’n Goeie perd het ’n goeie saal nodig en gebruik gevorderde CNC-bewerkingstoerusting. As die verkeerde gereedskap gebruik word, sal dit nutteloos wees! Die keuse van die toepaslike gereedskapmateriaal het 'n groot impak op gereedskapdienslewe, verwerkingsdoeltreffendheid, verwerkingskwaliteit en verwerkingskoste. Hierdie artikel verskaf nuttige inligting oor meskennis, versamel dit en stuur dit aan, kom ons leer saam.
Gereedskapmateriaal moet basiese eienskappe hê
Die keuse van gereedskapmateriaal het 'n groot impak op gereedskapleeftyd, verwerkingsdoeltreffendheid, verwerkingskwaliteit en verwerkingskoste. Gereedskap moet hoë druk, hoë temperatuur, wrywing, impak en vibrasie weerstaan wanneer jy sny. Daarom moet gereedskapmateriaal die volgende basiese eienskappe hê:
(1) Hardheid en slytasieweerstand. Die hardheid van die gereedskapmateriaal moet hoër wees as die hardheid van die werkstukmateriaal, wat oor die algemeen vereis word om bo 60HRC te wees. Hoe hoër die hardheid van die gereedskapmateriaal, hoe beter is die slytweerstand.
(2) Sterkte en taaiheid. Gereedskapmateriaal moet hoë sterkte en taaiheid hê om snykragte, impak en vibrasie te weerstaan, en om bros breuk en afbreek van die gereedskap te voorkom.
(3) Hitteweerstand. Die gereedskapmateriaal het goeie hittebestandheid, kan hoë snytemperature weerstaan en het goeie oksidasieweerstand.
(4) Prosesprestasie en ekonomie. Gereedskapmateriaal moet goeie smeeprestasie, hittebehandelingsprestasie, sweisprestasie hê; slypprestasie, ens., en moet 'n hoë werkverrigting-prysverhouding nastreef.
Tipes, eienskappe, kenmerke en toepassings van gereedskapmateriaal
1. Diamantgereedskapmateriaal
Diamant is 'n allotroop van koolstof en is die hardste materiaal wat in die natuur voorkom. Diamantsnygereedskap het hoë hardheid, hoë slytasieweerstand en hoë termiese geleidingsvermoë, en word wyd gebruik in die verwerking van nie-ysterhoudende metale en nie-metaalmateriale. Veral in hoëspoed-snywerk van aluminium en silikon-aluminium-legerings, is diamantgereedskap die hooftipe snygereedskap wat moeilik is om te vervang. Diamantgereedskap wat hoë doeltreffendheid, hoë stabiliteit en lang lewensduur kan bereik, is onontbeerlike en belangrike gereedskap in moderne CNC-bewerking.
⑴ Tipes diamantgereedskap
① Natuurlike diamantgereedskap: Natuurlike diamante word al honderde jare as snygereedskap gebruik. Natuurlike enkelkristal diamantgereedskap is fyngemaal om die snykant uiters skerp te maak. Die voorpunt radius kan 0.002μm bereik, wat ultra-dun sny kan bereik. Dit kan uiters hoë werkstukpresisie en uiters lae oppervlakruwheid verwerk. Dit is 'n erkende, ideale en onvervangbare ultra-presisie bewerkingsgereedskap.
② PCD diamant sny gereedskap: Natuurlike diamante is duur. Die mees gebruikte diamant in snyverwerking is polikristallyne diamant (PCD). Sedert die vroeë 1970's is polikristallyne diamant (Polycrystauine-diamant, na verwys as PCD-lemme) wat met behulp van hoëtemperatuur- en hoëdruksintesetegnologie voorberei is, ontwikkel. Na die sukses daarvan is natuurlike diamantsnygereedskap by baie geleenthede deur kunsmatige polikristallyne diamant vervang. PCD grondstowwe is ryk aan bronne, en hul prys is slegs 'n paar tot een tiende van dié van natuurlike diamant. PCD-snygereedskap kan nie gemaal word om uiters skerp snygereedskap te produseer nie. Die oppervlakkwaliteit van die snykant en die verwerkte werkstuk is nie so goed soos dié van natuurlike diamant nie. Dit is nog nie gerieflik om PCD-lemme met spaanderbrekers in die bedryf te vervaardig nie. Daarom kan PCD slegs gebruik word vir presisie sny van nie-ysterhoudende metale en nie-metale, en dit is moeilik om ultra-hoë presisie sny te bereik. Presisie spieël sny.
③ CVD-diamantsnygereedskap: Sedert die laat 1970's tot die vroeë 1980's het CVD-diamanttegnologie in Japan verskyn. CVD-diamant verwys na die gebruik van chemiese dampneerslag (CVD) om 'n diamantfilm op 'n heterogene matriks te sintetiseer (soos gesementeerde karbied, keramiek, ens.). CVD diamant het presies dieselfde struktuur en eienskappe as natuurlike diamant. Die prestasie van CVD-diamant is baie na aan dié van natuurlike diamant. Dit het die voordele van natuurlike enkelkristaldiamant en polikristallyne diamant (PCD), en oorkom hul tekortkominge tot 'n sekere mate.
⑵ Prestasie-eienskappe van diamantgereedskap
① Uiters hoë hardheid en slytasieweerstand: Natuurlike diamant is die hardste stof wat in die natuur voorkom. Diamant het uiters hoë slytasieweerstand. By die verwerking van hoë-hardheidsmateriaal is die lewe van diamantgereedskap 10 tot 100 keer dié van karbiedgereedskap, of selfs honderde kere.
② Het 'n baie lae wrywingskoëffisiënt: Die wrywingskoëffisiënt tussen diamant en sommige nie-ysterhoudende metale is laer as ander snygereedskap. Die wrywingskoëffisiënt is laag, die vervorming tydens verwerking is klein, en die snykrag kan verminder word.
③ Die snykant is baie skerp: Die snykant van die diamantgereedskap kan baie skerp geslyp word. Die natuurlike enkelkristal diamantgereedskap kan so hoog as 0,002 ~ 0,008μm wees, wat ultradun sny en ultra-presisie verwerking kan uitvoer.
④ Hoë termiese geleidingsvermoë: Diamant het 'n hoë termiese geleidingsvermoë en termiese diffusiwiteit, so snyhitte word maklik verdryf en die temperatuur van die snydeel van die gereedskap is laag.
⑤ Het 'n laer termiese uitsettingskoëffisiënt: Die termiese uitsettingskoëffisiënt van diamant is 'n paar keer kleiner as dié van gesementeerde karbied, en die verandering in gereedskapgrootte wat veroorsaak word deur snyhitte is baie klein, wat veral belangrik is vir presisie en ultra-presisie bewerking wat vereis hoë dimensionele akkuraatheid.
⑶ Toepassing van diamantgereedskap
Diamantgereedskap word meestal gebruik vir fyn sny en boor van nie-ysterhoudende metale en nie-metaalmateriaal teen hoë spoed. Geskik vir die verwerking van verskeie slytvaste nie-metale, soos veselglas poeiermetallurgie spasies, keramiek materiale, ens .; verskeie slytvaste nie-ysterhoudende metale, soos verskeie silikon-aluminium-legerings; en afwerking verwerking van verskeie nie-ysterhoudende metale.
Die nadeel van diamantgereedskap is dat hulle swak termiese stabiliteit het. Wanneer die snytemperatuur 700 ℃ ~ 800 ℃ oorskry, sal hulle hul hardheid heeltemal verloor. Boonop is hulle nie geskik om ysterhoudende metale te sny nie omdat diamant (koolstof) maklik by hoë temperature met yster reageer. Atoomwerking omskep koolstofatome in grafietstruktuur, en die werktuig word maklik beskadig.
2. Kubieke boornitried gereedskapmateriaal
Kubieke boornitried (CBN), die tweede superharde materiaal wat met 'n metode soortgelyk aan diamantvervaardiging gesintetiseer word, is slegs tweede na diamant in terme van hardheid en termiese geleidingsvermoë. Dit het uitstekende termiese stabiliteit en kan in die atmosfeer tot 10 000C verhit word. Geen oksidasie vind plaas nie. CBN het uiters stabiele chemiese eienskappe vir ysterhoudende metale en kan wyd gebruik word in die verwerking van staalprodukte.
⑴ Tipes kubieke boornitried snygereedskap
Kubieke boornitried (CBN) is 'n stof wat nie in die natuur bestaan nie. Dit word verdeel in enkelkristal en polikristallyn, naamlik CBN enkelkristal en polikristallyne kubieke boornitried (Polycrystalline cubic bornnitride, kortweg PCBN). CBN is een van die allotrope van boornitried (BN) en het 'n struktuur soortgelyk aan diamant.
PCBN (polikristallyne kubieke boornitried) is 'n polikristallyne materiaal waarin fyn CBN-materiale saamgesinter word deur bindingsfases (TiC, TiN, Al, Ti, ens.) onder hoë temperatuur en druk. Dit is tans die tweede hardste kunsmatig gesintetiseerde materiaal. Diamantgereedskapmateriaal, saam met diamant, word gesamentlik superharde gereedskapmateriaal genoem. PCBN word hoofsaaklik gebruik om messe of ander gereedskap te maak.
PCBN snygereedskap kan verdeel word in soliede PCBN lemme en PCBN saamgestelde lemme gesinter met karbied.
PCBN saamgestelde lemme word gemaak deur 'n laag PCBN met 'n dikte van 0,5 tot 1,0 mm op 'n gesementeerde karbied met goeie sterkte en taaiheid te sinter. Sy werkverrigting kombineer goeie taaiheid met hoë hardheid en slytasieweerstand. Dit los die probleme van lae buigsterkte en moeilike sweis van CBN-lemme op.
⑵ Hoofeienskappe en kenmerke van kubieke boornitried
Alhoewel die hardheid van kubieke boornitried effens laer is as diamant, is dit baie hoër as ander hoë-hardheid materiale. Die uitstaande voordeel van CBN is dat sy termiese stabiliteit baie hoër is as dié van diamant, wat temperature bo 1200°C bereik (diamant is 700-800°C). Nog 'n uitstekende voordeel is dat dit chemies inert is en nie met yster by 1200-1300°C reageer nie. reaksie. Die belangrikste prestasie-eienskappe van kubieke boornitried is soos volg.
① Hoë hardheid en slytasieweerstand: CBN-kristalstruktuur is soortgelyk aan diamant, en het soortgelyke hardheid en sterkte as diamant. PCBN is veral geskik vir die verwerking van hoë-hardheid materiale wat eers voorheen gemaal kon word, en kan beter oppervlakkwaliteit van die werkstuk verkry.
② Hoë termiese stabiliteit: Die hitteweerstand van CBN kan 1400 ~ 1500 ℃ bereik, wat byna 1 keer hoër is as die hitteweerstand van diamant (700 ~ 800 ℃). PCBN-gereedskap kan hoë-temperatuur-legerings en geharde staal teen hoë snelhede 3 tot 5 keer hoër as karbiedgereedskap sny.
③ Uitstekende chemiese stabiliteit: Dit het geen chemiese interaksie met ystergebaseerde materiale tot 1200-1300°C nie, en sal nie so skerp soos diamant slyt nie. Op hierdie tydstip kan dit steeds die hardheid van gesementeerde karbied handhaaf; PCBN-gereedskap is geskik vir die sny van geblusde staalonderdele en verkoelde gietyster, kan wyd gebruik word in hoëspoedsny van gietyster.
④ Goeie termiese geleidingsvermoë: Alhoewel die termiese geleidingsvermoë van CBN nie tred kan hou met diamant nie, is die termiese geleidingsvermoë van PCBN onder verskeie gereedskapmateriale slegs tweede vir diamant, en baie hoër as hoëspoedstaal en gesementeerde karbied.
⑤ Het 'n laer wrywingskoëffisiënt: 'n Lae wrywingskoëffisiënt kan lei tot 'n vermindering in snykrag tydens sny, 'n vermindering in snytemperatuur en 'n verbetering in die kwaliteit van die bewerkte oppervlak.
⑶ Toepassing van kubieke boornitried snygereedskap
Kubieke boornitried is geskik vir die afwerking van verskeie moeilik om te sny materiale soos gebluste staal, harde gietyster, hoë-temperatuur legerings, gesementeerde karbied, en oppervlak spuit materiale. Die verwerkingsakkuraatheid kan IT5 bereik (die gat is IT6), en die oppervlakruwheidswaarde kan so klein as Ra1.25~0.20μm wees.
Kubieke boornitried gereedskapmateriaal het swak taaiheid en buigsterkte. Daarom is kubieke boornitried-draaiwerktuie nie geskik vir rowwe bewerking teen lae snelhede en hoë impakladings nie; terselfdertyd is hulle nie geskik vir die sny van materiale met hoë plastisiteit nie (soos aluminiumlegerings, koperlegerings, nikkel-gebaseerde legerings, staal met hoë plastisiteit, ens.), want die sny van hierdie Ernstige opgeboude rande sal voorkom wanneer daar gewerk word met metaal, wat die bewerkte oppervlak versleg.
3. keramiek gereedskap materiaal
Keramiek snygereedskap het die eienskappe van hoë hardheid, goeie slytasieweerstand, uitstekende hittebestandheid en chemiese stabiliteit, en is nie maklik om met metaal te bind nie. Keramiekgereedskap speel 'n baie belangrike rol in CNC-bewerking. Keramiekgereedskap het een van die hoofgereedskap geword vir hoëspoedsny en verwerking van moeilik bewerkbare materiale. Keramiek snygereedskap word wyd gebruik in hoëspoed sny, droë sny, harde sny en sny van moeilik-om-masjien materiaal. Keramiekgereedskap kan hoë-harde materiale doeltreffend verwerk wat tradisionele gereedskap glad nie kan verwerk nie, en besef "draai in plaas van slyp"; die optimale snyspoed van keramiekgereedskap kan 2 tot 10 keer hoër wees as dié van karbiedgereedskap, wat sodoende snyproduksiedoeltreffendheid aansienlik verbeter. ; Die belangrikste grondstowwe wat in keramiekgereedskapmateriaal gebruik word, is die volopste elemente in die aardkors. Daarom is die bevordering en toepassing van keramiekgereedskap van groot belang vir die verbetering van produktiwiteit, die vermindering van verwerkingskoste en die besparing van strategiese edelmetale. Dit sal ook die ontwikkeling van snytegnologie grootliks bevorder. vordering.
⑴ Tipes keramiekgereedskapmateriaal
Keramiese gereedskapmateriaal tipes kan oor die algemeen in drie kategorieë verdeel word: alumina-gebaseerde keramiek, silikonnitried-gebaseerde keramiek, en saamgestelde silikonnitried-aluminium-gebaseerde keramiek. Onder hulle is alumina-gebaseerde en silikonnitried-gebaseerde keramiekgereedskapmateriale die mees gebruikte. Die werkverrigting van silikonnitried-gebaseerde keramiek is beter as dié van alumina-gebaseerde keramiek.
⑵ Prestasie en kenmerke van keramiek snygereedskap
① Hoë hardheid en goeie slytasieweerstand: Alhoewel die hardheid van keramieksnygereedskap nie so hoog is soos PCD en PCBN nie, is dit baie hoër as dié van karbied- en hoëspoedstaalsnygereedskap, en bereik 93-95HRA. Keramiek snygereedskap kan hoë-harde materiale verwerk wat moeilik is om met tradisionele snygereedskap te verwerk en geskik is vir hoëspoedsny en harde sny.
② Hoë temperatuurweerstand en goeie hittebestandheid: Keramieksnygereedskap kan steeds by hoë temperature bo 1200°C sny. Keramiek snygereedskap het goeie hoë-temperatuur meganiese eienskappe. A12O3 keramiek snygereedskap het besonder goeie oksidasie weerstand. Selfs al is die snykant in 'n rooiwarm toestand, kan dit voortdurend gebruik word. Daarom kan keramiekgereedskap droë sny bereik, en sodoende die behoefte aan snyvloeistof uitskakel.
③ Goeie chemiese stabiliteit: Keramiese snygereedskap is nie maklik om met metaal te bind nie, en is korrosiebestand en het goeie chemiese stabiliteit, wat die bindingslytasie van snygereedskap kan verminder.
④ Lae wrywingskoëffisiënt: Die affiniteit tussen keramiekgereedskap en metaal is klein, en die wrywingskoëffisiënt is laag, wat snykrag en snytemperatuur kan verminder.
⑶ Keramiekmesse het toepassings
Keramiek is een van die gereedskapmateriale wat hoofsaaklik vir hoëspoedafwerking en semi-afwerking gebruik word. Keramiek snygereedskap is geskik vir die sny van verskeie gietyster (grys gietyster, smeebare gietyster, smeebare gietyster, verkoelde gietyster, hoë-legering slytvaste gietyster) en staal materiale (koolstof strukturele staal, legering strukturele staal, hoë sterkte staal, hoë mangaanstaal, gebluste staal, ens.), kan ook gebruik word om koperlegerings, grafiet, ingenieursplastiek en saamgestelde materiale te sny.
Die materiaal eienskappe van keramiek snygereedskap het die probleme van lae buigsterkte en swak slagtaaiheid, wat hulle ongeskik maak om teen lae snelhede en onder impakladings te sny.
4. Bedekte gereedskapmateriaal
Bedekking van snygereedskap is een van die belangrike maniere om werktuigprestasie te verbeter. Die opkoms van bedekte gereedskap het 'n groot deurbraak in die snywerkverrigting van snygereedskap teweeggebring. Bedekte gereedskap word bedek met een of meer lae vuurvaste verbindings met goeie slytasieweerstand op die werktuigliggaam met goeie taaiheid. Dit kombineer die gereedskapmatriks met die harde laag, waardeur die werktuigwerkverrigting aansienlik verbeter word. Bedekte gereedskap kan verwerkingsdoeltreffendheid verbeter, verwerkingsakkuraatheid verbeter, gereedskap se dienslewe verleng en verwerkingskoste verminder.
Ongeveer 80% van die snygereedskap wat in nuwe CNC-masjiengereedskap gebruik word, gebruik bedekte gereedskap. Bedekte gereedskap sal in die toekoms die belangrikste gereedskapvariëteit op die gebied van CNC-bewerking wees.
⑴ Tipes bedekte gereedskap
Volgens verskillende bedekkingsmetodes kan bedekte gereedskap verdeel word in chemiese dampneerslag (CVD) bedekte gereedskap en fisiese dampneerslag (PVD) bedekte gereedskap. Bedekte karbiedsnygereedskap gebruik gewoonlik chemiese dampneerslagmetode, en die neerslagtemperatuur is ongeveer 1000 °C. Bedekte hoëspoed staal snygereedskap gebruik oor die algemeen fisiese dampneerslagmetode, en die neerslagtemperatuur is ongeveer 500 °C;
Volgens die verskillende substraatmateriale van bedekte gereedskap, kan bedekte gereedskap verdeel word in karbiedbedekte gereedskap, hoëspoed-staalbedekte gereedskap en bedekte gereedskap op keramiek en superharde materiale (diamant en kubieke boornitried).
Volgens die eienskappe van die bedekkingsmateriaal kan bedekte gereedskap in twee kategorieë verdeel word, naamlik "harde" bedekte gereedskap en 'sagte' bedekte gereedskap. Die hoofdoelwitte wat deur "harde" bedekte gereedskap nagestreef word, is hoë hardheid en slytasieweerstand. Die belangrikste voordele daarvan is hoë hardheid en goeie slytasieweerstand, tipies TiC- en TiN-bedekkings. Die doelwit wat deur "sagte" bedekkingsgereedskap nagestreef word, is 'n lae wrywingskoëffisiënt, ook bekend as selfsmerende gereedskap, wat wrywing met die werkstukmateriaal Die koëffisiënt is baie laag, slegs ongeveer 0,1, wat adhesie kan verminder, wrywing kan verminder en snywerk kan verminder. krag en snytemperatuur.
Nanocoating (Nanoeoating) snygereedskap is onlangs ontwikkel. Sulke bedekte gereedskap kan verskillende kombinasies van bedekkingsmateriale (soos metaal/metaal, metaal/keramiek, keramiek/keramiek, ens.) gebruik om aan verskillende funksionele en prestasievereistes te voldoen. Behoorlik ontwerpte nano-bedekkings kan gereedskapmateriaal uitstekende wrywingverminderende en anti-slytasiefunksies en selfsmeer-eienskappe laat hê, wat dit geskik maak vir hoëspoed-droë sny.
⑵ Eienskappe van bedekte snygereedskap
① Goeie meganiese en snywerkverrigting: Bedekte gereedskap kombineer die uitstekende eienskappe van die basismateriaal en die bedekkingsmateriaal. Hulle handhaaf nie net die goeie taaiheid en hoë sterkte van die basismateriaal nie, maar het ook die hoë hardheid, hoë slytweerstand en lae Wrywingskoëffisiënt. Daarom kan die snyspoed van bedekte gereedskap met meer as 2 keer verhoog word as dié van onbedekte gereedskap, en hoër voertempo's word toegelaat. Die lewensduur van bedekte gereedskap word ook verbeter.
② Sterk veelsydigheid: Bedekte gereedskap het wye veelsydigheid en brei die verwerkingsreeks aansienlik uit. Een bedekte gereedskap kan verskeie nie-bedekte gereedskap vervang.
③ Bedekkingsdikte: Soos die bedekkingsdikte toeneem, sal die gereedskapleeftyd ook toeneem, maar wanneer die bedekkingsdikte versadiging bereik, sal die gereedskapslewe nie meer aansienlik toeneem nie. Wanneer die laag te dik is, sal dit maklik afskilfering veroorsaak; wanneer die laag te dun is, sal die slytasieweerstand swak wees.
④ Herslypbaarheid: Bedekte lemme het swak herslypbaarheid, komplekse bedekkingstoerusting, hoë prosesvereistes en lang bedekkingstyd.
⑤ Bedekkingsmateriaal: Gereedskap met verskillende bedekkingsmateriaal het verskillende snyprestasies. Byvoorbeeld: wanneer teen lae spoed gesny word, het TiC-bedekking voordele; wanneer teen hoë spoed gesny word, is TiN meer geskik.
⑶ Toepassing van bedekte snygereedskap
Bedekte gereedskap het groot potensiaal op die gebied van CNC-bewerking en sal in die toekoms die belangrikste gereedskapverskeidenheid op die gebied van CNC-bewerking wees. Bedekkingstegnologie is toegepas op eindmeulens, ruimers, boorpunte, saamgestelde gatverwerkingsgereedskap, ratkookplaat, ratvormsnyers, ratskeersnyers, vormingsbriewe en verskeie masjien-geklemde indekseerbare insetsels om aan verskeie vereistes van hoëspoed snyverwerking te voldoen. Die behoeftes van materiale soos staal en gietyster, hittebestande legerings en nie-ysterhoudende metale.
5. Karbied gereedskap materiale
Karbiedsnygereedskap, veral indekseerbare karbiedsnygereedskap, is die voorste produkte van CNC-bewerkingsgereedskap. Sedert die 1980's is die variëteite van verskeie integrale en indekseerbare karbiedsnygereedskap of -insetsels na verskeie tipes uitgebrei. ’n Verskeidenheid snygereedskapvelde, waarin indekseerbare karbiedgereedskap uitgebrei het van eenvoudige draaigereedskap en vlakfreessnyers tot verskeie presisie-, komplekse en vormgereedskapvelde.
⑴ Tipes karbiedsnygereedskap
Volgens die hoof chemiese samestelling kan gesementeerde karbied verdeel word in wolframkarbied-gebaseerde gesementeerde karbied en titaankoolstof (nitried) (TiC(N))-gebaseerde gesementeerde karbied.
Wolframkarbied-gebaseerde gesementeerde karbied sluit drie tipes in: wolframkobalt (YG), wolframkobalt-titanium (YT), en skaars karbied bygevoeg (YW). Elkeen het sy eie voordele en nadele. Die hoofkomponente is wolframkarbied (WC) en titaankarbied. (TiC), tantaalkarbied (TaC), niobiumkarbied (NbC), ens. Die algemeen gebruikte metaalbindingsfase is Co.
Titaankoolstof (nitried)-gebaseerde gesementeerde karbied is 'n gesementeerde karbied met TiC as die hoofkomponent (sommige voeg ander karbiede of nitriede by). Die algemeen gebruikte metaalbindingsfases is Mo en Ni.
ISO (Internasionale Organisasie vir Standaardisering) verdeel sny-karbied in drie kategorieë:
Klas K, insluitend Kl0 ~ K40, is gelykstaande aan my land se YG-klas (die hoofkomponent is WC.Co).
P-kategorie, insluitend P01 ~ P50, is gelykstaande aan my land se YT-kategorie (die hoofkomponent is WC.TiC.Co).
Klas M, insluitend M10~M40, is gelykstaande aan my land se YW-klas (hoofkomponent is WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Elke graad verteenwoordig 'n reeks legerings wat wissel van hoë hardheid tot maksimum taaiheid met 'n getal tussen 01 en 50.
⑵ Prestasie-eienskappe van karbiedsnygereedskap
① Hoë hardheid: Karbiedsnygereedskap word gemaak van karbiede met 'n hoë hardheid en smeltpunt (genoem harde fase) en metaalbinders (genoem bindingsfase) deur poeiermetallurgie, met 'n hardheid van 89 tot 93HRA. , veel hoër as hoëspoedstaal. By 5400C kan die hardheid steeds 82~87HRA bereik, wat dieselfde is as die hardheid van hoëspoedstaal by kamertemperatuur (83~86HRA). Die hardheidwaarde van gesementeerde karbied verander met die aard, hoeveelheid, deeltjiegrootte van karbiede en die inhoud van die metaalbindingsfase, en neem gewoonlik af met die toename in die inhoud van die bindingmetaalfase. Wanneer die bindmiddelfase-inhoud dieselfde is, is die hardheid van YT-legerings hoër as dié van YG-legerings, en legerings wat met TaC (NbC) bygevoeg word, het hoër hoë-temperatuur-hardheid.
② Buigsterkte en taaiheid: Die buigsterkte van algemeen gebruikte sementkarbied is in die reeks van 900 tot 1500MPa. Hoe hoër die metaalbindmiddelfase-inhoud, hoe hoër is die buigsterkte. Wanneer die bindmiddelinhoud dieselfde is, is die sterkte van YG-tipe (WC-Co)-legering hoër as dié van YT-tipe (WC-TiC-Co)-legering, en soos die TiC-inhoud toeneem, neem die sterkte af. Gesementeerde karbied is 'n bros materiaal, en sy impaktaaiheid by kamertemperatuur is slegs 1/30 tot 1/8 dié van hoëspoedstaal.
⑶ Toepassing van algemeen gebruikte karbiedsnygereedskap
YG-legerings word hoofsaaklik gebruik vir die verwerking van gietyster, nie-ysterhoudende metale en nie-metaalmateriale. Fynkorrelige gesementeerde karbied (soos YG3X, YG6X) het hoër hardheid en slytasieweerstand as mediumkorrelige karbied met dieselfde kobaltinhoud. Dit is geskik vir die verwerking van 'n paar spesiale harde gietyster, austenitiese vlekvrye staal, hittebestande legering, titaanlegering, harde brons en slytvaste isolerende materiale, ens.
Die uitstaande voordele van YT-tipe sementkarbied is hoë hardheid, goeie hittebestandheid, hoër hardheid en druksterkte by hoë temperature as YG-tipe, en goeie oksidasieweerstand. Daarom, wanneer vereis word dat die mes hoër hittebestandheid en slytasieweerstand moet hê, moet 'n graad met 'n hoër TiC-inhoud gekies word. YT-legerings is geskik vir die verwerking van plastiekmateriale soos staal, maar is nie geskik vir die verwerking van titaniumlegerings en silikon-aluminiumlegerings nie.
YW-legering het die eienskappe van YG- en YT-legerings, en het goeie omvattende eienskappe. Dit kan gebruik word om staal, gietyster en nie-ysterhoudende metale te verwerk. As die kobaltinhoud van hierdie tipe legering gepas verhoog word, kan die sterkte baie hoog wees en kan dit gebruik word vir growwe bewerking en onderbroke sny van verskeie moeilik-bewerkbare materiale.
6. Hoëspoed staal sny gereedskap
High Speed Steel (HSS) is 'n hoë-legering gereedskapstaal wat meer legeringselemente soos W, Mo, Cr en V byvoeg. Hoëspoed staal snygereedskap het uitstekende omvattende werkverrigting in terme van sterkte, taaiheid en verwerkbaarheid. In komplekse snygereedskap, veral dié met komplekse lemvorms soos gatverwerkingsgereedskap, freessnyers, skroefgereedskap, steekgereedskap, ratsnygereedskap, ens., word hoëspoedstaal steeds gebruik. 'n dominante posisie inneem. Hoëspoed staalmesse is maklik om skerp te maak om skerp snyrande te produseer.
Volgens verskillende gebruike kan hoëspoedstaal verdeel word in algemene doelhoëspoedstaal en hoëprestasiehoëspoedstaal.
⑴ Algemene-doel hoë-spoed staal sny gereedskap
Algemene doel hoëspoed staal. Oor die algemeen kan dit in twee kategorieë verdeel word: wolframstaal en wolfram-molibdeenstaal. Hierdie tipe hoëspoedstaal bevat 0,7% tot 0,9% (C). Volgens die verskillende wolframinhoud in die staal kan dit verdeel word in wolframstaal met 'n W-inhoud van 12% of 18%, wolfram-molibdeenstaal met 'n W-inhoud van 6% of 8%, en molibdeenstaal met 'n W-inhoud van 2% of geen W. . Algemene doel hoëspoedstaal het 'n sekere hardheid (63-66HRC) en slytasieweerstand, hoë sterkte en taaiheid, goeie plastisiteit en verwerkingstegnologie, dus word dit wyd gebruik in die vervaardiging van verskeie komplekse gereedskap.
① Tungsten staal: Die tipiese graad van algemene-doel hoë-spoed staal wolfram staal is W18Cr4V, (na verwys as W18). Dit het goeie algehele prestasie. Die hoë-temperatuur hardheid by 6000C is 48.5HRC, en kan gebruik word om verskeie komplekse gereedskap te vervaardig. Dit het die voordele van goeie maalbaarheid en lae ontkolingssensitiwiteit, maar as gevolg van sy hoë karbiedinhoud, ongelyke verspreiding, groot deeltjies en lae sterkte en taaiheid.
② Wolfram-molibdeenstaal: verwys na 'n hoëspoedstaal wat verkry word deur 'n deel van die wolfram in wolframstaal met molibdeen te vervang. Die tipiese graad van wolfram-molibdeen staal is W6Mo5Cr4V2, (na verwys as M2). Die karbieddeeltjies van M2 is fyn en eenvormig, en sy sterkte, taaiheid en hoë-temperatuur plastisiteit is beter as dié van W18Cr4V. Nog 'n tipe wolfram-molibdeenstaal is W9Mo3Cr4V (W9 vir kort). Sy termiese stabiliteit is effens hoër as M2-staal, sy buigsterkte en taaiheid is beter as W6M05Cr4V2, en dit het goeie verwerkbaarheid.
⑵ Hoë-werkverrigting hoë-spoed staal sny gereedskap
Hoëprestasie hoëspoedstaal verwys na 'n nuwe staaltipe wat 'n mate van koolstofinhoud, vanadiuminhoud en legeringselemente soos Co en Al by die samestelling van algemene-doel hoëspoedstaal voeg, en sodoende die hittebestandheid en slytasieweerstand daarvan verbeter . Daar is hoofsaaklik die volgende kategorieë:
① Hoëkoolstof hoëspoedstaal. Hoë-koolstof hoëspoed staal (soos 95W18Cr4V) het 'n hoë hardheid by kamertemperatuur en hoë temperatuur. Dit is geskik vir die vervaardiging en verwerking van gewone staal en gietyster, boorpunte, ruimers, krane en freessnyers met hoë slytweerstandvereistes, of gereedskap vir die verwerking van harder materiale. Dit is nie geskik om groot impakte te weerstaan nie.
② Hoë vanadium hoë spoed staal. Tipiese grade, soos W12Cr4V4Mo, (na verwys as EV4), se V-inhoud verhoog tot 3% tot 5%, het goeie slytasieweerstand, en is geskik vir die sny van materiale wat groot gereedskapslytasie veroorsaak, soos vesels, harde rubber, plastiek , ens., en kan ook gebruik word vir die verwerking van Materiale soos vlekvrye staal, hoë-sterkte staal en hoë-temperatuur legerings.
③ Kobalt hoë spoed staal. Dit is 'n kobaltbevattende superharde hoëspoedstaal. Tipiese grade, soos W2Mo9Cr4VCo8, (na verwys as M42), het baie hoë hardheid. Die hardheid daarvan kan 69-70HRC bereik. Dit is geskik vir die verwerking van moeilik-om-gebruik hoë-sterkte hittebestande staal, hoë-temperatuur legerings, titanium allooie, ens. Verwerking materiale: M42 het goeie slypbaarheid en is geskik vir die maak van presisie en komplekse gereedskap, maar dit is nie geskik vir werk onder impak sny toestande.
④ Hoëspoedstaal van aluminium. Dit is 'n aluminiumbevattende superharde hoëspoedstaal. Tipiese grade is byvoorbeeld W6Mo5Cr4V2Al, (na verwys as 501). Die hoë-temperatuur hardheid by 6000C bereik ook 54HRC. Die snyprestasie is gelykstaande aan M42. Dit is geskik vir die vervaardiging van freessnyers, boorpunte, ruimers, ratsnyers en borsels. ens., wat gebruik word vir die verwerking van materiale soos legeringstaal, vlekvrye staal, hoësterkte staal en hoë-temperatuur legerings.
⑤ Stikstof superharde hoëspoedstaal. Tipiese grade, soos W12M03Cr4V3N, waarna verwys word as (V3N), is stikstofbevattende superharde hoëspoedstaal. Die hardheid, sterkte en taaiheid is gelykstaande aan M42. Hulle kan as 'n plaasvervanger vir kobaltbevattende hoëspoedstaal gebruik word en word gebruik vir laespoedsny van moeilik bewerkbare materiale en laespoed, hoë-presisiestaal. verwerking.
⑶ Smelt hoëspoedstaal en poeiermetallurgie hoëspoedstaal
Volgens verskillende vervaardigingsprosesse kan hoëspoedstaal verdeel word in die smelt van hoëspoedstaal en poeiermetallurgie hoëspoedstaal.
① Smelt van hoëspoedstaal: Beide gewone hoëspoedstaal en hoëprestasie hoëspoedstaal word gemaak deur smeltmetodes. Hulle word in messe gemaak deur prosesse soos smelting, gietwerk en platering en rol. ’n Ernstige probleem wat maklik voorkom wanneer hoëspoedstaal gesmelt word, is karbiedsegregasie. Harde en bros karbiede word oneweredig in hoëspoedstaal versprei, en die korrels is grof (tot dosyne mikrons), wat die slytweerstand en taaiheid van hoëspoedstaalgereedskap beïnvloed. en snywerkverrigting nadelig beïnvloed.
② Poeiermetallurgie-hoëspoedstaal (PM HSS): Poeiermetallurgie-hoëspoedstaal (PM HSS) is 'n vloeibare staal wat in 'n hoëfrekwensie-induksie-oond gesmelt is, met hoëdruk-argon of suiwer stikstof verneveld en dan geblus word om te verkry fyn en eenvormige kristalle. Struktuur (hoëspoedstaalpoeier), en druk dan die resulterende poeier in 'n mesblanko onder hoë temperatuur en hoë druk, of maak eers 'n staalblok en smee en rol dit dan in 'n mesvorm. In vergelyking met hoëspoedstaal wat deur die smeltmetode vervaardig word, het PM HSS die voordele dat die karbiedkorrels fyn en eenvormig is, en die sterkte, taaiheid en slytweerstand is baie verbeter in vergelyking met die gesmelte hoëspoedstaal. Op die gebied van komplekse CNC-gereedskap sal PM HSS-gereedskap verder ontwikkel en 'n belangrike posisie beklee. Tipiese grade, soos F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, ens., kan gebruik word om groot-grootte, swaar gelaaide, hoë-impak snygereedskap, sowel as presisie snygereedskap te vervaardig.
Beginsels vir die keuse van CNC-gereedskapmateriaal
Tans sluit die wyd gebruikte CNC-gereedskapmateriaal hoofsaaklik diamantgereedskap, kubieke boornitriedgereedskap, keramiekgereedskap, bedekte gereedskap, karbiedgereedskap, hoëspoedstaalgereedskap, ens. Daar is baie grade gereedskapmateriaal, en hul eienskappe verskil baie. Die volgende tabel toon die hoofprestasie-aanwysers van verskeie gereedskapmateriale.
Gereedskapmateriaal vir CNC-bewerking moet gekies word volgens die werkstuk wat verwerk word en die aard van die verwerking. Die keuse van gereedskapmateriaal moet redelik ooreenstem met die verwerkingsvoorwerp. Die passing van snygereedskapmateriaal en verwerkingsvoorwerpe verwys hoofsaaklik na die passing van die meganiese eienskappe, fisiese eienskappe en chemiese eienskappe van die twee om die langste gereedskaplewe en maksimum snyproduktiwiteit te verkry.
1. Pas die meganiese eienskappe van snygereedskapmateriaal en verwerking van voorwerpe by
Die probleem om die meganiese eienskappe van die snygereedskap en die verwerkingsvoorwerp te pas, verwys hoofsaaklik na die ooreenstemming van meganiese eienskapparameters soos sterkte, taaiheid en hardheid van die gereedskap en die werkstukmateriaal. Gereedskapmateriale met verskillende meganiese eienskappe is geskik vir die verwerking van verskillende werkstukmateriale.
① Die volgorde van die hardheid van die gereedskapmateriaal is: diamantgereedskap>kubieke boornitriedgereedskap>keramiekgereedskap>wolframkarbied>hoëspoedstaal.
② Die volgorde van buigsterkte van gereedskapmateriaal is: hoëspoedstaal > gesementeerde karbied > keramiekgereedskap > diamant- en kubieke boornitriedgereedskap.
③ Die orde van taaiheid van gereedskapmateriaal is: hoëspoedstaal> wolframkarbied> kubieke boornitried, diamant- en keramiekgereedskap.
Hoë-hardheid werkstukmateriaal moet met hoër-hardheid gereedskap verwerk word. Die hardheid van die gereedskapmateriaal moet hoër wees as die hardheid van die werkstukmateriaal, wat oor die algemeen vereis word om bo 60HRC te wees. Hoe hoër die hardheid van die gereedskapmateriaal, hoe beter is sy slytasieweerstand. Byvoorbeeld, wanneer die kobaltinhoud in gesementeerde karbied toeneem, verhoog die sterkte en taaiheid daarvan en verminder die hardheid, wat dit geskik maak vir growwe bewerking; wanneer die kobaltinhoud afneem, verhoog die hardheid en slytasieweerstand, wat dit geskik maak vir afwerking.
Gereedskap met uitstekende hoë-temperatuur meganiese eienskappe is veral geskik vir hoëspoed sny. Die uitstekende hoë-temperatuur werkverrigting van keramiek snygereedskap stel hulle in staat om teen hoë snelhede te sny, en die toegelate snyspoed kan 2 tot 10 keer hoër wees as dié van gesementeerde karbied.
2. Pas die fisiese eienskappe van die snygereedskapmateriaal by die gemasjineerde voorwerp
Gereedskap met verskillende fisiese eienskappe, soos hoëspoedstaalgereedskap met hoë termiese geleidingsvermoë en lae smeltpunt, keramiekgereedskap met hoë smeltpunt en lae termiese uitsetting, diamantgereedskap met hoë termiese geleiding en lae termiese uitsetting, ens., is geskik vir verwerking van verskillende werkstukmateriaal. Wanneer werkstukke met swak termiese geleidingsvermoë verwerk word, moet gereedskapmateriaal met beter termiese geleidingsvermoë gebruik word sodat die snyhitte vinnig oorgedra kan word en die snytemperatuur verlaag kan word. As gevolg van sy hoë termiese geleidingsvermoë en termiese diffusiwiteit, kan diamant maklik snyhitte verdryf sonder om groot termiese vervorming te veroorsaak, wat veral belangrik is vir presisiebewerkingsgereedskap wat hoë dimensionele akkuraatheid vereis.
① Die hitteweerstandstemperatuur van verskeie gereedskapmateriale: diamantgereedskap is 700 ~ 8000C, PCBN-gereedskap is 13000~15000C, keramiekgereedskap is 1100~12000C, TiC(N)-gebaseerde gesementeerde karbied is 900~11000C, WC-gebaseerde korrels Carbide is 800~9000C, HSS is 600~7000C.
② Die volgorde van termiese geleidingsvermoë van verskeie gereedskapmateriale: PCD>PCBN>WC-gebaseerde gesementeerde karbied>TiC(N)-gebaseerde gesementeerde karbied>HSS>Si3N4-gebaseerde keramiek>A1203-gebaseerde keramiek.
③ Die volgorde van termiese uitsettingskoëffisiënte van verskeie gereedskapmateriale is: HSS>WC-gebaseerde gesementeerde karbied>TiC(N)>A1203-gebaseerde keramiek>PCBN>Si3N4-gebaseerde keramiek>PCD.
④ Die volgorde van termiese skokweerstand van verskeie gereedskapmateriale is: HSS>WC-gebaseerde gesementeerde karbied>Si3N4-gebaseerde keramiek>PCBN>PCD>TiC(N)-gebaseerde gesementeerde karbied>A1203-gebaseerde keramiek.
3. Pas die chemiese eienskappe van die snygereedskapmateriaal by die gemasjineerde voorwerp
Die probleem om die chemiese eienskappe van snygereedskapmateriale en die verwerking van voorwerpe te pas, verwys hoofsaaklik na die ooreenstemming van chemiese prestasieparameters soos chemiese affiniteit, chemiese reaksie, diffusie en ontbinding van gereedskapmateriale en werkstukmateriale. Gereedskap met verskillende materiale is geskik vir die verwerking van verskillende werkstukmateriaal.
① Die bindingstemperatuurweerstand van verskeie gereedskapmateriale (met staal) is: PCBN>keramiek>wolframkarbied>HSS.
② Die oksidasieweerstandstemperatuur van verskeie gereedskapmateriale is: keramiek>PCBN>wolframkarbied>diamant>HSS.
③ Die diffusiesterkte van die gereedskapmateriaal (vir staal) is: diamant>Si3N4-gebaseerde keramiek>PCBN>A1203-gebaseerde keramiek. Die diffusie-intensiteit (vir titanium) is: A1203-gebaseerde keramiek>PCBN>SiC>Si3N4>diamant.
4. Redelike keuse van CNC gereedskap materiaal
Oor die algemeen is PCBN, keramiekgereedskap, bedekte karbied en TiCN-gebaseerde karbiedgereedskap geskik vir CNC-verwerking van ysterhoudende metale soos staal; terwyl PCD-gereedskap geskik is vir nie-ysterhoudende metaalmateriale soos Al, Mg, Cu en hul legerings en Verwerking van nie-metaalmateriale. Die tabel hieronder lys sommige van die werkstukmateriale waarvoor die bogenoemde gereedskapmateriaal geskik is vir verwerking.
Xinfa CNC-gereedskap het die eienskappe van goeie gehalte en lae prys. Vir besonderhede, besoek asseblief:
CNC-gereedskapvervaardigers – China CNC-gereedskapfabriek en verskaffers (xinfatools.com)
Postyd: Nov-01-2023
