). CVD dimantam ir tieši tāda pati struktūra un īpašības kā dabiskajam dimantam. CVD dimanta veiktspēja ir ļoti tuva dabiskā dimanta veiktspējai, un tam ir dabiskā viena kristāla dimanta un polikristāliskā dimanta (PCD) priekšrocības, un tas zināmā mērā novērš to trūkumus.
⑵ Dimanta instrumentu veiktspējas raksturlielumi
① Īpaši augsta cietība un nodilumizturība: Dabīgais dimants ir cietākā dabā sastopamā viela. Dimantam ir ārkārtīgi augsta nodilumizturība. Apstrādājot augstas cietības materiālus, dimanta instrumentu kalpošanas laiks ir 10 līdz 100 reižu vairāk nekā cementēta karbīda instrumentiem vai pat simtiem reižu.
② Ļoti zems berzes koeficients: berzes koeficients starp dimantu un dažiem krāsainajiem metāliem ir zemāks nekā citiem instrumentiem, berzes koeficients ir zems, deformācija apstrādes laikā ir maza, un griešanas spēku var samazināt.
③ Griešanas mala ir ļoti asa: dimanta instrumenta griešanas malu var uzasināt, un dabīgā monokristāla dimanta instrumenta augstums var sasniegt 0.002-0,008 μm, kas var veikt īpaši plāna griešana un īpaši precīza apstrāde.
④ Augsta siltumvadītspēja: dimantam ir augsta siltumvadītspēja un siltuma difūzija, griešanas siltums ir viegli izkliedējams, un instrumenta griešanas daļas temperatūra ir zema.
⑤ Zems termiskās izplešanās koeficients: dimanta termiskās izplešanās koeficients ir vairākas reizes mazāks nekā cementēta karbīda, un instrumenta izmēra izmaiņas, ko izraisa griešanas karstums, ir ļoti mazas, kas ir īpaši svarīgi precīzai un īpaši precīzai apstrādei, kurai nepieciešama augsta izmēru precizitāte.
⑶ Dimanta instrumentu pielietošana
Dimanta instrumentus galvenokārt izmanto krāsaino metālu un nemetālisku materiālu smalkai griešanai un urbšanai lielā ātrumā. Tas ir piemērots dažādu nodilumizturīgu nemetālu apstrādei, piemēram, FRP pulvermetalurģijas sagataves, keramikas materiāli utt.; dažādi nodilumizturīgi krāsainie metāli, piemēram, dažādi silīcija-alumīnija sakausējumi; dažāda krāsaino metālu apdares apstrāde.
Dimanta instrumentu trūkums ir tas, ka tiem ir slikta termiskā stabilitāte. Kad griešanas temperatūra pārsniedz 700 līdz 800 grādus, tā pilnībā zaudēs savu cietību; turklāt tas nav piemērots melno metālu griešanai, jo dimantu (oglekli) ir viegli savienot ar dzelzi augstā temperatūrā. Atomu darbība pārvērš oglekļa atomus grafīta struktūrā, un instruments ir viegli sabojājams.
2. Kubiskā bora nitrīda instrumenta materiāls
Kubiskais bora nitrīds (CBN), otrs īpaši cietais materiāls, kas sintezēts ar dimantam līdzīgu metodi, cietības un siltumvadītspējas ziņā ir otrais aiz dimanta. Tam ir lieliska termiskā stabilitāte, un to var sasildīt līdz 10,000 grādiem atmosfērā. Oksidācija nenotiek. CBN ir ārkārtīgi stabilas melno metālu ķīmiskās īpašības, un to var plaši izmantot tērauda izstrādājumu apstrādē.
⑴ Kubiskā bora nitrīda griezējinstrumentu veidi
Kubiskais bora nitrīds (CBN) ir viela, kas dabā neeksistē. To var iedalīt monokristāliskā un polikristāliskā, proti, CBN monokristāla un polikristāliskā kubiskā bora nitrīdā (PCBN). CBN ir viens no bora nitrīda (BN) izomēriem, un tā struktūra ir līdzīga dimanta struktūrai.
PCBN (polikristālisks kubiskais bora nitrīds) ir polikristālisks materiāls, kas saķepina smalkus CBN materiālus caur saistīšanas fāzi (TiC, TiN, Al, Ti utt.) augstā temperatūrā un augstā spiedienā. Dimanta instrumentu materiāls, tas un dimants kopā saukti par īpaši cieto instrumentu materiālu. PCBN galvenokārt izmanto nažu vai citu instrumentu izgatavošanai.
PCBN instrumentus var iedalīt integrētos PCBN asmeņos un PCBN kompozītmateriālu asmeņos, kas saķepināti ar cementētu karbīdu.
PCBN kompozītmateriālu ieliktņus izgatavo, saķepinot PCBN slāni ar biezumu no {{0}},5 līdz 1,0 mm uz cementēta karbīda ar labu stiprību un stingrību. Tā veiktspējai ir gan laba stingrība, gan augsta cietība un nodilumizturība. Tiek atrisinātas CBN ieliktņu mazās lieces stiprības un metināšanas grūtību problēmas.
⑵ Kubiskā bora nitrīda galvenās īpašības un raksturlielumi
Lai gan kubiskā bora nitrīda cietība ir nedaudz zemāka par dimantu, tā ir daudz augstāka nekā citiem augstas cietības materiāliem. CBN izcilā priekšrocība ir tā, ka tā termiskā stabilitāte ir daudz augstāka nekā dimantam, kas var sasniegt vairāk nekā 1200 grādus (700-800 grādu dimantam). reakcija. Kubiskā bora nitrīda galvenie darbības raksturlielumi ir šādi.
① Augsta cietība un nodilumizturība: CBN kristāla struktūra ir līdzīga dimantam, un tai ir līdzīga cietība un izturība kā dimantam. PCBN ir īpaši piemērots augstas cietības materiālu apstrādei, kurus iepriekš varēja tikai slīpēt un var iegūt labāku sagatavju virsmas kvalitāti.
② Augsta termiskā stabilitāte: CBN karstumizturība var sasniegt 1400-1500 grādu, kas ir gandrīz 1 reizi augstāka nekā dimantam (700-800 grāds). PCBN instrumenti var griezt augstas temperatūras sakausējumus un rūdītus tēraudus ar ātrumu, kas ir 3 līdz 5 reizes lielāks nekā cementēta karbīda instrumenti.
③ Lieliska ķīmiskā stabilitāte: tai nav ķīmiskas mijiedarbības ar materiāliem uz dzelzs bāzes 1200-1300 pakāpē, un tas nenolietosies tik strauji kā dimants, un tas joprojām var saglabāt cementētā karbīda cietību šajā laikā; PCBN instrumenti ir piemēroti rūdīta tērauda detaļu un atdzesēta čuguna griešanai, tos var plaši izmantot čuguna ātrgaitas griešanai.
④ Laba siltumvadītspēja: lai gan CBN siltumvadītspēja nav tik laba kā dimantam, PCBN siltumvadītspēja ir otrajā vietā pēc dimanta dažādu instrumentu materiālu vidū un ir daudz augstāka nekā ātrgaitas tērauda un cementēta karbīda siltumvadītspēja.
⑤ Ir zems berzes koeficients: zems berzes koeficients var samazināt griešanas spēku griešanas laikā, samazināt griešanas temperatūru un uzlabot apstrādātās virsmas kvalitāti.
⑶ Kubiskā bora nitrīda instrumenta pielietojums
Kubiskais bora nitrīds ir piemērots dažādu grūti griežamu materiālu, piemēram, rūdīta tērauda, cietā čuguna, supersakausējuma, cieta sakausējuma un virsmas izsmidzināšanas materiālu apdarei. Apstrādes precizitāte var sasniegt IT5 (caurums ir IT6), un virsmas raupjums var būt tikpat mazs kā Ra1.{5}}.20 μm.
Kubiskā bora nitrīda instrumenta materiālam ir slikta stingrība un lieces izturība. Tāpēc kubiskā bora nitrīda virpošanas instrumenti nav piemēroti neapstrādātai apstrādei ar mazu ātrumu un lielu trieciena slodzi; Metāla gadījumā radīsies spēcīga apmale, kas sabojās apstrādāto virsmu.
3. Keramikas naža materiāls
Keramikas nažiem ir augsta cietība, laba nodilumizturība, lieliska karstumizturība un ķīmiskā stabilitāte, un tos nav viegli savienot ar metālu. Keramikas griezējinstrumenti CNC apstrādē ieņem ļoti svarīgu vietu. Keramikas griezējinstrumenti ir kļuvuši par vienu no galvenajiem griešanas instrumentiem ātrgaitas griešanai un grūti apstrādājamu materiālu apstrādei. Keramikas griezējinstrumenti tiek plaši izmantoti ātrgaitas griešanai, sausai griešanai, cietai griešanai un grūti apstrādājamu materiālu griešanai. Keramikas naži var efektīvi apstrādāt augstas cietības materiālus, kurus tradicionālie naži nemaz nevar apstrādāt, un realizēt "slīpēšanas aizstāšanu ar automašīnu"; keramikas nažu optimālais griešanas ātrums var būt 2 līdz 10 reizes lielāks nekā cementēta karbīda nažiem, tādējādi ievērojami uzlabojot griešanas apstrādes ražošanas efektivitāti. Galvenā keramikas instrumentu materiālos izmantotā izejviela ir visbagātīgākais elements zemes garozā. Tāpēc keramikas instrumentu popularizēšanai un pielietošanai ir liela nozīme, lai uzlabotu produktivitāti, samazinātu apstrādes izmaksas un ietaupītu stratēģiskos dārgmetālus, kā arī ievērojami veicinās griešanas tehnoloģiju attīstību. progresu.
⑴ Keramikas instrumentu materiālu veidi
Keramikas instrumentu materiālu veidus parasti var iedalīt trīs kategorijās: keramika uz alumīnija oksīda bāzes, keramika uz silīcija nitrīda bāzes un saliktā silīcija nitrīda-alumīnija oksīda keramika. Starp tiem visplašāk tiek izmantoti keramikas instrumentu materiāli uz alumīnija oksīda un silīcija nitrīda bāzes. Keramikas, kuras pamatā ir silīcija nitrīds, veiktspēja ir labāka nekā keramikai uz alumīnija oksīda bāzes.
⑵ Keramikas griezējinstrumentu veiktspēja un īpašības
① Augsta cietība un laba nodilumizturība: lai gan keramikas instrumentu cietība nav tik augsta kā PCD un PCBN, tā ir daudz augstāka nekā cementēta karbīda un ātrgaitas tērauda instrumentiem, sasniedzot 93-95HRA. Keramikas instrumenti var apstrādāt augstas cietības materiālus, kurus ir grūti apstrādāt ar tradicionālajiem instrumentiem, un tie ir piemēroti ātrgriešanai un cietai griešanai.
② Augstas temperatūras izturība un laba karstumizturība: keramikas instrumentus joprojām var griezt augstā temperatūrā virs 1200 grādiem. Keramikas nažiem ir labas augstas temperatūras mehāniskās īpašības, un A12O3 keramikas nažu oksidācijas izturība ir īpaši laba. Pat ja griešanas mala ir karstā stāvoklī, to var izmantot nepārtraukti. Tāpēc keramikas instrumenti var sasniegt sausu griešanu, kas var ietaupīt griešanas šķidrumu.
③ Laba ķīmiskā stabilitāte: Keramikas griezējinstrumentus nav viegli savienot ar metālu, un tie ir izturīgi pret koroziju un ķīmiski stabili, kas var samazināt griezējinstrumentu saķeres nodilumu.
④ Zems berzes koeficients: Afinitāte starp keramikas instrumentiem un metālu ir maza, un berzes koeficients ir zems, kas var samazināt griešanas spēku un griešanas temperatūru.
⑶ Keramikas nažu pielietošana
Keramika ir viens no instrumentu materiāliem, ko galvenokārt izmanto ātrgaitas apdarei un pusapdarei. Keramikas griezējinstrumenti ir piemēroti visu veidu čuguna (pelēkā čuguna, kaļamā čuguna, kaļamā čuguna, atdzesētā čuguna, augstas leģētā nodilumizturīgā čuguna) un tērauda (oglekļa konstrukcijas tērauda, leģētā konstrukcijas tērauda, augstas stiprības tērauda) griešanai. , tērauds ar augstu mangāna saturu, rūdīts tērauds utt.), var izmantot arī vara sakausējumu, grafīta, inženierplastmasu un kompozītmateriālu griešanai.
Keramisko griezējinstrumentu materiālu darbībā, kas nav piemēroti griešanai ar mazu ātrumu un trieciena slodzi, ir problēmas ar zemu lieces izturību un zemu triecienizturību.
4. Pārklāts instrumenta materiāls
Instrumenta pārklāšana ir viens no svarīgiem veidiem, kā uzlabot instrumenta veiktspēju. Pārklātu griezējinstrumentu parādīšanās ir radījusi lielu izrāvienu griezējinstrumentu griešanas veiktspējā. Pārklātais instruments ir pārklāts ar vienu vai vairākiem ugunsizturīga savienojuma slāņiem ar labu nodilumizturību uz stingrāka instrumenta korpusa, kas apvieno instrumenta pamatni ar cieto pārklājumu, tādējādi ievērojami uzlabojot instrumenta veiktspēju. Pārklāti griezējinstrumenti var uzlabot apstrādes efektivitāti, uzlabot apstrādes precizitāti, pagarināt instrumenta kalpošanas laiku un samazināt apstrādes izmaksas.
Apmēram 80 procenti jauno CNC darbgaldu griezējinstrumentu izmanto instrumentus ar pārklājumu. Pārklāti griezējinstrumenti nākotnē būs vissvarīgākie instrumentu veidi CNC apstrādes jomā.
⑴ Pārklāto instrumentu veidi
Saskaņā ar dažādām pārklāšanas metodēm pārklātos instrumentus var iedalīt instrumentos, kas pārklāti ar ķīmisko tvaiku pārklāšanu (CVD), un instrumentos ar pārklājumu ar fizisku tvaiku (PVD). Pārklāti karbīda instrumenti parasti izmanto ķīmisko tvaiku pārklāšanu, un nogulsnēšanas temperatūra ir aptuveni 1000 grādi. Pārklāti ātrgaitas tērauda instrumenti parasti izmanto fizisku tvaiku pārklāšanu, un nogulsnēšanās temperatūra ir aptuveni 500 grādi;
Saskaņā ar pārklājumu instrumentu dažādajiem substrāta materiāliem, pārklātos instrumentus var iedalīt darbarīkos ar karbīda pārklājumu, ātrgaitas tērauda pārklājuma instrumentos un pārklātos instrumentos uz keramikas un īpaši cietiem materiāliem (dimanta un kubiskā bora nitrīda).
Atbilstoši pārklājuma materiāla veidam instrumentus ar pārklājumu var iedalīt divās kategorijās, proti, instrumenti ar cieto pārklājumu un instrumenti ar mīkstu pārklājumu. "Cieto" pārklājumu instrumentu galvenie mērķi ir augsta cietība un nodilumizturība. Tās galvenās priekšrocības ir augsta cietība un laba nodilumizturība, parasti TiC un TiN pārklājumi. "Mīksto" pārklājuma instrumentu mērķis ir zems berzes koeficients, ko sauc arī par pašeļļojošiem instrumentiem, un tā berze ar sagataves materiālu. Koeficients ir ļoti zems, tikai aptuveni 0,1, kas var samazināt. savienošana, samazina berzi, samazina griešanas spēku un griešanas temperatūru.
Nesen tika izstrādāti nanoeating instrumenti. Šis pārklājuma instruments var izmantot dažādas dažādu pārklājuma materiālu kombinācijas (piemēram, metāls/metāls, metāls/keramika, keramika/keramika utt.), lai atbilstu dažādām funkcionālajām un veiktspējas prasībām. Pareizi izstrādāts nanopārklājums instrumenta materiālam var nodrošināt izcilas pretberzes un pretnodiluma funkcijas un pašeļļošanas īpašības, kas ir piemērotas ātrgaitas sausai griešanai.
⑵ Pārklāto instrumentu raksturojums
① Laba mehāniskā un griešanas veiktspēja: Pārklātais instruments apvieno izcilās pamatmateriāla un pārklājuma materiāla īpašības, kas ne tikai saglabā pamatnes labu stingrību un augstu izturību, bet arī ar augstu cietību, augstu nodilumizturību un zemu nodilumu. pārklājuma pretestība. berzes koeficients. Tāpēc pārklājuma instrumenta griešanas ātrumu var palielināt vairāk nekā 2 reizes nekā nepārklātam instrumentam, un ir pieļaujama lielāka padeves ātrums. Palielinās arī pārklājuma instrumenta kalpošanas laiks.
② Spēcīga daudzpusība: pārklājuma instrumentiem ir plaša daudzpusība, un apstrādes diapazons ir ievērojami paplašināts. Viens instruments ar pārklājumu var aizstāt vairākus nepārklātus instrumentus.
③ Pārklājuma biezums: palielinoties pārklājuma biezumam, palielināsies arī instrumenta kalpošanas laiks, bet, kad pārklājuma biezums sasniedz piesātinājumu, instrumenta kalpošanas laiks vairs būtiski nepalielināsies. Ja pārklājums ir pārāk biezs, ir viegli izraisīt lobīšanos; ja pārklājums ir pārāk plāns, nodilumizturība ir slikta.
④ Pārstrādājamība: Pārklātajiem asmeņiem ir slikta atkārtota slīpējamība, sarežģītas pārklājuma iekārtas, augstas procesa prasības un ilgs pārklāšanas laiks.
⑤ Pārklājuma materiāls: instrumentiem ar dažādiem pārklājuma materiāliem ir atšķirīga griešanas veiktspēja. Piemēram: griežot ar mazu ātrumu, TiC pārklājumam ir priekšrocība; griežot lielā ātrumā, TiN ir piemērotāks.
⑶ Pārklātu instrumentu uzklāšana
Pārklātiem griezējinstrumentiem ir liels potenciāls CNC apstrādes jomā, un tie nākotnē būs vissvarīgākā instrumentu šķirne CNC apstrādes jomā. Pārklājuma tehnoloģija ir pielietota gala frēzēm, rīvēm, urbjiem, kombinēto urbumu apstrādei
Griešanas instrumenti, zobratu plīts virsmas, zobratu formēšanas griezēji, zobratu skūšanās griezēji, formēšanas atstarpes un dažādi indeksējami ieliktņi mašīnu skavām atbilst dažādu tēraudu, čugunu, karstumizturīgu sakausējumu un krāsaino metālu ātrgaitas griešanas un apstrādes vajadzībām.
5. Karbīda instrumenta materiāls
Karbīda griezējinstrumenti, īpaši indeksējamie karbīda griezējinstrumenti, ir vadošie CNC apstrādes instrumentu izstrādājumi. Kopš 20. gadsimta 80. gadiem dažādi integrālie un indeksējamie karbīda griezējinstrumenti jeb asmeņi ir paplašināti līdz dažādiem Dažādu griezējinstrumentu jomā indeksējamie karbīda instrumenti ir paplašinājušies no vienkāršiem virpošanas instrumentiem un sejas frēzēm līdz dažādām precizitātes, sarežģītām un formēšanas instrumentu jomām.
⑴ Cementētā karbīda instrumentu veidi
Saskaņā ar galveno ķīmisko sastāvu cementēto karbīdu var iedalīt cementētā karbīdā uz volframa karbīda bāzes un cementētajā karbīdā uz oglekļa (nitrīda) titāna (TiC(N)) bāzes.
Cementētais karbīds, kura pamatā ir volframa karbīds, ietver trīs veidus: volframa-kobalta (YG), volframa-kobalta-titāna (YT) un retos karbīdus (YW), kuriem katram ir savas priekšrocības un trūkumi. Galvenās sastāvdaļas ir volframa karbīds (WC), titāna karbīds (TiC), tantala karbīds (TaC), niobija karbīds (NbC) utt., un parasti izmantotā metāla saistvielas fāze ir Co.
Cementēts karbīds uz oglekļa (nitrīda) titāna bāzes ir cementēts karbīds, kura galvenā sastāvdaļa ir TiC (tiek pievienoti daži citi karbīdi vai nitrīdi), un parasti izmantotās metāla saistvielas fāzes ir Mo un Ni.
ISO (Starptautiskā standartizācijas organizācija) iedala cementēto karbīdu griešanai trīs kategorijās:
K kategorija, ieskaitot Kl0 ~ K40, ir līdzvērtīga manas valsts YG kategorijai (galvenais komponents ir WC.Co).
P kategorija, tostarp P01-P50, ir līdzvērtīga manas valsts YT kategorijai (galvenokārt sastāv no WC.TiC.Co).
M kategorija, ieskaitot M10~M40, ir līdzvērtīga manas valsts YW kategorijai (galvenais komponents ir WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Katra klase ir sakausējumu sērija no augstas cietības līdz maksimālai stingrībai ar skaitļiem no 01 līdz 50.
⑵ Cementēta karbīda griezējinstrumentu veiktspējas raksturlielumi
① Augsta cietība: cementēta karbīda griezējinstrumenti ir izgatavoti no karbīda ar augstu cietību un kušanas temperatūru (ko sauc par cieto fāzi) un metāla saistvielas (ko sauc par saistīšanas fāzi) ar pulvermetalurģijas metodi, un tā cietība sasniedz 89-93HRA, daudz augstāka nekā ātrgaitas tērauds, 5400C, cietība joprojām var sasniegt 82-87HRA, kas ir tāda pati kā ātrgaitas tēraudam istabas temperatūrā (83-86HRA). Cementētā karbīda cietības vērtība mainās atkarībā no karbīda metāla saistīšanas fāzes veida, daudzuma, daļiņu izmēra un satura, un parasti samazinās, palielinoties savienojošās metāla fāzes saturam. Ja saistvielas fāzes saturs ir vienāds, YT sakausējumu cietība ir augstāka nekā YG sakausējumu cietība, un sakausējumiem, kas pievienoti ar TaC (NbC), ir augstāka cietība augstā temperatūrā.
② Liekšanas izturība un stingrība: parasti izmantotā cementētā karbīda lieces izturība ir 900-1500MPa diapazonā. Jo lielāks ir metāla saistvielas fāzes saturs, jo lielāka ir lieces izturība. Ja saistvielas saturs ir vienāds, YG tipa (WC-Co) sakausējuma stiprība ir augstāka nekā YT tipa (WC-TiC-Co) sakausējuma stiprība, un stiprība samazinās, palielinoties TiC saturam. Cementētais karbīds ir trausls materiāls, un tā triecienizturība istabas temperatūrā ir tikai 1/30 līdz 1/8 no ātrgaitas tērauda izturības.
⑶ Parasti lietotu karbīda griezējinstrumentu pielietojums
YG sakausējumus galvenokārt izmanto čuguna, krāsaino metālu un nemetālisku materiālu apstrādei. Smalki graudainiem cietajiem sakausējumiem (piemēram, YG3X, YG6X) ir augstāka cietība un nodilumizturība nekā vidēji graudainiem cietajiem sakausējumiem, ja kobalta saturs ir vienāds, un tie ir piemēroti dažu īpašu cieto čuguna, austenīta nerūsējošā tērauda, karstumizturīga apstrādei. sakausējumi, titāna sakausējums, cietā bronza un nodilumizturīgi izolācijas materiāli utt.
YT tipa cementētā karbīda izcilās priekšrocības ir augsta cietība, laba karstumizturība, augstāka cietība un spiedes izturība augstā temperatūrā nekā YG tipa, kā arī laba oksidācijas izturība. Tāpēc, ja nazim ir nepieciešama augstāka karstumizturība un nodilumizturība, jāizvēlas kategorija ar augstāku TiC saturu. YT sakausējumi ir piemēroti plastmasas materiālu, piemēram, tērauda, apstrādei, bet nav piemēroti titāna sakausējumu un silīcija-alumīnija sakausējumu apstrādei.
YW sakausējumam ir YG un YT sakausējumu īpašības, un tam ir laba visaptveroša veiktspēja. To var izmantot ne tikai tērauda materiālu, bet arī čuguna un krāsaino metālu apstrādei. Ja kobalta saturs tiek atbilstoši palielināts, šāda veida sakausējuma stiprība var būt ļoti augsta, un to var izmantot dažādu grūti apstrādājamu materiālu neapstrādātai apstrādei un periodiskai griešanai.
6. Ātrgaitas tērauda naži
Ātrgaitas tērauds (saīsināti HSS) ir ļoti leģēts instrumentu tērauds, kam pievienoti vairāk leģējošie elementi, piemēram, W, Mo, Cr un V. Ātrgaitas tērauda griezējinstrumentiem ir izcila visaptveroša veiktspēja attiecībā uz izturību, stingrību un izgatavojamību. Sarežģītajos griezējinstrumentos, īpaši urbumu apstrādes instrumentu, frēžu, vītņu instrumentu, atstarpju, zobratu griezējinstrumentu un citu sarežģītu griezējinstrumentu ražošanā, ātrgaitas tērauds joprojām ieņem dominējošo stāvokli. Ātrgaitas tērauda nažiem ir viegli uzasināt griešanas malas.
Atbilstoši dažādiem lietojumiem ātrgaitas tēraudu var iedalīt vispārēja pielietojuma ātrgaitas tēraudā un augstas veiktspējas ātrgaitas tēraudā.
uz
⑴ Universālie ātrgaitas tērauda griezējinstrumenti
uz
Vispārēja pielietojuma ātrgaitas tērauds. Parasti to var iedalīt divos veidos: volframa tērauds un volframa molibdēna tērauds. Šis ātrgriezējtērauda veids satur piedevu (C) no 0,7 līdz 0,9 procentiem. Atbilstoši dažādajam volframa saturam tēraudā to var iedalīt volframa tēraudā ar 12 procentiem vai 18 procentiem W, volframa-molibdēna tēraudā ar 6 procentiem vai 8 procentiem W un molibdēna tēraudā ar 2 procentiem vai bez W. Universālajam ātrgaitas tēraudam ir noteikta cietība (63-66HRC) un nodilumizturība, augsta izturība un stingrība, laba plastika un apstrādes tehnoloģija, tāpēc to plaši izmanto dažādu sarežģītu instrumentu ražošanā.
① Volframa tērauds: tipiskā universālā ātrgaitas tērauda volframa tērauda marka ir W18Cr4V (īsumā W18), kam ir laba visaptverošā veiktspēja. Augstas temperatūras cietība pie 6000C ir 48,5 HRC, un to var izmantot dažādu sarežģītu instrumentu ražošanai. Tā priekšrocības ir laba slīpējamība un zema dekarburizācijas jutība, taču lielā karbīdu satura dēļ sadalījums ir salīdzinoši nevienmērīgs, daļiņas ir lielas, un izturība un stingrība nav augsta.
② Volframa-molibdēna tērauds: attiecas uz ātrgaitas tēraudu, ko iegūst, daļu volframa volframa tēraudā aizstājot ar molibdēnu. Tipiskā volframa-molibdēna tērauda marka ir W6Mo5Cr4V2 (īsumā M2). M2 karbīda daļiņas ir smalkas un viendabīgas, un tās izturība, stingrība un plastiskums augstā temperatūrā ir labākas nekā W18Cr4V. Vēl viens volframa-molibdēna tērauds ir W9Mo3Cr4V (īsumā W9), tā termiskā stabilitāte ir nedaudz augstāka nekā M2 tēraudam, tā lieces izturība un stingrība ir labāka nekā W6M05Cr4V2, un tam ir laba apstrādājamība.
⑵ Augstas veiktspējas ātrgaitas tērauda griezējinstrumenti
uz
Augstas veiktspējas ātrgaitas tērauds attiecas uz jauna veida tēraudu, kas universālajam ātrgaitas tērauda sastāvam pievieno nedaudz oglekļa saturu, vanādija saturu un leģējošus elementus, piemēram, Co un Al, tādējādi uzlabojot tā karstumizturību un nodilumizturību. . Galvenokārt ir šādas kategorijas:
① Augsta oglekļa ātrgaitas tērauds. Ātrgaitas tērauds ar augstu oglekļa saturu (piemēram, 95W18Cr4V) ar augstu cietību istabas temperatūrā un augstā temperatūrā ir piemērots parastā tērauda un čuguna, urbju, rīvmetēju, krānu un frēžu ražošanai un apstrādei ar augstām nodilumizturības prasībām, vai instrumenti cietāku materiālu apstrādei. Tas nav piemērots lielu triecienu izturēšanai.
uz
② Augsta vanādija ātrgaitas tērauds. Tipiskas kategorijas, piemēram, W12Cr4V4Mo (sauktas par EV4), kuru V saturs ir palielināts līdz 3–5 procentiem, laba nodilumizturība, piemērota materiālu griešanai ar lielu instrumentu nodilumu, piemēram, šķiedras, cietās gumijas, plastmasas utt. var izmantot arī tādu materiālu kā nerūsējošais tērauds, augstas stiprības tērauds un augstas temperatūras sakausējumi apstrādei.
uz
③ Kobalta ātrgaitas tērauds. Tas ir kobaltu saturošs īpaši ciets ātrgaitas tērauds, kura tipiska šķira, piemēram, W2Mo9Cr4VCo8 (īsumā — M42), ir augsta cietība, un tā cietība var sasniegt 69-70HRC. Tas ir piemērots augstas stiprības karstumizturīga tērauda, augstas temperatūras sakausējumu, titāna sakausējumu uc apstrādei. Apstrādes materiālam M42 ir laba slīpējamība un tas ir piemērots precīzu un sarežģītu instrumentu izgatavošanai, taču tas nav piemērots darbam zem trieciena griešanas. nosacījumiem.
④ Alumīnija ātrgaitas tērauds. Tas pieder alumīniju saturošam īpaši cietam ātrgaitas tēraudam, tipiskām kategorijām, piemēram, W6Mo5Cr4V2Al (saīsināts kā 501), cietība augstā temperatūrā sasniedz 54HRC pie 6000C, un griešanas veiktspēja ir līdzvērtīga M42. Tas ir piemērots frēžu, urbjmašīnu, rīvgriezēju, zobratu griezēju un atvērumu ražošanai. utt., ko izmanto, lai apstrādātu tādus materiālus kā leģētais tērauds, nerūsējošais tērauds, augstas stiprības tērauds un supersakausējums.
uz
⑤ Slāpekļa superciets ātrgaitas tērauds. Tipiskas kategorijas, piemēram, W12M03Cr4V3N, sauktas par (V3N), ir slāpekli saturoši īpaši cieti ātrgaitas tēraudi. Cietība, izturība un stingrība ir līdzvērtīga M42. apstrāde.
uz
(3) Ātrgaitas tērauda un pulvermetalurģijas ātrgaitas tērauda kausēšana
Saskaņā ar dažādiem ražošanas procesiem ātrgaitas tēraudu var iedalīt kausējamā ātrgaitas tēraudā un pulvermetalurģijas ātrgaitas tēraudā.
uz
① Ātrgaitas tērauda kausēšana: gan parasto ātrgaitas tēraudu, gan augstas veiktspējas ātrgaitas tēraudu ražo kausējot. No tiem tiek izgatavoti naži, izmantojot tādus procesus kā kausēšana, lietņu liešana un pārklāšana un velmēšana. Nopietnā problēma, kas varētu rasties ātrgaitas tērauda kausēšanā, ir karbīda segregācija. Cietie un trauslie karbīdi ir nevienmērīgi sadalīti ātrgaitas tēraudā, un graudi ir rupji (līdz desmitiem mikronu). un negatīva ietekme uz griešanas veiktspēju.
uz
② Pulvermetalurģijas ātrgaitas tērauds (PM HSS): pulvermetalurģijas ātrgaitas tērauds (PM HSS) ir kausēts tērauds, kas izkausēts augstfrekvences indukcijas krāsnī, izsmidzināts ar augstspiediena argonu vai tīru slāpekli un pēc tam atdzesēts, lai iegūtu smalku tēraudu. un viendabīgi kristāli Mikrostruktūra (ātrgaitas tērauda pulveris), un pēc tam iegūto pulveri augstā temperatūrā un augstā spiedienā iespiež naža sagatavē vai vispirms izgatavo tērauda sagatavi un pēc tam to kaldina un sarullē naža formā. Salīdzinājumā ar ātrgaitas tēraudu, kas ražots ar kausēšanas metodi, PM HSS ir šādas priekšrocības: karbīda graudi ir smalki un viendabīgi, un izturība, stingrība un nodilumizturība ir ievērojami uzlabota salīdzinājumā ar ātrgaitas tēraudu, ko ražo kausējot. Sarežģīto CNC instrumentu jomā PM HSS rīki attīstīsies un tiem būs nozīmīga loma. Tipiskas kategorijas, piemēram, F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN u.c., var izmantot, lai ražotu liela izmēra, lieljaudas, augstas trieciena nažus, un tos var izmantot arī precīzijas nažu ražošanai.
03
CNC instrumentu materiālu izvēles principi
Pašlaik plaši izmantotie CNC griezējinstrumentu materiāli galvenokārt ir dimanta griezējinstrumenti, kubiskā bora nitrīda griezējinstrumenti, keramikas griezējinstrumenti, pārklāti griezējinstrumenti, karbīda griezējinstrumenti un ātrgaitas tērauda griezējinstrumenti.
