На добар коњ му треба добро седло и користи напредна CNC опрема за обработка. Ако се користат погрешни алатки, ќе биде бескорисно! Изборот на соодветен материјал за алат има големо влијание врз работниот век на алатот, ефикасноста на обработката, квалитетот на обработката и трошоците за обработка. Оваа статија дава корисни информации за знаењето за нож, соберете го и проследете го, ајде да научиме заедно.
Материјалите за алати треба да имаат основни својства
Изборот на материјали за алат има големо влијание врз животниот век на алатот, ефикасноста на обработката, квалитетот на обработката и трошоците за обработка. Алатите мора да издржат висок притисок, висока температура, триење, удар и вибрации при сечење. Затоа, материјалите за алат треба да ги имаат следните основни својства:
(1) Цврстина и отпорност на абење. Тврдоста на материјалот на алатот мора да биде поголема од тврдоста на материјалот на обработеното парче, што генерално се бара да биде над 60 HRC. Колку е поголема тврдоста на материјалот на алатот, толку е подобра отпорноста на абење.
(2) Сила и цврстина. Материјалите за алатите треба да имаат висока јачина и цврстина за да ги издржат силите на сечење, ударите и вибрациите и да спречат кршливи фрактури и чипсување на алатот.
(3) Отпорност на топлина. Материјалот на алатот има добра отпорност на топлина, може да издржи високи температури на сечење и има добра отпорност на оксидација.
(4) Изведба на процесот и економичност. Материјалите за алат треба да имаат добри перформанси на ковање, перформанси на термичка обработка, перформанси на заварување; изведба на мелење, итн., и треба да се стремат кон високи перформанси-цена сооднос.
Видови, својства, карактеристики и примена на материјали за алат
1. Материјали за алат со дијаманти
Дијамантот е алотроп на јаглеродот и е најтврдиот материјал пронајден во природата. Алатките за сечење дијаманти имаат висока цврстина, висока отпорност на абење и висока топлинска спроводливост и широко се користат во преработката на обоени метали и неметални материјали. Особено при брзото сечење на алуминиум и силикон-алуминиумски легури, алатите со дијаманти се главниот тип на алати за сечење кои тешко се заменуваат. Дијамантските алатки кои можат да постигнат висока ефикасност, висока стабилност и долг работен век се незаменливи и важни алатки во модерната CNC обработка.
⑴ Видови дијамантски алатки
① Природни дијамантски алатки: Природните дијаманти се користат како алатки за сечење стотици години. Алатите со природен дијамант со еднокристал се фино мелени за да се направи врвната врвка исклучително остра. Радиусот на најсовремената работ може да достигне 0,002μm, што може да постигне ултра тенко сечење. Може да обработи исклучително висока прецизност на работното парче и екстремно мала грубост на површината. Тоа е препознатлива, идеална и незаменлива ултра-прецизна алатка за обработка.
② Алатки за сечење дијаманти PCD: Природните дијаманти се скапи. Најшироко користен дијамант во обработката на сечењето е поликристалниот дијамант (PCD). Од раните 1970-ти, развиен е поликристален дијамант (Polycrystauine дијамант, познат како PCD сечила) подготвен со употреба на технологија за синтеза на висока температура и висок притисок. По неговиот успех, природните алатки за сечење дијаманти беа заменети со вештачки поликристален дијамант во многу наврати. Суровините за PCD се богати со извори, а нивната цена е само неколку до една десетина од онаа на природниот дијамант. Алатите за сечење PCD не можат да се сомелат за да се произведат исклучително остри алатки за сечење. Квалитетот на површината на најсовремениот раб и обработеното парче не е толку добар како оној на природниот дијамант. Сè уште не е погодно да се произведуваат сечила за PCD со прекинувачи на чипови во индустријата. Затоа, PCD може да се користи само за прецизно сечење на обоени метали и неметали, а тешко е да се постигне сечење со ултра висока прецизност. Прецизно сечење огледало.
③ Алатки за сечење дијаманти CVD: Од доцните 1970-ти до раните 1980-ти, CVD дијамантската технологија се појави во Јапонија. CVD дијамантот се однесува на употребата на хемиско таложење на пареа (CVD) за синтеза на дијамантски филм на хетерогена матрица (како што е цементиран карбид, керамика итн.). CVD дијамантот ја има потполно истата структура и карактеристики како природниот дијамант. Перформансите на CVD дијамантот се многу блиску до оние на природниот дијамант. Ги има предностите на природниот монокристален дијамант и поликристалниот дијамант (PCD) и до одреден степен ги надминува нивните недостатоци.
⑵ Карактеристики на изведба на дијамантски алатки
① Екстремно висока цврстина и отпорност на абење: Природниот дијамант е најтврдата материја што се наоѓа во природата. Дијамантот има исклучително висока отпорност на абење. Кога се обработуваат материјали со висока цврстина, животниот век на алатите со дијаманти е 10 до 100 пати поголем од оној на алатите со карбид, па дури и стотици пати.
② Има многу низок коефициент на триење: коефициентот на триење помеѓу дијамантот и некои обоени метали е помал од другите алатки за сечење. Коефициентот на триење е низок, деформацијата за време на обработката е мала, а силата на сечење може да се намали.
③ Врвот за сечење е многу остар: Сечечкиот раб на дијамантската алатка може да се меле многу остар. Природната алатка со еднокристален дијамант може да биде висока до 0,002~0,008μm, што може да изврши ултра тенко сечење и ултра прецизна обработка.
④ Висока топлинска спроводливост: Дијамантот има висока топлинска спроводливост и топлинска дифузија, така што топлината на сечењето лесно се троши, а температурата на делот за сечење на алатот е ниска.
⑤ Има помал коефициент на термичка експанзија: коефициентот на термичка експанзија на дијамантот е неколку пати помал од оној на цементираниот карбид, а промената во големината на алатот предизвикана од топлината на сечење е многу мала, што е особено важно за прецизна и ултрапрецизна обработка што бара висока димензионална точност.
⑶ Примена на дијамантски алатки
Дијамантските алатки најчесто се користат за фино сечење и здодевање на обоени метали и неметални материјали при големи брзини. Погоден за обработка на разни неметали отпорни на абење, како што се прашоци за металургија од фиберглас, керамички материјали итн.; разни обоени метали отпорни на абење, како што се разни силикон-алуминиумски легури; и доработка на разни обоени метали.
Недостаток на дијамантските алатки е тоа што имаат слаба топлинска стабилност. Кога температурата на сечење надминува 700℃~800℃, тие целосно ќе ја изгубат својата цврстина. Покрај тоа, тие не се погодни за сечење црни метали бидејќи дијамантот (јаглеродот) лесно реагира со железо на високи температури. Атомското дејство ги претвора атомите на јаглерод во структура на графит, а алатот лесно се оштетува.
2. Материјал за алат со кубен бор нитрид
Кубен бор нитрид (CBN), вториот супертврд материјал синтетизиран со метод сличен на производството на дијаманти, е втор само по дијамантот во однос на цврстина и топлинска спроводливост. Има одлична топлинска стабилност и може да се загрее до 10.000C во атмосферата. Не се јавува оксидација. CBN има исклучително стабилни хемиски својства за црните метали и може да се користи нашироко во преработката на челични производи.
⑴ Видови алатки за сечење кубен бор нитрид
Кубен бор нитрид (CBN) е супстанца што не постои во природата. Тој е поделен на еднокристален и поликристален, имено CBN еднокристален и поликристален кубен бор нитрид (Polycrystalline cubic bornnitride, скратено PCBN). CBN е еден од алотропите на борниот нитрид (BN) и има структура слична на дијамантот.
PCBN (поликристален кубен бор нитрид) е поликристален материјал во кој фините CBN материјали се синтерувани заедно преку фази на врзување (TiC, TiN, Al, Ti, итн.) под висока температура и притисок. Во моментов е втор најтежок вештачки синтетизиран материјал. Дијамантскиот материјал за алат, заедно со дијамантот, колективно се нарекуваат супертврд материјал за алат. PCBN главно се користи за правење ножеви или други алатки.
PCBN алатките за сечење може да се поделат на цврсти PCBN сечила и PCBN композитни сечила синтерувани со карбид.
PCBN композитните сечила се направени со синтерување на слој од PCBN со дебелина од 0,5 до 1,0 mm на цементиран карбид со добра цврстина и цврстина. Нејзините перформанси комбинираат добра цврстина со висока цврстина и отпорност на абење. Ги решава проблемите со мала цврстина на свиткување и тешко заварување на CBN сечилата.
⑵ Главни својства и карактеристики на кубен бор нитрид
Иако цврстината на кубен бор нитрид е малку помала од дијамантот, таа е многу повисока од другите материјали со висока цврстина. Извонредната предност на CBN е што неговата термичка стабилност е многу повисока од онаа на дијамантот, достигнувајќи температури над 1200°C (дијамантот е 700-800°C). Друга извонредна предност е тоа што е хемиски инертен и не реагира со железо на 1200-1300°C. реакција. Главните карактеристики на изведбата на кубен бор нитрид се како што следува.
① Висока цврстина и отпорност на абење: CBN кристалната структура е слична на дијамантот и има слична цврстина и сила како дијамантот. PCBN е особено погоден за обработка на материјали со висока цврстина што може да се меле само претходно, и може да се добие подобар квалитет на површината на работното парче.
② Висока термичка стабилност: Отпорот на топлина на CBN може да достигне 1400~1500℃, што е скоро 1 пати повисока од отпорноста на топлина на дијамантот (700~800℃). Алатките со PCBN можат да сечат легури на висока температура и стврднат челик со големи брзини 3 до 5 пати повисоки од карбидните алатки.
③ Одлична хемиска стабилност: нема хемиска интеракција со материјали базирани на железо до 1200-1300°C и нема да се носи толку остро како дијамантот. Во тоа време, сè уште може да ја задржи цврстината на цементираниот карбид; Алатките со PCBN се погодни за сечење делови од изгаснат челик и разладено леано железо, може да се користат нашироко при сечење на леано железо со голема брзина.
④ Добра топлинска спроводливост: Иако топлинската спроводливост на CBN не може да биде во чекор со дијамантот, топлинската спроводливост на PCBN меѓу различните материјали за алати е на второ место по дијамантот и многу повисока од брзиот челик и цементираниот карбид.
⑤ Има помал коефициент на триење: Нискиот коефициент на триење може да доведе до намалување на силата на сечење за време на сечењето, намалување на температурата на сечење и подобрување на квалитетот на обработената површина.
⑶ Примена на алатки за сечење кубен бор нитрид
Кубниот бор нитрид е погоден за доработка на разни тешко сечат материјали како што се гасен челик, тврдо леано железо, легури на висока температура, цементиран карбид и материјали за површински прскање. Точноста на обработката може да достигне IT5 (дупката е IT6), а вредноста на грубоста на површината може да биде мала како Ra1,25~0,20μm.
Материјалот за алат со кубен бор нитрид има слаба цврстина и цврстина на свиткување. Затоа, алатките за вртење со кубен бор нитрид не се погодни за груба обработка при мали брзини и високи ударни оптоварувања; во исто време, тие не се погодни за сечење материјали со висока пластичност (како што се легури на алуминиум, легури на бакар, легури на база на никел, челици со висока пластичност итн.), бидејќи сечењето на овие Сериозни изградени рабови ќе се случи при работа со метал, влошувајќи ја обработената површина.
3. керамички материјали за алат
Керамичките алатки за сечење имаат карактеристики на висока цврстина, добра отпорност на абење, одлична отпорност на топлина и хемиска стабилност и не се лесни за поврзување со метал. Керамичките алатки играат многу важна улога во CNC обработката. Керамичките алатки станаа еден од главните алатки за брзо сечење и обработка на тешко машински материјали. Керамичките алатки за сечење се широко користени за брзо сечење, суво сечење, тврдо сечење и сечење на тешко машински материјали. Керамичките алатки можат ефикасно да обработуваат високотврди материјали кои традиционалните алатки воопшто не можат да ги обработат, сфаќајќи „вртење наместо мелење“; оптималната брзина на сечење на керамичките алати може да биде 2 до 10 пати поголема од онаа на алатите со карбид, со што значително ќе се подобри ефикасноста на производството на сечење. ; Главните суровини што се користат во материјалите за керамички алати се најзастапените елементи во земјината кора. Затоа, промоцијата и примената на керамичките алатки се од големо значење за подобрување на продуктивноста, намалување на трошоците за обработка и заштеда на стратешки благородни метали. Исто така, во голема мера ќе го промовира развојот на технологијата за сечење. напредок.
⑴ Видови керамички материјали за алат
Типовите на материјали за керамички алатки генерално можат да се поделат во три категории: керамика базирана на алуминиум, керамика базирана на силициум нитрид и керамика базирана на силициум нитрид-алумина. Меѓу нив, најшироко користени се керамичките материјали за алат базирани на алумина и силициум нитрид. Перформансите на керамиката базирана на силициум нитрид се супериорни во однос на керамиката на база на алумина.
⑵ Перформанси и карактеристики на керамички алати за сечење
① Висока цврстина и добра отпорност на абење: иако цврстината на керамичките алати за сечење не е толку висока како PCD и PCBN, таа е многу повисока од онаа на алатите за сечење карбид и челик со голема брзина, достигнувајќи 93-95HRA. Керамичките алатки за сечење можат да обработуваат високотврди материјали кои тешко се обработуваат со традиционалните алатки за сечење и се погодни за брзо сечење и тврдо сечење.
② Отпорност на високи температури и добра отпорност на топлина: Керамичките алати за сечење сè уште можат да сечат на високи температури над 1200°C. Керамичките алатки за сечење имаат добри механички својства на висока температура. Керамичките алатки за сечење A12O3 имаат особено добра отпорност на оксидација. Дури и ако сечилото е во вжештена состојба, може да се користи постојано. Затоа, керамичките алатки можат да постигнат суво сечење, со што се елиминира потребата од течност за сечење.
③ Добра хемиска стабилност: Керамичките алати за сечење не се лесни за поврзување со метал, и се отпорни на корозија и имаат добра хемиска стабилност, што може да го намали абењето на врзувањето на алатите за сечење.
④ Низок коефициент на триење: Афинитетот помеѓу керамичките алати и металот е мал, а коефициентот на триење е низок, што може да ја намали силата на сечење и температурата на сечење.
⑶ Керамичките ножеви имаат апликации
Керамиката е еден од материјалите за алати кои главно се користат за завршна и полудоработка со голема брзина. Керамичките алатки за сечење се погодни за сечење на разни леано железо (сиво леано железо, еластично железо, податливо леано железо, разладено леано железо, леано железо со висока легура отпорно на абење) и челични материјали (јаглероден конструктивен челик, легиран конструктивен челик, челик со висока јачина, челик со висок манган, гасен челик итн.), може да се користи и за сечење бакарни легури, графит, инженерска пластика и композитни материјали.
Материјалните својства на керамичките алати за сечење имаат проблеми со мала цврстина на свиткување и слаба цврстина на удар, што ги прави несоодветни за сечење при мали брзини и при ударни оптоварувања.
4. Обложени материјали за алат
Алатите за сечење облоги се еден од важните начини за подобрување на перформансите на алатот. Појавата на обложени алати донесе голем напредок во перформансите на сечење на алатите за сечење. Обложените алатки се обложени со еден или повеќе слоеви на огноотпорни соединенија со добра отпорност на абење на телото на алатот со добра цврстина. Ја комбинира матрицата на алатот со тврдиот слој, а со тоа значително ги подобрува перформансите на алатот. Обложените алатки можат да ја подобрат ефикасноста на обработката, да ја подобрат прецизноста на обработката, да го продолжат работниот век на алатот и да ги намалат трошоците за обработка.
Околу 80% од алатките за сечење што се користат во новите CNC машински алати користат обложени алати. Обложените алати ќе бидат најважната разновидност на алатки во областа на CNC обработката во иднина.
⑴ Видови обложени алатки
Според различни методи на обложување, обложените алатки може да се поделат на алатки обложени со хемиско таложење пареа (CVD) и алатки обложени со физичко таложење пареа (PVD). Алатките за сечење обложени со карбид обично користат метод на хемиско таложење на пареа, а температурата на таложење е околу 1000°C. Алатите за сечење обложени со голема брзина на челик обично користат метод на физичко таложење на пареа, а температурата на таложење е околу 500°C;
Според различните материјали на подлогата на обложените алати, обложените алатки може да се поделат на алатки обложени со карбид, алатки обложени со челик со голема брзина и обложени алатки на керамика и супертврди материјали (дијамант и кубен бор нитрид).
Според својствата на материјалот за обложување, обложените алати можат да се поделат во две категории, имено алатки со „тврди“ обложени и алатки со „меки“ обложени. Главните цели што ги следат алатите со „тврдо“ обложување се високата цврстина и отпорноста на абење Нејзините главни предности се високата цврстина и добрата отпорност на абење, обично премази TiC и TiN. Целта што ја бараат алатките за обложување е низок коефициент на триење, исто така познат како алатки за самоподмачкување, кои триење со материјалот на работното парче Коефициентот е многу низок, само околу 0,1, што може да ја намали адхезијата, да го намали триењето и да го намали сечењето сила и температура на сечење.
Неодамна се развиени алатки за сечење нанообложување (Nanoeoating). Ваквите обложени алатки можат да користат различни комбинации на материјали за обложување (како што се метал/метал, метал/керамика, керамика/керамика итн.) за да се исполнат различните функционални и изведбени барања. Правилно дизајнираните нано-облоги можат да направат материјалите за алат да имаат одлични функции за намалување на триењето и против абење и самоподмачкувачки својства, што ги прави погодни за суво сечење со голема брзина.
⑵ Карактеристики на обложени алатки за сечење
① Добри механички перформанси и перформанси на сечење: Обложените алатки ги комбинираат одличните својства на основниот материјал и материјалот за обложување. Тие не само што ја одржуваат добрата цврстина и висока јачина на основниот материјал, туку имаат и висока цврстина, висока отпорност на абење и низок коефициент на триење. Затоа, брзината на сечење на обложените алати може да се зголеми за повеќе од 2 пати од онаа на необложените алати и се дозволени повисоки стапки на напојување. Животот на обложените алатки е исто така подобрен.
② Силна разновидност: Обложените алатки имаат широка разновидност и значително го прошируваат опсегот на обработка. Една обложена алатка може да замени неколку необложени алатки.
③ Дебелина на облогата: како што се зголемува дебелината на облогата, ќе се зголеми и животниот век на алатот, но кога дебелината на облогата ќе достигне заситеност, векот на алатот повеќе нема значително да се зголемува. Кога облогата е премногу густа, лесно ќе предизвика лупење; кога облогата е премногу тенка, отпорноста на абење ќе биде слаба.
④ Повторно мелење: Обложените сечила имаат слаба способност за повторно мелење, сложена опрема за обложување, високи барања за процесот и долго време на обложување.
⑤ Материјал за обложување: Алатките со различни материјали за обложување имаат различни перформанси на сечење. На пример: при сечење со мала брзина, TiC облогата има предности; при сечење со голема брзина, TiN е посоодветен.
⑶ Примена на обложени алати за сечење
Обложените алатки имаат голем потенцијал во областа на CNC обработката и ќе бидат најважната разновидност на алатки во областа на CNC обработката во иднина. Технологијата за обложување е применета на завршни мелници, премачкувачи, дупчалки, алатки за обработка на композитни дупчиња, рингли на запчаници, секачи за обликување запчаници, секачи за бричење на запчаници, обликувани бразди и разни машински прицврстени индексни влошки за да се задоволат различните барања за обработка на високо-брзинско сечење. Потребите од материјали како што се челик и леано железо, легури отпорни на топлина и обоени метали.
5. Материјали за алат од карбид
Алатите за сечење со карбид, особено алатките за сечење со индексирање на карбид, се водечки производи на алатките за обработка со ЦПУ. Од 1980-тите, сортите на различни интегрални и индексирани алатки за сечење со карбид или влошки се проширени на различни видови. Различни полиња со алат за сечење, во кои алатките од карбид што може да се индексираат се проширија од едноставни алатки за вртење и фрези до различни полиња со прецизни, сложени и формирани алатки.
⑴ Видови карбидни алатки за сечење
Според главниот хемиски состав, цементираниот карбид може да се подели на цементиран карбид базиран на волфрам карбид и цементиран карбид базиран на титаниум јаглерод (нитрид) (TiC(N)).
Цементираниот карбид базиран на волфрам карбид вклучува три вида: волфрамово кобалт (YG), волфрам кобалт титаниум (YT) и додаден редок карбид (YW). Секој има свои предности и недостатоци. Главните компоненти се волфрам карбид (WC) и титаниум карбид. (TiC), тантал карбид (TaC), ниобиум карбид (NbC), итн. Најчесто користената фаза на поврзување на метал е Co.
Цементираниот карбид базиран на титаниум јаглерод (нитрид) е цементиран карбид со TiC како главна компонента (некои додаваат други карбиди или нитриди). Најчесто користените фази за поврзување на метал се Mo и Ni.
ISO (Меѓународна организација за стандардизација) го дели карбидот за сечење во три категории:
Класата К, вклучувајќи го и Kl0 ~ K40, е еквивалентна на класата YG во мојата земја (главната компонента е WC.Co).
Категоријата P, вклучително P01 ~ P50, е еквивалентна на категоријата YT на мојата земја (главната компонента е WC.TiC.Co).
Класата М, вклучувајќи го и M10~M40, е еквивалентна на класата YW во мојата земја (главната компонента е WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Секое одделение претставува серија на легури кои се движат од висока цврстина до максимална цврстина со број помеѓу 01 и 50.
⑵ Карактеристики на изведба на алатите за сечење карбид
① Висока цврстина: Алатите за сечење со карбид се направени од карбиди со висока цврстина и точка на топење (наречена тврда фаза) и метални врзива (наречена фаза на сврзување) преку металургија на прав, со цврстина од 89 до 93HRA. , многу повисок од брзиот челик. На 5400C, цврстината сè уште може да достигне 82~87HRA, што е исто како и тврдоста на челикот со голема брзина на собна температура (83~86HRA). Вредноста на тврдоста на цементираниот карбид се менува со природата, количината, големината на честичките на карбидите и содржината на фазата на поврзување на металот и генерално се намалува со зголемувањето на содржината на сврзувачката метална фаза. Кога содржината на фазата на врзивно средство е иста, цврстината на легурите YT е поголема од онаа на легурите на YG, а легурите додадени со TaC (NbC) имаат повисока цврстина на висока температура.
② Јачина и цврстина на свиткување: Јачината на свиткување на најчесто користениот цементиран карбид е во опсег од 900 до 1500 MPa. Колку е поголема содржината на фазата на металното врзивно средство, толку е поголема јакоста на виткање. Кога содржината на врзивно средство е иста, јачината на легурата од типот YG (WC-Co) е поголема од онаа на легурата од типот YT (WC-TiC-Co), а како што се зголемува содржината на TiC, јачината се намалува. Цементираниот карбид е кршлив материјал, а неговата цврстина на удар на собна температура е само од 1/30 до 1/8 од челикот со голема брзина.
⑶ Примена на најчесто користени алатки за сечење карбид
Легурите на YG главно се користат за преработка на леано железо, обоени метали и неметални материјали. Ситнозрнестиот цементиран карбид (како што се YG3X, YG6X) има поголема цврстина и отпорност на абење од среднозрнестиот карбид со иста содржина на кобалт. Погоден е за обработка на некои специјално тврдо леано железо, аустенитен нерѓосувачки челик, легура отпорна на топлина, легура на титаниум, тврда бронза и изолациски материјали отпорни на абење итн.
Извонредните предности на цементираниот карбид од типот YT се висока цврстина, добра отпорност на топлина, поголема цврстина и цврстина на притисок на високи температури од типот YG и добра отпорност на оксидација. Затоа, кога се бара ножот да има поголема отпорност на топлина и отпорност на абење, треба да се избере одделение со поголема содржина на TiC. YT легурите се погодни за обработка на пластични материјали како челик, но не се погодни за обработка на легури на титаниум и силикон-алуминиумски легури.
Легурата YW ги има својствата на легурите YG и YT и има добри сеопфатни својства. Може да се користи за обработка на челик, леано железо и обоени метали. Доколку соодветно се зголеми содржината на кобалт во овој тип на легура, цврстината може да биде многу висока и може да се користи за груба обработка и прекинато сечење на разни тешко машински материјали.
6. Алатки за сечење челик со голема брзина
Високобрзинскиот челик (HSS) е високолегиран челик за алат кој додава повеќе легирани елементи како што се W, Mo, Cr и V. Алатите за сечење челик со голема брзина имаат одлични сеопфатни перформанси во однос на јачината, цврстината и обработливоста. Кај сложените алати за сечење, особено оние со сложени форми на ножеви, како што се алатките за обработка на дупчиња, глодачите, алатите за провојување, алатките за пробивање, алатите за сечење запчаници итн., сè уште се користи челик со голема брзина. заземаат доминантна позиција. Челични ножеви со голема брзина лесно се остреат за да се добијат остри рабови за сечење.
Според различни намени, брзиот челик може да се подели на челик со голема брзина за општа намена и челик со голема брзина со високи перформанси.
⑴ Алатки за сечење челик со голема брзина за општа намена
Челик со голема брзина за општа намена. Општо земено, може да се подели во две категории: челик од волфрам и челик од волфрам-молибден. Овој тип на челик со голема брзина содржи 0,7% до 0,9% (C). Според различната содржина на волфрам во челикот, може да се подели на волфрам челик со содржина W од 12% или 18%, волфрам-молибден челик со содржина W од 6% или 8%, и молибден челик со содржина W. од 2% или без В. Челик со голема брзина за општа намена има одредена цврстина (63-66HRC) и отпорност на абење, висока јачина и цврстина, добра пластичност и технологија на обработка, па затоа е широко користен во производството на разни сложени алатки.
① Волфрам челик: Типичната оценка на челик со волфрам за општа намена со голема брзина е W18Cr4V, (наведена како W18). Има добри вкупни перформанси. Цврстината на висока температура на 6000C е 48,5 HRC и може да се користи за производство на различни сложени алатки. Ги има предностите на добра мелење и ниска чувствителност на декарбуризација, но поради неговата висока содржина на карбид, нерамномерна дистрибуција, големи честички и мала цврстина и цврстина.
② Волфрам-молибден челик: се однесува на челик со голема брзина добиен со замена на дел од волфрам во волфрам челик со молибден. Типичната класа на волфрам-молибден челик е W6Mo5Cr4V2, (наведена како M2). Карбидните честички на М2 се фини и униформни, а неговата цврстина, цврстина и пластичност на висока температура се подобри од оние на W18Cr4V. Друг вид челик од волфрам-молибден е W9Mo3Cr4V (накратко W9). Неговата термичка стабилност е малку повисока од челикот М2, неговата цврстина и цврстина на свиткување се подобри од W6M05Cr4V2 и има добра можност за обработка.
⑵ Алатки за сечење челик со голема брзина со високи перформанси
Челик со голема брзина со високи перформанси се однесува на нов тип челик кој додава одредена содржина на јаглерод, содржина на ванадиум и легирани елементи како што се Co и Al во составот на брзиот челик за општа намена, а со тоа ја подобрува неговата отпорност на топлина и отпорноста на абење. . Постојат главно следниве категории:
① Високо јаглероден челик со голема брзина. Високо јаглеродниот челик со голема брзина (како 95W18Cr4V) има висока цврстина на собна температура и висока температура. Погоден е за производство и преработка на обичен челик и леано железо, дупчалки, копчиња, чешми и глодали со високи барања за отпорност на абење или алатки за обработка на поцврсти материјали. Не е погодно да издржи големи удари.
② Високо ванадиум со голема брзина челик. Типичните оценки, како што се W12Cr4V4Mo, (наведени како EV4), имаат содржина на V зголемена на 3% до 5%, имаат добра отпорност на абење и се погодни за сечење материјали кои предизвикуваат големо абење на алатот, како што се влакна, тврда гума, пластика итн., а може да се користи и за обработка на материјали како што се нерѓосувачки челик, челик со висока цврстина и легури со висока температура.
③ Кобалтен челик со голема брзина. Тоа е супертврд брз челик кој содржи кобалт. Типичните оценки, како што е W2Mo9Cr4VCo8, (наведени како M42), имаат многу висока цврстина. Неговата цврстина може да достигне 69-70HRC. Погоден е за обработка на тешко употребливи челици отпорни на топлина, високотемпературни легури, легури на титаниум итн. за работа во услови на ударно сечење.
④ Алуминиумски челик со голема брзина. Тоа е супертврд и брз челик кој содржи алуминиум. Типични оценки се, на пример, W6Mo5Cr4V2Al, (наведени како 501). Цврстината на висока температура на 6000C исто така достигнува 54HRC. Перформансите на сечење се еквивалентни на M42. Погоден е за производство на фрези, дупчалки, римови, секачи за запчаници и шипки. итн., се користи за обработка на материјали како што се легиран челик, нерѓосувачки челик, челик со висока цврстина и легури со висока температура.
⑤ Азотен супер-тврд челик со голема брзина. Типичните оценки, како што е W12M03Cr4V3N, познат како (V3N), се супер-тврди брзи челици што содржат азот. Цврстината, цврстината и цврстината се еквивалентни на M42. Тие можат да се користат како замена за челици со голема брзина што содржат кобалт и се користат за сечење со мала брзина на тешко машински материјали и челици со мала брзина и висока прецизност. обработка.
⑶ Топење брз челик и прав металургија со голема брзина челик
Според различните производни процеси, брзиот челик може да се подели на брз челик за топење и брз челик за металургија во прав.
① Топење брз челик: и обичниот брз челик и брзиот челик со високи перформанси се направени со методи на топење. Тие се направени во ножеви преку процеси како што се топење, лиење ингот и позлата и тркалање. Сериозен проблем кој лесно се јавува при топење на челик со голема брзина е сегрегацијата на карбидот. Тврдите и кршливи карбиди се нерамномерно распоредени во челик со голема брзина, а зрната се груби (до десетици микрони), што влијае на отпорноста на абење и цврстината на брзите челични алати. и негативно влијае на перформансите на сечењето.
② Брзобрзински челик од металургија во прав (PM HSS): Брусниот челик за металургија во прав (PM HSS) е течен челик што се топи во индукциона печка со висока фреквенција, се атомизира со аргон под висок притисок или чист азот, а потоа се гаси за да се добие фини и еднолични кристали. Структура (брзински челичен прав), а потоа притиснете го добиениот прав во празно со нож под висока температура и висок притисок, или прво направете челична палка, а потоа исковајте ја и виткајте ја во форма на нож. Во споредба со брзиот челик произведен со методот на топење, PM HSS ги има предностите што карбидните зрна се фини и униформни, а силата, цврстината и отпорноста на абење се многу подобрени во споредба со стопениот челик со голема брзина. Во областа на сложените CNC алатки, PM HSS алатките дополнително ќе се развиваат и ќе заземаат важна позиција. Типичните оценки, како што се F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, итн., може да се користат за производство на големи големини, тешко оптоварени, алати за сечење со голем удар, како и прецизни алатки за сечење.
Принципи за избор на материјали за алат со CNC
Во моментов, широко користените CNC материјали за алат главно вклучуваат дијамантски алати, кубен бор нитрид, керамички алатки, обложени алати, карбидни алатки, брзи челични алати итн. Постојат многу оценки на материјали за алат, а нивните својства се разликуваат многу. Следната табела ги прикажува главните индикатори за изведба на различни материјали за алат.
Материјалите за алати за CNC обработка мора да се изберат според работното парче што се обработува и природата на обработката. Изборот на материјали за алат треба да биде разумно усогласен со предметот на обработка. Усогласувањето на материјалите на алатот за сечење и предметите за обработка главно се однесува на усогласување на механичките својства, физичките својства и хемиските својства на двете за да се добие најдолг век на алатот и максимална продуктивност на сечењето.
1. Усогласување на механичките својства на материјалите за алат за сечење и предметите за обработка
Проблемот на усогласување на механичките својства на алатот за сечење и предметот за обработка главно се однесува на совпаѓањето на параметрите на механичките својства како што се силата, цврстината и цврстината на алатот и материјалот на работното парче. Материјалите за алати со различни механички својства се погодни за обработка на различни материјали на работните парчиња.
① Редоследот на цврстина на материјалот на алатот е: дијамантска алатка> кубен бор нитрид алатка> керамичка алатка> волфрам карбид> челик со голема брзина.
② Редоследот на јакоста на свиткување на материјалите за алат е: брз челик > цементиран карбид > керамички алати > алатки за дијамант и кубен бор нитрид.
③ Редоследот на цврстина на материјалите за алат е: брз челик>волфрам карбид>кубен бор нитрид, дијамантски и керамички алатки.
Материјалите за обработување со висока цврстина мора да се обработуваат со алатки со поголема цврстина. Тврдоста на материјалот на алатот мора да биде поголема од тврдоста на материјалот на обработеното парче, што генерално се бара да биде над 60 HRC. Колку е поголема тврдоста на материјалот на алатот, толку е подобра неговата отпорност на абење. На пример, кога содржината на кобалт во цементираниот карбид се зголемува, неговата цврстина и цврстина се зголемуваат и неговата цврстина се намалува, што го прави погоден за груба обработка; кога содржината на кобалт се намалува, неговата цврстина и отпорноста на абење се зголемуваат, што го прави погоден за доработка.
Алатите со одлични механички својства на висока температура се особено погодни за сечење со голема брзина. Одличните високи перформанси на керамичките алати за сечење им овозможуваат да сечат со големи брзини, а дозволената брзина на сечење може да биде 2 до 10 пати поголема од онаа на цементираниот карбид.
2. Усогласување на физичките својства на материјалот на алатот за сечење со обработениот предмет
Алатки со различни физички својства, како што се брзи челични алати со висока топлинска спроводливост и ниска точка на топење, керамички алатки со висока точка на топење и ниска термичка експанзија, дијамантски алатки со висока топлинска спроводливост и ниска топлинска експанзија итн., се погодни за обработка на различни материјали за работното парче. При обработка на работните парчиња со слаба топлинска спроводливост, треба да се користат материјали за алат со подобра топлинска спроводливост за да може брзо да се пренесе топлината на сечењето и да се намали температурата на сечењето. Поради неговата висока топлинска спроводливост и топлинска дифузија, дијамантот може лесно да ја исфрли топлината на сечењето без да предизвика голема термичка деформација, што е особено важно за прецизни алатки за обработка кои бараат висока димензионална точност.
① Температурата на отпорност на топлина на различни материјали за алат: дијамантските алатки се 700~8000C, алатките за PCBN се 13000~15000C, керамичките алати се 1100~12000C, цементираниот карбид базиран на TiC(N) е 900~11000C, ултрафини WC, зрна Карбидот е 800~9000C, HSS е 600~7000C.
② Редоследот на топлинска спроводливост на различни материјали за алати: PCD>PCBN>цементиран карбид базиран на WC>цементиран карбид базиран на TiC(N)>HSS>керамика базирана на Si3N4> Керамика базирана на A1203.
③ Редоследот на коефициентите на термичка експанзија на различни материјали за алат е: HSS>WC-базиран цементиран карбид>TiC(N)>Керамика базирана на A1203>PCBN>Керамика базирана на Si3N4>PCD.
④ Редоследот на отпорност на термички удар на различни материјали за алат е: HSS>WC-базиран цементиран карбид>Керамика базирана на Si3N4>PCBN>PCD>цементиран карбид базиран на TiC(N)> Керамика базирана на A1203.
3. Усогласување на хемиските својства на материјалот на алатот за сечење со обработениот предмет
Проблемот на усогласување на хемиските својства на материјалите за алат за сечење и предметите за обработка главно се однесува на совпаѓањето на параметрите за хемиски перформанси, како што се хемиски афинитет, хемиска реакција, дифузија и растворање на материјалите за алат и материјалите на работните парчиња. Алатките со различни материјали се погодни за обработка на различни материјали за обработување.
① Температурната отпорност на сврзување на различни материјали за алати (со челик) е: PCBN>керамика>волфрам карбид>HSS.
② Температурата на отпорност на оксидација на различни материјали за алат е: керамика>PCBN>волфрам карбид>дијамант>HSS.
③ Јачината на дифузија на материјалите за алат (за челик) е: дијамант> керамика базирана на Si3N4> керамика базирана на A1203 PCBN. Интензитетот на дифузија (за титаниум) е: керамика базирана на A1203>PCBN>SiC>Si3N4>дијамант.
4. Разумен избор на материјали за алат CNC
Општо земено, PCBN, керамички алати, обложени карбид и карбидни алатки базирани на TiCN се погодни за CNC обработка на црни метали како што е челикот; додека PCD алатките се погодни за материјали од обоени метали како што се Al, Mg, Cu и нивните легури и Обработка на неметални материјали. Во табелата подолу се наведени некои од материјалите на работните парчиња кои горенаведените материјали за алат се погодни за обработка.
Xinfa CNC алатките имаат карактеристики на добар квалитет и ниска цена. За детали, посетете:
Производители на CNC алатки – Кина фабрика за CNC алатки и добавувачи (xinfatools.com)
Време на објавување: 01-11-2023 година
