Góður hestur þarf góðan hnakk og notar háþróaðan CNC vinnslubúnað. Ef röng verkfæri eru notuð þá er það ónýtt! Val á viðeigandi verkfæraefni hefur mikil áhrif á endingartíma verkfæra, vinnsluskilvirkni, vinnslugæði og vinnslukostnað. Þessi grein veitir gagnlegar upplýsingar um hnífaþekkingu, safnaðu henni og sendu henni áfram, við skulum læra saman.
Verkfæraefni ættu að hafa grunneiginleika
Val á verkfæraefnum hefur mikil áhrif á endingu verkfæra, vinnsluskilvirkni, vinnslugæði og vinnslukostnað. Verkfæri verða að þola háan þrýsting, háan hita, núning, högg og titring við klippingu. Þess vegna ætti verkfæraefni að hafa eftirfarandi grunneiginleika:
(1) hörku og slitþol. Hörku verkfæraefnisins verður að vera hærri en hörku vinnsluhlutans, sem almennt þarf að vera yfir 60HRC. Því hærra sem hörku verkfæraefnisins er, því betri slitþol.
(2) Styrkur og hörku. Verkfærisefni ættu að hafa mikinn styrk og seigleika til að standast skurðkrafta, högg og titring og koma í veg fyrir brothætt brot og flísar á verkfærinu.
(3) Hitaþol. Verkfæraefnið hefur góða hitaþol, þolir hátt skurðarhitastig og hefur góða oxunarþol.
(4) Ferli árangur og hagkvæmni. Verkfæraefni ættu að hafa góða smíðaárangur, hitameðferðarafköst, suðuafköst; mala afköst, osfrv., og ætti að sækjast eftir háu frammistöðu-verðshlutfalli.
Tegundir, eiginleikar, eiginleikar og notkun verkfæraefna
1. Demantur verkfæri efni
Demantur er allotrope af kolefni og er harðasta efnið sem finnast í náttúrunni. Demantaskurðarverkfæri hafa mikla hörku, mikla slitþol og mikla hitaleiðni og eru mikið notuð við vinnslu á málmum sem ekki eru úr málmi og málmlausum efnum. Sérstaklega í háhraða skurði á áli og kísil-ál málmblöndur eru demantverkfæri aðal tegund skurðarverkfæra sem erfitt er að skipta um. Demantaverkfæri sem geta náð mikilli skilvirkni, miklum stöðugleika og langan endingartíma eru ómissandi og mikilvæg verkfæri í nútíma CNC vinnslu.
⑴ Tegundir demantaverkfæra
① Náttúruleg demantarverkfæri: Náttúruleg demantur hefur verið notaður sem skurðarverkfæri í mörg hundruð ár. Náttúruleg eins kristal demantverkfæri hafa verið fínmöluð til að gera skurðbrúnina einstaklega skarpa. Radíus fremstu brúnarinnar getur náð 0,002μm, sem getur náð ofurþunnum skurði. Það getur unnið mjög mikla nákvæmni vinnustykkisins og mjög lágan yfirborðsgrófleika. Það er viðurkennt, tilvalið og óbætanlegt ofurnákvæmt vinnsluverkfæri.
② PCD demantsskurðarverkfæri: Náttúrulegir demantar eru dýrir. Mest notaði demantur í skurðarvinnslu er fjölkristallaður demantur (PCD). Frá því snemma á áttunda áratugnum hefur fjölkristallaður demantur (Polycrystauine demantur, vísað til sem PCD blað) verið þróaður með háhita- og háþrýstingsmyndunartækni. Eftir velgengni þess hefur náttúrulegum demantsskurðarverkfærum verið skipt út fyrir gervi fjölkristallaðan demantur við mörg tækifæri. PCD hráefni eru rík af uppsprettum og verð þeirra er aðeins nokkrir til einn tíundi af verðinu á náttúrulegum demantum. Ekki er hægt að mala PCD skurðarverkfæri til að framleiða mjög skörp skurðarverkfæri. Yfirborðsgæði skurðbrúnar og unnar vinnustykkis eru ekki eins góð og náttúrulegs demants. Það er ekki enn þægilegt að framleiða PCD blöð með flísarofnum í greininni. Þess vegna er PCD aðeins hægt að nota til að klippa ekki járn og málma sem ekki eru járn og það er erfitt að ná mjög mikilli nákvæmni klippingu. Nákvæm speglaskurður.
③ CVD demantaskurðarverkfæri: Frá því seint á áttunda áratugnum til snemma á níunda áratugnum birtist CVD demantatækni í Japan. CVD demantur vísar til notkunar á efnagufuútfellingu (CVD) til að búa til demantarfilmu á ólíku fylki (eins og sementuðu karbíði, keramik osfrv.). CVD demantur hefur nákvæmlega sömu uppbyggingu og eiginleika og náttúrulegur demantur. Árangur CVD demants er mjög nálægt því sem náttúrulegur demantur. Það hefur kosti náttúrulegs einskristals demants og fjölkristallaðs demants (PCD) og sigrar galla þeirra að vissu marki.
⑵ Frammistöðueiginleikar demantarverkfæra
① Einstaklega mikil hörku og slitþol: Náttúrulegur demantur er harðasta efnið sem finnast í náttúrunni. Demantur hefur mjög mikla slitþol. Við vinnslu á efnum með mikla hörku er endingartími demantsverkfæra 10 til 100 sinnum meiri en karbíðverkfæri, eða jafnvel hundruð sinnum.
② Hefur mjög lágan núningsstuðul: Núningsstuðullinn milli demants og sumra járnlausra málma er lægri en önnur skurðarverkfæri. Núningsstuðullinn er lágur, aflögunin við vinnslu er lítil og hægt er að draga úr skurðarkraftinum.
③ Skurðbrúnin er mjög skörp: Skurðbrún demantarverkfærisins er hægt að mala mjög skörp. Náttúrulega einskristal demantarverkfærið getur verið allt að 0,002 ~ 0,008μm, sem getur framkvæmt ofurþunnt klippingu og ofurnákvæmni vinnslu.
④ Hár hitaleiðni: Demantur hefur mikla hitaleiðni og hitadreifingu, þannig að skurðarhitinn dreifist auðveldlega og hitastig skurðarhluta verkfærisins er lágt.
⑤ Hefur lægri varmaþenslustuðul: Varmaþenslustuðull demants er nokkrum sinnum minni en sementaðs karbíðs og breytingin á stærð verkfæra af völdum skurðarhita er mjög lítil, sem er sérstaklega mikilvægt fyrir nákvæmni og ofurnákvæmni vinnslu sem krefst mikillar víddar nákvæmni.
⑶ Notkun demantarverkfæra
Demantarverkfæri eru aðallega notuð til að fínklippa og leiða málma sem ekki eru úr járni og málmlausum efnum á miklum hraða. Hentar til að vinna úr ýmsum slitþolnum málmlausum, svo sem trefjaplastdufti, keramikefni osfrv .; ýmsir slitþolnir málmar sem ekki eru járn, eins og ýmsar kísil-ál málmblöndur; og frágangur á ýmsum málmum sem ekki eru úr járni.
Ókosturinn við demantverkfæri er að þau hafa lélegan hitastöðugleika. Þegar skurðarhitastigið fer yfir 700 ℃ ~ 800 ℃ missa þeir algjörlega hörku sína. Auk þess henta þeir ekki til að skera járnmálma vegna þess að demantur (kolefni) hvarfast auðveldlega við járn við háan hita. Atómvirkni breytir kolefnisatómum í grafítbyggingu og tólið skemmist auðveldlega.
2. Kúbíkt bórnítríð verkfæri efni
Kúbískt bórnítríð (CBN), annað ofharða efnið sem er búið til með svipaðri aðferð og demantaframleiðslu, er næst demant hvað varðar hörku og hitaleiðni. Það hefur framúrskarandi hitastöðugleika og hægt er að hita það upp í 10.000C í andrúmsloftinu. Engin oxun á sér stað. CBN hefur einstaklega stöðuga efnafræðilega eiginleika fyrir járnmálma og getur verið mikið notað í vinnslu á stálvörum.
⑴ Tegundir af kúbískum bórnítríði skurðarverkfærum
Kúbískt bórnítríð (CBN) er efni sem er ekki til í náttúrunni. Það er skipt í einkristalla og fjölkristallaða, þ.e. CBN einkristalla og fjölkristallað kúbískt bórnítríð (fjölkristallað rúmmálsbornítríð, PCBN í stuttu máli). CBN er ein af allotropes bórnítríðs (BN) og hefur svipaða uppbyggingu og demant.
PCBN (fjölkristallað kubískt bórnítríð) er fjölkristallað efni þar sem fíngerð CBN efni eru hert saman í gegnum bindifasa (TiC, TiN, Al, Ti o.s.frv.) við háan hita og þrýsting. Það er sem stendur næstharðasta tilbúna efnið. Demantsverkfæraefni, ásamt demant, er sameiginlega kallað ofurhart verkfæraefni. PCBN er aðallega notað til að búa til hnífa eða önnur verkfæri.
PCBN skurðarverkfæri má skipta í solid PCBN blöð og PCBN samsett blöð hert með karbíði.
PCBN samsett blöð eru unnin með því að herða lag af PCBN með þykkt 0,5 til 1,0 mm á sementuðu karbíði með góðum styrk og seigleika. Frammistaða þess sameinar góða hörku með mikilli hörku og slitþol. Það leysir vandamál með lágan beygjustyrk og erfiða suðu á CBN blaðum.
⑵ Helstu eiginleikar og einkenni kúbísbórnítríðs
Þrátt fyrir að hörku kúbísks bórnítríðs sé örlítið lægri en demantur, er hún miklu hærri en önnur hörku efni. Framúrskarandi kostur CBN er að hitastöðugleiki þess er miklu meiri en demants, nær hitastigi yfir 1200°C (demantur er 700-800°C). Annar framúrskarandi kostur er að það er efnafræðilega óvirkt og hvarfast ekki við járn við 1200-1300°C. viðbrögð. Helstu frammistöðueiginleikar kúbísbórnítríðs eru sem hér segir.
① Mikil hörku og slitþol: CBN kristalbygging er svipuð demantur og hefur svipaða hörku og styrk og demantur. PCBN er sérstaklega hentugur til að vinna hörku efni sem aðeins var hægt að mala áður og getur fengið betri yfirborðsgæði vinnustykkisins.
② Hár hitastöðugleiki: Hitaþol CBN getur náð 1400 ~ 1500 ℃, sem er næstum 1 sinnum hærra en hitaþol demanturs (700 ~ 800 ℃). PCBN verkfæri geta skorið háhita málmblöndur og hert stál á miklum hraða 3 til 5 sinnum hærri en karbíð verkfæri.
③ Framúrskarandi efnafræðilegur stöðugleiki: Það hefur engin efnafræðileg samskipti við efni sem eru byggð á járni allt að 1200-1300°C og slitnar ekki eins mikið og demantur. Á þessum tíma getur það enn viðhaldið hörku sementaðs karbíðs; PCBN verkfæri eru hentugur til að klippa slokknað stálhluta og kælt steypujárn, hægt að nota mikið í háhraða klippingu á steypujárni.
④ Góð varmaleiðni: Þrátt fyrir að hitaleiðni CBN geti ekki fylgst með demanti, er hitaleiðni PCBN meðal ýmissa verkfæraefna í öðru sæti á eftir demanti og mun hærri en háhraðastál og sementað karbíð.
⑤ Hefur lægri núningsstuðul: Lágur núningsstuðull getur leitt til minnkunar á skurðarkrafti meðan á skurði stendur, lækkunar á skurðarhitastigi og framförum á gæðum vélaðs yfirborðs.
⑶ Notkun á kúbískum bórnítríði skurðarverkfærum
Kúbískt bórnítríð er hentugur til að klára ýmis efni sem erfitt er að skera úr eins og slökktu stáli, hörðu steypujárni, háhita málmblöndur, sementað karbíð og yfirborðsúðaefni. Vinnslunákvæmni getur náð IT5 (gatið er IT6) og yfirborðsgróft gildi getur verið eins lítið og Ra1.25 ~ 0.20μm.
Kúbískt bórnítríð verkfæraefni hefur lélega seigju og beygjustyrk. Þess vegna eru kúbískur bórnítríð beygjuverkfæri ekki hentugur fyrir grófa vinnslu við lágan hraða og mikið höggálag; á sama tíma henta þau ekki til að skera efni með mikla mýkt (svo sem álblöndur, koparblendi, nikkel-undirstaða málmblöndur, stál með mikilli mýkt osfrv.), vegna þess að klippa þessar Alvarlegar uppbyggðar brúnir munu eiga sér stað þegar unnið er með málmi, sem skemmir vélað yfirborðið.
3. keramik verkfæri efni
Keramikskurðarverkfæri hafa einkennin mikla hörku, góða slitþol, framúrskarandi hitaþol og efnafræðilegan stöðugleika og eru ekki auðvelt að tengja við málm. Keramikverkfæri gegna mjög mikilvægu hlutverki í CNC vinnslu. Keramikverkfæri eru orðin eitt helsta verkfærin fyrir háhraðaskurð og vinnslu á efnum sem erfitt er að vinna. Keramikskurðarverkfæri eru mikið notuð í háhraðaskurði, þurrskurði, harðskurði og klippingu á efnum sem erfitt er að véla. Keramikverkfæri geta á skilvirkan hátt unnið mjög hörð efni sem hefðbundin verkfæri geta alls ekki unnið og áttað sig á "snúa í stað þess að mala"; ákjósanlegur skurðarhraði keramikverkfæra getur verið 2 til 10 sinnum hærri en karbíðverkfæra, sem bætir þannig skilvirkni skurðarframleiðslunnar til muna. ; Helstu hráefni sem notuð eru í keramikverkfæri eru algengustu frumefnin í jarðskorpunni. Þess vegna hefur kynning og notkun keramikverkfæra mikla þýðingu til að bæta framleiðni, draga úr vinnslukostnaði og spara stefnumótandi góðmálma. Það mun einnig stuðla mjög að þróun skurðartækni. framfarir.
⑴ Tegundir keramikverkfæra
Almennt má skipta efnistegundum úr keramikverkfærum í þrjá flokka: keramik sem byggir á súráli, keramik sem byggir á kísilnítríði og samsett keramik sem byggir á kísilnítríði og súráli. Meðal þeirra eru súrál-undirstaða og sílikonnítríð-undirstaða keramikverkfæri 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, er hún miklu hærri en skurðarverkfæri úr karbíð og háhraða stáli, nær 93-95HRA. Keramikskurðarverkfæri geta unnið mjög hörð efni sem erfitt er að vinna með hefðbundnum skurðarverkfærum og henta fyrir háhraðaskurð og harðan skurð.
② Háhitaþol og góð hitaþol: Keramikskurðarverkfæri geta samt skorið við háan hita yfir 1200°C. Keramikskurðarverkfæri hafa góða vélrænni eiginleika við háan hita. A12O3 keramikskurðarverkfæri hafa sérstaklega góða oxunarþol. Jafnvel þótt skurðbrúnin sé í rauðheitu ástandi er hægt að nota það stöðugt. Þess vegna geta keramikverkfæri náð þurrskurði og þannig útrýmt þörfinni fyrir skurðvökva.
③ Góður efnafræðilegur stöðugleiki: Keramikskurðarverkfæri eru ekki auðvelt að tengja við málm og eru tæringarþolin og hafa góðan efnafræðilegan stöðugleika, sem getur dregið úr sliti skurðarverkfæra.
④ Lágur núningsstuðull: Sæknin milli keramikverkfæra og málms er lítil og núningsstuðullinn er lágur, sem getur dregið úr skurðkrafti og skurðarhitastigi.
⑶ Keramikhnífar hafa forrit
Keramik er eitt af verkfæraefnum sem aðallega eru notuð til háhraða frágangs og hálffrágangs. Keramikskurðarverkfæri eru hentug til að skera ýmis steypujárn (grátt steypujárn, sveigjanlegt járn, sveigjanlegt steypujárn, kælt steypujárn, slitþolið steypujárn) og stálefni (kolefnisbyggingarstál, álburðarstál, hástyrkt stál, hátt mangan stál, slökkt stál osfrv.), Einnig er hægt að nota til að skera koparblendi, grafít, verkfræðiplast og samsett efni.
Efniseiginleikar keramikskurðarverkfæra hafa vandamál með lágum beygjustyrk og lélegri höggseigu, sem gerir þau óhentug til að klippa á lágum hraða og undir höggálagi.
4. Húðuð verkfæraefni
Húðunarskurðarverkfæri er ein mikilvægasta leiðin til að bæta árangur verkfæra. Tilkoma húðaðra verkfæra hefur leitt til mikils byltingar í frammistöðu skurðarverkfæra. Húðuð verkfæri eru húðuð með einu eða fleiri lögum af eldföstum efnasamböndum með góða slitþol á verkfærahlutanum með góðri hörku. Það sameinar verkfærafylki með hörðu laginu og bætir þar með afköst verkfæra til muna. Húðuð verkfæri geta bætt vinnslu skilvirkni, bætt vinnslu nákvæmni, lengt endingartíma verkfæra og dregið úr vinnslukostnaði.
Um 80% af skurðarverkfærum sem notuð eru í nýjum CNC vélum nota húðuð verkfæri. Húðuð verkfæri verða mikilvægasta verkfæraafbrigðið á sviði CNC vinnslu í framtíðinni.
⑴ Tegundir húðaðra verkfæra
Samkvæmt mismunandi húðunaraðferðum er hægt að skipta húðuðum verkfærum í efnafræðilega gufuútfellingu (CVD) húðuð verkfæri og líkamlega gufuútfellingu (PVD) húðuð verkfæri. Húðuð karbíðskurðarverkfæri nota almennt efnagufuútfellingaraðferð og útfellingarhitastigið er um 1000°C. Húðuð háhraða stálskurðarverkfæri nota almennt líkamlega gufuútfellingaraðferð og útfellingarhitastigið er um 500°C;
Samkvæmt mismunandi undirlagsefnum húðaðra verkfæra er hægt að skipta húðuðum verkfærum í karbíðhúðuð verkfæri, háhraða stálhúðuð verkfæri og húðuð verkfæri á keramik og ofurharð efni (demantur og kubísk bórnítríð).
Samkvæmt eiginleikum húðunarefnisins má skipta húðuðum verkfærum í tvo flokka, nefnilega „harðhúðuð“ verkfæri og „mjúk“ húðuð verkfæri. Helstu markmiðin sem stefnt er að með „harðhúðuðum“ verkfærum eru mikil hörku og slitþol. Helstu kostir þess eru mikil hörku og góð slitþol, venjulega TiC og TiN húðun. Markmiðið sem stefnt er að með „mjúkum“ húðunarverkfærum er lítill núningsstuðull, einnig þekktur sem sjálfsmurandi verkfæri, sem núning við efnið í vinnustykkinu. Stuðullinn er mjög lágur, aðeins um 0,1, sem getur dregið úr viðloðun, dregið úr núningi og dregið úr skurði. kraftur og skurðarhitastig.
Nanocoating (Nanoeoating) skurðarverkfæri hafa nýlega verið þróuð. Slík húðuð verkfæri geta notað mismunandi samsetningar af húðunarefnum (svo sem málmi/málmi, málmi/keramik, keramik/keramik osfrv.) Til að uppfylla mismunandi kröfur um virkni og frammistöðu. Rétt hönnuð nanóhúðun getur gert verkfæraefni með framúrskarandi núningsminnkandi og slitvarnaraðgerðir og sjálfsmurandi eiginleika, sem gerir þau hentug fyrir háhraða þurrskurð.
⑵ Eiginleikar húðaðra skurðarverkfæra
① Góð vélræn og skurðarafköst: Húðuð verkfæri sameina framúrskarandi eiginleika grunnefnisins og húðunarefnisins. Þeir viðhalda ekki aðeins góðri hörku og miklum styrk grunnefnisins, heldur hafa þeir einnig mikla hörku, mikla slitþol og lágan núningsstuðul. Þess vegna er hægt að auka skurðarhraða húðaðra verkfæra um meira en 2 sinnum en óhúðaðra verkfæra og hærri fóðurhraði er leyfður. Ending húðaðra verkfæra er einnig bætt.
② Sterk fjölhæfni: Húðuð verkfæri hafa mikla fjölhæfni og auka vinnslusviðið verulega. Eitt húðað verkfæri getur komið í stað nokkurra óhúðaðra verkfæra.
③ Húðunarþykkt: Þegar húðþykktin eykst mun endingartími verkfæra einnig aukast, en þegar húðþykktin nær mettun mun endingartími verkfæra ekki lengur aukast verulega. Þegar húðunin er of þykk mun það auðveldlega valda flögnun; þegar húðunin er of þunn verður slitþolið lélegt.
④ Endurslípnleiki: Húðuð blöð hafa lélega endurslípunleika, flókinn húðunarbúnað, miklar kröfur um vinnslu og langan húðunartíma.
⑤ Húðunarefni: Verkfæri með mismunandi húðunarefni hafa mismunandi skurðafköst. Til dæmis: þegar skorið er á lágum hraða hefur TiC húðun kosti; þegar skorið er á miklum hraða hentar TiN betur.
⑶ Notkun á húðuðu skurðarverkfærum
Húðuð verkfæri hafa mikla möguleika á sviði CNC vinnslu og munu verða mikilvægasta verkfæraafbrigðið á sviði CNC vinnslu í framtíðinni. Húðunartækni hefur verið beitt á endafresur, reamers, bora, samsett holuvinnsluverkfæri, gírhelluborð, gírmótunarskera, gírrakstursskera, mótunarbrot og ýmsar vélknúnar vísitöluinnsetningar til að uppfylla ýmsar kröfur um háhraða skurðarvinnslu. Þarfir efna eins og stáls og steypujárns, hitaþolinna málmblöndur og málma sem ekki eru járn.
5. Carbide verkfæri efni
Karbíðskurðarverkfæri, sérstaklega vísitöluhæf karbíðskurðarverkfæri, eru leiðandi vörur CNC vinnsluverkfæra. Frá því á níunda áratugnum hafa afbrigði af ýmsum samþættum og vísitöluhæfum karbítskurðarverkfærum eða innleggjum verið stækkað í ýmsar gerðir. Margs konar skurðarverkfæri, þar sem stækkandi karbítverkfæri hafa stækkað frá einföldum beygjuverkfærum og flatfræsum til ýmissa nákvæmni, flókinna og mótunarverkfæra.
⑴ Tegundir karbítskurðarverkfæra
Samkvæmt helstu efnasamsetningu má skipta sementkarbíði í sementkarbíð sem byggir á wolframkarbíði og títankolefni (nítríð) (TiC(N)) byggt sementkarbíð.
Volframkarbíð byggt sementkarbíð inniheldur þrjár gerðir: wolfram kóbalt (YG), wolfram kóbalt títan (YT) og sjaldgæft karbíð bætt (YW). Hver hefur sína kosti og galla. Helstu þættirnir eru wolframkarbíð (WC) og títankarbíð. (TiC), tantalkarbíð (TaC), níóbímkarbíð (NbC), osfrv. Algengt notaði málmbindingarfasinn er Co.
Títankolefni (nítríð) byggt sementað karbíð er sementað karbíð með TiC sem aðalþáttinn (sumir bæta við öðrum karbíðum eða nítríðum). Algengustu málmbindingarfasarnir eru Mo og Ni.
ISO (International Organization for Standardization) skiptir skurðarkarbíði í þrjá flokka:
Flokkur K, þar á meðal Kl0 ~ K40, jafngildir YG flokki lands míns (aðalhlutinn er WC.Co).
P flokkur, þar á meðal P01 ~ P50, jafngildir YT flokki lands míns (aðalhlutinn er WC.TiC.Co).
Flokkur M, þar á meðal M10~M40, jafngildir YW flokki lands míns (aðalhluti er WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Hver einkunn táknar röð af málmblöndur, allt frá mikilli hörku til hámarks hörku með tölunni á milli 01 og 50.
⑵ Frammistöðueiginleikar karbítskurðarverkfæra
① Há hörku: Karbíðskurðarverkfæri eru gerðar úr karbíðum með háa hörku og bræðslumark (kallað harða fasa) og málmbindiefni (kallað bindifasa) í gegnum duftmálmvinnslu, með hörku 89 til 93HRA. , miklu hærra en háhraðastál. Við 5400C getur hörkan enn náð 82~87HRA, sem er það sama og hörku háhraðastáls við stofuhita (83~86HRA). Hörkugildi sementaðs karbíðs breytist með eðli, magni, kornastærð karbíða og innihaldi málmbindingarfasans og minnkar almennt með aukningu á innihaldi bindimálmfasans. Þegar innihald bindiefnisfasa er það sama er hörku YT málmblöndur hærri en YG málmblöndur og málmblöndur sem bætt er við TaC (NbC) hafa hærri hörku við háan hita.
② Beygjustyrkur og hörku: Beygjustyrkur almennt notaðs sementaðs karbíðs er á bilinu 900 til 1500MPa. Því hærra sem málmbindiefnisfasainnihaldið er, því meiri sveigjustyrkur. Þegar bindiefnisinnihaldið er það sama, er styrkur YG gerð (WC-Co) málmblöndur hærri en YT gerð (WC-TiC-Co) málmblöndur, og eftir því sem TiC innihald eykst minnkar styrkurinn. Sementkarbíð er brothætt efni og höggþol þess við stofuhita er aðeins 1/30 til 1/8 af háhraða stáli.
⑶ Notkun á almennum karbítskurðarverkfærum
YG málmblöndur eru aðallega notaðar til að vinna úr steypujárni, málmlausum og málmlausum efnum. Fínkornað sementkarbíð (eins og YG3X, YG6X) hefur meiri hörku og slitþol en meðalkornið karbíð með sama kóbaltinnihaldi. Það er hentugur til að vinna sérstakt harðsteypujárn, austenítískt ryðfrítt stál, hitaþolið álfelgur, títan álfelgur, hart brons og slitþolið einangrunarefni osfrv.
Framúrskarandi kostir YT gerð sementaðs karbíðs eru mikil hörku, góð hitaþol, meiri hörku og þrýstistyrkur við háan hita en YG gerð og góð oxunarþol. Þess vegna, þegar krafist er að hnífurinn hafi meiri hitaþol og slitþol, ætti að velja einkunn með hærra TiC innihald. YT málmblöndur henta til vinnslu úr plastefnum eins og stáli, en henta ekki til vinnslu títan málmblöndur og kísil-ál málmblöndur.
YW álfelgur hefur eiginleika YG og YT álfelgur og hefur góða alhliða eiginleika. Það er hægt að nota til að vinna úr stáli, steypujárni og járnlausum málmum. Ef kóbaltinnihald þessarar tegundar málmblöndur er aukið á viðeigandi hátt getur styrkurinn verið mjög hár og hægt að nota til grófvinnslu og truflaðrar klippingar á ýmsum efnum sem erfitt er að vinna úr.
6． Háhraða stálskurðarverkfæri
High Speed Steel (HSS) er háblandað verkfærastál sem bætir við fleiri málmblöndurþáttum eins og W, Mo, Cr og V. Háhraða stálskurðarverkfæri hafa framúrskarandi alhliða frammistöðu hvað varðar styrk, seigju og vinnsluhæfni. Í flóknum skurðarverkfærum, sérstaklega þeim sem eru með flókin blaðform eins og holuvinnsluverkfæri, fræsur, snittari, skurðarverkfæri, gírskurðarverkfæri osfrv., er háhraðastál enn notað. hafa yfirburðastöðu. Auðvelt er að brýna háhraða stálhnífa til að framleiða skarpar skurðbrúnir.
Samkvæmt mismunandi notkun er hægt að skipta háhraðastáli í almennt háhraðastál og háhraðastál.
⑴ Almennt háhraða stálskurðarverkfæri
Almennt háhraðastál. Almennt má skipta því í tvo flokka: wolframstál og wolfram-mólýbdenstál. Þessi tegund af háhraða stáli inniheldur 0,7% til 0,9% (C). Samkvæmt mismunandi wolframinnihaldi stálsins 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 innihaldi af 2% eða engum W. . Almennt háhraðastál hefur ákveðna hörku (63-66HRC) og slitþol, hár styrkur og seigja, góð mýkt og vinnslutækni, svo það er mikið notað við framleiðslu á ýmsum flóknum verkfærum.
① Volframstál: Dæmigerð einkunn fyrir almennt háhraða stál wolframstál er W18Cr4V, (vísað til sem W18). Það hefur góða heildarafköst. Háhita hörku við 6000C er 48,5HRC og hægt að nota til að framleiða ýmis flókin verkfæri. Það hefur kosti þess að mala vel og lágt afkolunarnæmi, en vegna mikils karbíðinnihalds, ójafnrar dreifingar, stórra agna og lítillar styrks og seigleika.
② Volfram-mólýbden stál: vísar til háhraða stáls sem fæst með því að skipta út hluta af wolfram í wolframstáli fyrir mólýbden. Dæmigerð einkunn af wolfram-mólýbden stáli er W6Mo5Cr4V2, (vísað til sem M2). Karbíðagnirnar í M2 eru fínar og einsleitar og styrkur þess, seigja og mýkt við háhita eru betri en W18Cr4V. Önnur tegund af wolfram-mólýbden stáli er W9Mo3Cr4V (stytt W9). Hitastöðugleiki þess er aðeins meiri en M2 stál, beygjustyrkur og seigja er betri en W6M05Cr4V2, og það hefur góða vinnsluhæfni.
⑵ Hágæða háhraða stálskurðarverkfæri
Afkastamikið háhraðastál vísar til nýrrar stáltegundar sem bætir kolefnisinnihaldi, vanadíuminnihaldi og málmblöndur eins og Co og Al við samsetningu almenns háhraðastáls og bætir þar með hitaþol þess og slitþol. . Það eru aðallega eftirfarandi flokkar:
① Hákolefni háhraðastál. Hákolefnis háhraðastál (eins og 95W18Cr4V) hefur mikla hörku við stofuhita og háan hita. Það er hentugur fyrir framleiðslu og vinnslu venjulegs stáls og steypujárns, bora, rýma, krana og fræsara með mikla slitþolskröfur, eða verkfæri til að vinna erfiðara efni. Það er ekki hentugur til að standast stór högg.
② Hár vanadíum háhraða stál. Dæmigerðar einkunnir, eins og W12Cr4V4Mo, (vísað til sem EV4), hafa V innihald hækkað í 3% til 5%, hafa góða slitþol og henta til að klippa efni sem valda miklu sliti á verkfærum, svo sem trefjar, harðgúmmí, plast , o.fl., og er einnig hægt að nota til vinnslu Efni eins og ryðfríu stáli, hástyrktu stáli og háhita málmblöndur.
③ Kóbalt háhraðastál. Það er ofurhart háhraðastál sem inniheldur kóbalt. Dæmigert einkunnir, eins og W2Mo9Cr4VCo8, (vísað til sem M42), hafa mjög mikla hörku. Hörku þess getur náð 69-70HRC. Það er hentugur til að vinna erfiðlega í notkun, hástyrkt hitaþolið stál, háhita málmblöndur, títan málmblöndur o.fl. Vinnsluefni: M42 hefur góða slípunleika og hentar vel til að búa til nákvæmni og flókin verkfæri en hentar ekki. til að vinna við höggskurðaraðstæður.
④ Háhraðastál úr áli. Það er ofurhart háhraðastál sem inniheldur ál. Dæmigert einkunnir eru til dæmis W6Mo5Cr4V2Al, (vísað til sem 501). Háhita hörku við 6000C nær einnig 54HRC. Skurðarafköst jafngilda M42. Það er hentugur til að framleiða fræsur, bora, ræmar, gírskera og brúsa. o.fl., notað til að vinna úr efni eins og álblendi, ryðfríu stáli, hástyrkstáli og háhita málmblöndur.
⑤ Köfnunarefni ofur hart háhraða stál. Dæmigerð einkunnir, eins og W12M03Cr4V3N, sem vísað er til sem (V3N), eru ofurhart háhraðastál sem inniheldur köfnunarefni. Hörku, styrkur og hörku jafngilda M42. Þeir geta verið notaðir í staðinn fyrir háhraðastál sem innihalda kóbalt og eru notuð til að skera á lághraða efni sem erfitt er að vinna úr og lághraða, hárnákvæmni stál. vinnslu.
⑶ Bræða háhraða stál og duftmálmvinnslu háhraða stál
Samkvæmt mismunandi framleiðsluferlum er hægt að skipta háhraðastáli í bræðslu háhraðastáls og duftmálmvinnslu háhraðastáls.
① Bræðslu háhraðastáls: Bæði venjulegt háhraðastál og háhraðastál eru framleidd með bræðsluaðferðum. Þeir eru gerðir að hnífum í gegnum ferla eins og bræðslu, steypu úr hleifum og málningu og valsingu. Alvarlegt vandamál sem auðveldlega kemur upp við bræðslu á háhraða stáli er aðskilnaður karbíðs. Hörð og brothætt karbíð dreifast ójafnt í háhraða stáli og kornin eru gróf (allt að tugum míkrona), sem hefur áhrif á slitþol og hörku háhraða stálverkfæra. og hafa slæm áhrif á skurðafköst.
② Háhraðastál duftmálmvinnslu (PM HSS): Powder málmvinnslu háhraðastál (PM HSS) er fljótandi stál sem er brætt í hátíðni örvunarofni, úðað með háþrýstiargoni eða hreinu köfnunarefni og síðan slökkt til að fá fínir og einsleitir kristallar. Uppbygging (háhraða stálduft) og þrýstu síðan duftinu sem myndast í hnífaeyðublað undir háum hita og háum þrýstingi, eða búðu til fyrst stálbil og smíðaðu síðan og rúllaðu því í hnífsform. Í samanburði við háhraða stál sem framleitt er með bræðsluaðferðinni hefur PM HSS þá kosti að karbíðkornin eru fín og einsleit og styrkur, seigja og slitþol eru mikið betri miðað við bráðna háhraðastálið. Á sviði flókinna CNC verkfæra munu PM HSS verkfæri þróast frekar og gegna mikilvægri stöðu. Dæmigert einkunnir, eins og F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, osfrv., er hægt að nota til að framleiða stór, þungt hlaðin, áhrifamikil skurðarverkfæri, svo og nákvæm skurðarverkfæri.
Meginreglur um val á CNC tólum
Eins og er, eru mikið notaðar CNC verkfæri aðallega demantur verkfæri, kúbískur bórnítríð verkfæri, keramik verkfæri, húðuð verkfæri, karbíð verkfæri, háhraða stál verkfæri, osfrv. Það eru margar einkunnir af verkfæraefnum og eiginleikar þeirra eru mjög mismunandi. Eftirfarandi tafla sýnir helstu frammistöðuvísa ýmissa verkfæraefna.
Verkfæraefni fyrir CNC vinnslu verður að velja í samræmi við vinnustykkið sem unnið er og eðli vinnslunnar. Val á verkfærum ætti að vera í góðu samræmi við vinnsluhlutinn. Samsvörun skurðarverkfæra og vinnsluhluta vísar aðallega til þess að passa saman vélrænni eiginleika, eðliseiginleika og efnafræðilega eiginleika þeirra tveggja til að fá lengsta líftíma verkfæra og hámarks skurðarframleiðni.
1. Samsvörun vélrænni eiginleika skurðarverkfæra og vinnsluhluta
Vandamálið við að passa vélræna eiginleika skurðarverkfærisins og vinnsluhlutarins vísar aðallega til samsvörunar á vélrænni eiginleikum eins og styrkleika, seigju og hörku verkfærisins og vinnsluhlutans. Verkfæraefni með mismunandi vélrænni eiginleika eru hentugur til að vinna úr mismunandi vinnustykki.
① Röð hörku verkfæra er: demantverkfæri>kubískt bórnítríðverkfæri>keramikverkfæri>wolframkarbíð>háhraðastál.
② Röð beygjustyrks verkfæra er: háhraðastál > sementað karbíð > keramikverkfæri > demantur og kubísk bórnítríð verkfæri.
③ Seigleikaröð verkfæra er: háhraðastál>wolframkarbíð>kubískt bórnítríð, demantur og keramikverkfæri.
Vinna þarf úr hörku efni með meiri hörku. Hörku verkfæraefnisins verður að vera hærri en hörku vinnsluhlutans, sem almennt þarf að vera yfir 60HRC. Því meiri hörku sem verkfæraefnið er, því betra slitþol þess. Til dæmis, þegar kóbaltinnihaldið í sementuðu karbíði eykst, eykst styrkur þess og seigja og hörku þess minnkar, sem gerir það hentugt fyrir grófa vinnslu; þegar kóbaltinnihaldið minnkar eykst hörku þess og slitþol, sem gerir það hentugt til frágangs.
Verkfæri með framúrskarandi háhita vélrænni eiginleika henta sérstaklega vel fyrir háhraðaskurð. Framúrskarandi háhitaframmistaða keramikskurðarverkfæra gerir þeim kleift að skera á miklum hraða og leyfilegur skurðarhraði getur verið 2 til 10 sinnum hærri en sementaðs karbíðs.
2. Samsvörun eðliseiginleika skurðarverkfærisins við vinnsluhlutinn
Verkfæri með mismunandi eðliseiginleika, svo sem háhraða stálverkfæri með mikla hitaleiðni og lágt bræðslumark, keramikverkfæri með hátt bræðslumark og lágt varmaþenslu, demantverkfæri með mikla hitaleiðni og litla varmaþenslu osfrv. vinnsla mismunandi efna í vinnustykki. Við vinnslu á vinnuhlutum með lélega hitaleiðni ætti að nota verkfæri með betri hitaleiðni þannig að hægt sé að flytja skurðarhitann fljótt út og lækka skurðhitastigið. Vegna mikillar varmaleiðni og varmadreifni getur demantur auðveldlega dreift skurðarhita án þess að valda mikilli hitauppstreymi, sem er sérstaklega mikilvægt fyrir nákvæmni vinnsluverkfæri sem krefjast mikillar víddar nákvæmni.
① Hitaþolshitastig ýmissa verkfæraefna: demantarverkfæri eru 700~8000C, PCBN verkfæri eru 13000~15000C, keramikverkfæri eru 1100~12000C, TiC(N) byggt sementkarbíð er 900~11000C, WC-fínt byggt korn Carbide er 800~9000C, HSS er 600~7000C.
② Röð hitaleiðni ýmissa verkfæraefna: PCD>PCBN>WC byggt sementað karbíð>TiC(N) byggt sementað karbíð>HSS>Si3N4 byggt keramik>A1203 byggt keramik.
③ Röð varmaþenslustuðla ýmissa verkfæraefna er: HSS>WC byggt sementað karbíð>TiC(N)>A1203 byggt keramik>PCBN>Si3N4 byggt keramik>PCD.
④ Röð hitaáfallsþols ýmissa verkfæraefna er: HSS>WC byggt sementað karbíð>Si3N4 byggt keramik>PCBN>PCD>TiC(N) byggt sementað karbíð>A1203 byggt keramik.
3. Samsvörun efnafræðilegra eiginleika skurðarverkfæraefnisins við vinnsluhlutinn
Vandamálið við að passa við efnafræðilega eiginleika skurðarverkfæra og vinnsluhluta vísar aðallega til samsvörunar efnafræðilegra frammistöðuþátta eins og efnasækni, efnahvarf, dreifingu og upplausn verkfæraefna og vinnustykkisefna. Verkfæri með mismunandi efnum eru hentug til að vinna úr mismunandi vinnustykki.
① Hitastigsþol ýmissa verkfæra (með stáli) er: PCBN>keramik>wolframkarbíð>HSS.
② Oxunarþolshitastig ýmissa tækjaefna er: keramik>PCBN>wolframkarbíð>demantur>HSS.
③ Dreifingarstyrkur verkfæraefna (fyrir stál) er: demantur>Si3N4 byggt keramik>PCBN>A1203 byggt keramik. Dreifingarstyrkurinn (fyrir títan) er: A1203 byggt keramik>PCBN>SiC>Si3N4>demantur.
4. Sanngjarnt úrval af CNC verkfæraefnum
Almennt séð eru PCBN, keramikverkfæri, húðuð karbíð og TiCN-undirstaða karbíðverkfæri hentugur fyrir CNC vinnslu á járnmálmum eins og stáli; en PCD verkfæri henta fyrir málmefni sem ekki eru úr járni eins og Al, Mg, Cu og málmblöndur þeirra og vinnslu á málmlausum efnum. Taflan hér að neðan sýnir nokkur af þeim efnum sem ofangreind verkfæraefni henta til vinnslu.
Xinfa CNC verkfæri hafa einkenni góð gæði og lágt verð. Fyrir frekari upplýsingar, vinsamlegast farðu á:
CNC verkfæraframleiðendur - Kína CNC verkfæraverksmiðja og birgjar (xinfatools.com)
Pósttími: Nóv-01-2023
