Gwybodaeth sylfaenol am offer torri, darllenwch hwn!

Mae angen i geffyl da fod â chyfrwy, a dylid defnyddio offer peiriannu CNC uwch. Os defnyddir yr offer torri anghywir, mae'n ddiwerth! Mae dewis deunyddiau offer priodol yn cael effaith sylweddol ar fywyd gwasanaeth offer, effeithlonrwydd prosesu, ansawdd prosesu, a chostau prosesu. Mae'r erthygl hon yn darparu gwybodaeth werthfawr am offer torri. Ei gasglu a'i rannu, gadewch i ni ddysgu gyda'n gilydd.
un
Dylai'r deunydd offeryn fod â phriodweddau sylfaenol
Mae dewis deunyddiau offer yn cael effaith sylweddol ar fywyd offer, effeithlonrwydd prosesu, ansawdd prosesu, a chostau prosesu. Rhaid i offer torri wrthsefyll pwysedd uchel, tymheredd uchel, ffrithiant, effaith a dirgryniad wrth dorri. Felly, dylai fod gan ddeunyddiau offer y priodweddau sylfaenol canlynol:
(1) Caledwch a gwrthsefyll gwisgo. Rhaid i galedwch y deunydd offeryn fod yn uwch na chaledwch y deunydd darn gwaith, yn gyffredinol mae angen caledwch o 60HRC neu uwch. Po uchaf yw caledwch y deunydd offeryn, y gorau yw ei wrthwynebiad gwisgo.
(2) Cryfder a chaledwch. Dylai'r deunydd offeryn fod â chryfder a chaledwch uchel i wrthsefyll grymoedd torri, effeithiau a dirgryniadau, ac i atal toriad brau a chwymp ymyl yr offeryn.
(3) Gwrthiant gwres. Mae gan y deunydd offeryn ymwrthedd gwres da, gall wrthsefyll tymheredd torri uchel, ac mae ganddo wrthwynebiad ocsideiddio da.
(4) Perfformiad prosesau ac economi. Dylai'r deunydd offeryn fod â pherfformiad gofannu da, perfformiad triniaeth wres, a pherfformiad weldio; Perfformiad malu, a mynd ar drywydd cymhareb perfformiad cost uchel.
dwy
Mathau, priodweddau, nodweddion, a chymwysiadau o ddeunyddiau offer torri
1. Deunydd offeryn torri diemwnt
Mae diemwnt yn allotrope o garbon, a dyma'r deunydd anoddaf a geir ym myd natur. Mae gan offer torri diemwnt galedwch uchel, ymwrthedd gwisgo, a dargludedd thermol, ac fe'u defnyddir yn eang wrth brosesu deunyddiau anfferrus ac anfetelaidd. Yn enwedig wrth dorri aloion alwminiwm alwminiwm a silicon yn gyflym, offer torri diemwnt yw'r prif fath o offer torri sy'n anodd eu disodli. Mae offer torri diemwnt a all gyflawni effeithlonrwydd uchel, sefydlogrwydd uchel, a bywyd gwasanaeth hir yn offer anhepgor a phwysig mewn peiriannu CNC modern.
⑴ Mathau o offer torri diemwnt
① Offer torri diemwnt naturiol: Mae gan ddiamwnt naturiol hanes o dros gan mlynedd fel offeryn torri. Ar ôl malu dirwy, gall offer torri diemwnt grisial sengl naturiol fod ag ymylon hynod sydyn, gyda radiws torri o hyd at 0.002 μ m. Gan ei fod yn gallu torri tra-denau a chyflawni cywirdeb gweithfan hynod o uchel a garwder arwyneb isel, mae'n offeryn peiriannu manwl iawn cydnabyddedig, delfrydol ac unigryw.
② Offer torri diemwnt PCD: Mae diemwnt naturiol yn ddrud, ac mae diemwnt polycrystalline (PCD) yn dal i gael ei ddefnyddio'n eang mewn prosesu torri. Ers y 1970au cynnar, diemwnt Polycrystalline a baratowyd gan dechnoleg synthesis tymheredd uchel a phwysedd uchel Ar ôl datblygiad llwyddiannus llafnau Polycrystalline Diamond (PCD), mae offer torri diemwnt naturiol wedi'u disodli gan ddiamwnt polycrystalline artiffisial mewn llawer o sefyllfaoedd. Mae deunyddiau crai PCD yn doreithiog, ac nid yw eu prisiau ond ychydig ddegau i ddeg gwaith yn fwy na diemwnt naturiol. Ni all offer torri PCD falu ymylon hynod o finiog, ac nid yw ansawdd wyneb darnau gwaith wedi'u prosesu cystal â diemwnt naturiol. Ar hyn o bryd, ni ellir cynhyrchu offer torri PCD gyda rhigolau torri sglodion yn hawdd mewn diwydiant Ffilm. Felly, dim ond ar gyfer torri metelau anfferrus ac anfetelau yn fanwl y gellir defnyddio PCD, gan ei gwneud hi'n anodd cyflawni torri drych manwl iawn.
③ Offer torri diemwnt CVD: Ers diwedd y 1970au i ddechrau'r 1980au, mae technoleg diemwnt CVD wedi dod i'r amlwg yn Japan. Mae diemwnt CVD yn cyfeirio at synthesis ffilmiau diemwnt ar swbstradau heterogenaidd (fel aloion caled, cerameg, ac ati) gan ddefnyddio dyddodiad anwedd cemegol (CVD). Mae gan diemwnt CVD yr un strwythur a nodweddion â diemwnt naturiol. Mae perfformiad diemwnt CVD yn debyg iawn i berfformiad diemwnt naturiol, ac mae'n cyfuno manteision diemwnt grisial sengl naturiol a diemwnt polycrystalline (PCD), sydd i ryw raddau yn goresgyn eu diffygion.
⑵ Nodweddion perfformiad offer torri diemwnt
① Caledwch eithriadol o uchel a gwrthsefyll gwisgo: Diemwnt naturiol yw'r sylwedd anoddaf a geir mewn natur. Mae gan ddiamwnt wrthwynebiad gwisgo hynod o uchel. Wrth brosesu deunyddiau caledwch uchel, mae hyd oes offer torri diemwnt 10-100 gwaith yn fwy nag offer torri aloi caled, a hyd yn oed gannoedd o weithiau'n hirach.
② Mae ganddo gyfernod ffrithiant isel iawn: Mae'r cyfernod ffrithiant rhwng diemwnt a rhai metelau anfferrus yn is nag offer torri eraill, gyda chyfernod ffrithiant isel ac anffurfiad bach yn ystod peiriannu, a all leihau'r grym torri.
③ Mae blaengaredd yn finiog iawn: gall ymyl offer diemwnt fod yn diriog iawn, a gall offer diemwnt grisial sengl naturiol gyrraedd mor uchel â 0.002-0.008 μ m. Yn gallu torri tra-denau a pheiriannu tra manwl.
④ Mae ganddo ddargludedd thermol uchel: Mae gan Ddiemwnt ddargludedd thermol uchel a chyfradd trylediad thermol, ac mae torri gwres yn hawdd ei wasgaru. Mae tymheredd torri'r offeryn yn isel.
⑤ Cael cyfernod ehangu thermol is: Mae cyfernod ehangu thermol diemwnt sawl gwaith yn llai na chyfernod aloi caled, ac mae'r newid ym maint yr offer a achosir gan dorri gwres yn fach iawn, sy'n arbennig o bwysig ar gyfer peiriannu manwl gywir a hynod fanwl. gofynion cywirdeb dimensiwn uchel.
Cymhwyso offer torri diemwnt
Defnyddir offer torri diemwnt yn gyffredin ar gyfer torri mân a diflasu deunyddiau anfferrus ac anfetelaidd ar gyflymder uchel. Yn addas ar gyfer prosesu gwahanol ddeunyddiau anfetelaidd sy'n gwrthsefyll traul, megis bylchau meteleg powdr gwydr ffibr, deunyddiau ceramig, ac ati; Metelau anfferrus amrywiol sy'n gwrthsefyll traul, megis aloion alwminiwm silicon amrywiol; Prosesau gorffen metel anfferrus amrywiol.
Anfantais offer torri diemwnt yw eu sefydlogrwydd thermol gwael. Pan fydd y tymheredd torri yn fwy na 700 gradd i 800 gradd, bydd eu caledwch yn cael ei golli'n llwyr; Yn ogystal, nid yw'n addas ar gyfer torri metelau du oherwydd bod diemwnt (carbon) yn rhyngweithio'n hawdd ag atomau haearn ar dymheredd uchel, gan drosi atomau carbon yn strwythurau graffit, gan wneud yr offeryn yn agored iawn i niwed.
2. ciwbig boron nitride deunydd offeryn torri
Mae'r ail ddeunydd superhard, boron nitrid ciwbig (CBN), wedi'i syntheseiddio gan ddefnyddio dull tebyg i weithgynhyrchu diemwnt, yn ail yn unig i ddiamwnt o ran caledwch a dargludedd thermol. Mae ganddo sefydlogrwydd thermol rhagorol ac nid yw'n ocsideiddio pan gaiff ei gynhesu i 10000C yn yr atmosffer. Mae gan CBN briodweddau cemegol hynod sefydlog ar gyfer metelau du a gellir eu defnyddio'n helaeth wrth brosesu cynhyrchion dur.
Mathau o offer torri boron nitrid ciwbig
Mae boron nitrid ciwbig (CBN) yn sylwedd nad yw'n bodoli mewn natur a gellir ei rannu'n grisial sengl a polycrystalline, sef grisial sengl CBN a boron nitrid boron ciwbig polycrystalline (PCBN). Mae CBN yn un o isomerau boron nitrid (BN), gyda strwythur tebyg i ddiemwnt.
Mae PCBN (Boron Nitride ciwbig Polycrystalline) yn ddeunydd polycrystalline sy'n sinteru deunyddiau CBN dirwy gyda'i gilydd trwy gyfnodau rhwymo (TiC, TiN, Al, Ti, ac ati) o dan dymheredd a phwysau uchel. Ar hyn o bryd dyma'r ail ddeunydd offer anoddaf wedi'i syntheseiddio'n artiffisial, ac ynghyd â diemwnt, cyfeirir ato fel deunydd offer superhard. Defnyddir PCBN yn bennaf ar gyfer gwneud offer torri neu offer eraill.
Gellir rhannu offer torri PCBN yn llafnau PCBN annatod a llafnau cyfansawdd PCBN wedi'u sintro â chyfansoddion aloi caled.
Gwneir llafnau cyfansawdd PCBN trwy sintro haen o PCBN O.{{0}.0mm o drwch ar aloi caled gyda chryfder a chadernid da. Mae ei berfformiad yn cyfuno caledwch da, caledwch uchel, a gwrthsefyll gwisgo, gan ddatrys problemau cryfder plygu isel ac anawsterau weldio llafnau CBN.
Prif briodweddau a nodweddion boron nitrid ciwbig
Er bod caledwch nitrid boron ciwbig ychydig yn is na diemwnt, mae'n llawer uwch na deunyddiau caledwch uchel eraill. Mantais ragorol CBN yw bod ei sefydlogrwydd thermol yn llawer uwch na diemwnt, gan gyrraedd dros 1200 gradd (700-800 gradd ar gyfer diemwnt), a mantais ragorol arall yw ei anadweithedd cemegol uchel, nad yw'n adweithio ag elfennau haearn ar 1200-1300 gradd . Mae prif nodweddion perfformiad boron nitrid ciwbig fel a ganlyn.
① Caledwch uchel a gwrthsefyll gwisgo: Mae strwythur grisial CBN yn debyg i ddiamwnt, gyda chaledwch a chryfder tebyg i ddiamwnt. Mae PCBN yn arbennig o addas ar gyfer prosesu deunyddiau caledwch uchel a allai fod yn ddaear o'r blaen yn unig, a gall gyflawni gwell ansawdd arwyneb y darnau gwaith.
② Mae ganddo sefydlogrwydd thermol uchel: gall ymwrthedd gwres CBN gyrraedd 1400-1500 gradd, sydd bron i 1 gwaith yn uwch na gwrthiant gwres diemwnt (700-800 gradd). Gall offer PCBN dorri aloion tymheredd uchel a dur wedi'i ddiffodd ar gyflymder 3-5 gwaith yn uwch nag offer aloi caled.
③ Sefydlogrwydd cemegol rhagorol: Nid yw'n adweithio'n gemegol â deunyddiau haearn hyd yn oed ar dymheredd rhwng 1200-1300 gradd, ac nid yw'n gwisgo'n sydyn fel diemwnt. Ar yr adeg hon, gall barhau i gynnal caledwch aloion caled; Mae offer torri PCBN yn addas ar gyfer torri rhannau dur wedi'u diffodd a haearn bwrw caled oer, a gellir eu defnyddio'n helaeth ar gyfer torri haearn bwrw yn gyflym.
④ Dargludedd thermol da: Er na all dargludedd thermol CBN ddal i fyny â diemwnt, mae dargludedd thermol PCBN yn ail yn unig i ddiamwnt mewn amrywiol ddeunyddiau offer, yn llawer uwch na dur cyflym ac aloion caled.
⑤ Cael cyfernod ffrithiant is: Gall cyfernod ffrithiant is arwain at ostyngiad mewn grym torri, gostyngiad yn y tymheredd torri, a gwelliant yn ansawdd yr wyneb yn ystod peiriannu.
Cymhwyso offer torri boron nitrid ciwbig
Mae boron nitrid ciwbig yn addas ar gyfer peiriannu manwl gywirdeb amrywiol ddeunyddiau anodd eu torri fel dur diffodd, haearn bwrw caled, aloion tymheredd uchel, aloion caled, a deunyddiau chwistrellu arwyneb. Gall y cywirdeb peiriannu gyrraedd IT5 (twll IT6), a gall y gwerth garwedd arwyneb fod mor isel â Ra1.25-0.20 μ M.
Mae caledwch a chryfder plygu deunyddiau offer torri boron nitrid ciwbig yn wael. Felly, nid yw offer troi nitrid boron ciwbig yn addas ar gyfer peiriannu garw ar gyflymder isel a gyda llwythi effaith uchel; Nid yw'n addas ar gyfer torri deunyddiau â phlastigrwydd uchel, megis aloion alwminiwm, aloion copr, aloion nicel, a dur â phlastigrwydd uchel, oherwydd bydd torri'r metelau hyn yn cynhyrchu dyddodion sglodion difrifol, a fydd yn dirywio'r wyneb peiriannu.
3. Ceramig torri deunyddiau offer
Mae gan offer torri ceramig nodweddion caledwch uchel, ymwrthedd gwisgo da, ymwrthedd gwres rhagorol a sefydlogrwydd cemegol, ac nid ydynt yn hawdd eu bondio â metelau. Mae offer torri ceramig yn chwarae rhan bwysig iawn mewn peiriannu CNC, ac maent wedi dod yn un o'r prif offer torri ar gyfer deunyddiau torri cyflym ac anodd eu peiriannu. Defnyddir offer torri ceramig yn helaeth mewn torri cyflym, torri sych, torri caled, a thorri deunyddiau anodd eu peiriannu. Gall offer torri ceramig brosesu deunyddiau caledwch uchel yn effeithlon na ellir eu prosesu gan offer torri traddodiadol, gan gyflawni "troi yn lle malu"; Gall cyflymder torri gorau posibl offer torri ceramig fod 2 i 10 gwaith yn uwch nag offer torri aloi caled, gan wella effeithlonrwydd cynhyrchu torri yn fawr; Y prif ddeunyddiau crai a ddefnyddir ar gyfer offer torri ceramig yw'r elfennau mwyaf helaeth yng nghramen y ddaear. Felly, mae hyrwyddo a chymhwyso offer torri ceramig o arwyddocâd mawr ar gyfer gwella cynhyrchiant, lleihau costau prosesu, ac arbed metelau gwerthfawr strategol. Bydd hefyd yn hyrwyddo cynnydd technoleg torri yn fawr.
⑴ Mathau o ddeunyddiau offer ceramig
Yn gyffredinol, gellir rhannu'r mathau o ddeunyddiau offer ceramig yn dri chategori: cerameg sy'n seiliedig ar alwmina, cerameg sy'n seiliedig ar nitrid silicon, a serameg cyfansawdd wedi'i seilio ar alwmina silicon nitrid. Yn eu plith, deunyddiau offer ceramig sy'n seiliedig ar alwmina a silicon nitrid yw'r rhai a ddefnyddir fwyaf. Mae perfformiad serameg sy'n seiliedig ar silicon nitrid yn well na serameg sy'n seiliedig ar alwmina.
⑵ Perfformiad a nodweddion offer torri ceramig
① Caledwch uchel a gwrthsefyll traul da: Er nad yw caledwch offer torri ceramig mor uchel â PCD a PCBN, mae'n sylweddol uwch nag offer torri aloi caled a dur cyflym, gan gyrraedd 93-95HRA. Gall offer torri ceramig brosesu deunyddiau caled uchel sy'n anodd eu peiriannu ag offer traddodiadol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer torri cyflym a thorri caled.
② Gwrthiant tymheredd uchel a gwrthsefyll gwres da: Gall offer torri ceramig barhau i dorri ar dymheredd uchel uwchlaw 1200 gradd. Mae gan offer torri ceramig briodweddau mecanyddol tymheredd uchel rhagorol, ac mae ymwrthedd ocsideiddio offer torri ceramig A12O3 yn arbennig o dda. Hyd yn oed pan fo'r ymyl flaen mewn cyflwr poeth coch, gellir ei ddefnyddio'n barhaus. Felly, gall offer torri ceramig gyflawni torri sych, a thrwy hynny arbed hylif torri.
③ Sefydlogrwydd cemegol da: Nid yw offer torri ceramig yn hawdd i'w bondio â metelau, ac maent yn gwrthsefyll cyrydiad gyda sefydlogrwydd cemegol da, a all leihau traul gludiog offer torri.
④ Cyfernod ffrithiant isel: Mae gan offer torri ceramig affinedd isel â metelau, gan arwain at gyfernod ffrithiant isel a all leihau grym torri a thymheredd torri.
⑶ Mae gan gyllyll ceramig geisiadau
Mae cerameg yn un o'r deunyddiau offer a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer peiriannu manwl cyflym a pheiriannu lled fanwl. Mae offer torri ceramig yn addas ar gyfer torri haearn bwrw amrywiol (haearn bwrw llwyd, haearn hydwyth, haearn bwrw hydrin, haearn bwrw caled oer, haearn bwrw aloi uchel sy'n gwrthsefyll traul) a dur (dur strwythurol carbon, dur strwythurol aloi, dur cryfder uchel , dur manganîs uchel, dur diffodd, ac ati), a gellir ei ddefnyddio hefyd i dorri aloion copr, graffit, plastigau peirianneg, a deunyddiau cyfansawdd.
Mae gan ddeunyddiau offer ceramig broblemau gyda chryfder plygu isel a chaledwch effaith gwael, gan eu gwneud yn anaddas i'w torri ar gyflymder isel ac o dan lwythi effaith.
4. deunydd offer cotio
Mae gorchuddio'r offer torri yn un o'r ffyrdd pwysig o wella eu perfformiad. Mae ymddangosiad offer torri wedi'u gorchuddio wedi gwneud datblygiadau sylweddol yn eu perfformiad torri. Offer torri wedi'u gorchuddio yw'r rhai sydd wedi'u gorchuddio ag un neu fwy o haenau o gyfansoddion anhydrin â gwrthiant traul da ar y corff offer gyda chaledwch da. Maent yn cyfuno'r matrics offer gyda gorchudd caled, a thrwy hynny wella perfformiad yr offeryn yn fawr. Gall offer torri gorchuddio wella effeithlonrwydd peiriannu, gwella cywirdeb peiriannu, ymestyn oes offer, a lleihau costau peiriannu.
Mae tua 80% o'r offer torri a ddefnyddir mewn offer peiriant CNC newydd yn defnyddio offer gorchuddio. Offer torri gorchuddio fydd yr amrywiaeth offer pwysicaf ym maes peiriannu CNC yn y dyfodol.
⑴ Mathau o offer torri wedi'u gorchuddio
Yn ôl gwahanol ddulliau cotio, gellir rhannu offer gorchuddio yn offer gorchuddio dyddodiad anwedd cemegol (CVD) ac offer gorchuddio dyddodiad anwedd corfforol (PVD). Yn gyffredinol, mae offer torri aloi caled wedi'i orchuddio yn defnyddio dull dyddodiad anwedd cemegol, gyda thymheredd dyddodiad o tua 1000 gradd. Yn gyffredinol, mae offer torri dur cyflymder uchel wedi'u gorchuddio yn defnyddio dull dyddodiad anwedd corfforol, gyda thymheredd dyddodiad o tua 500 gradd;
Yn ôl y gwahanol ddeunyddiau swbstrad o offer wedi'u gorchuddio, gellir rhannu offer gorchuddio yn offer gorchuddio aloi caled, offer gorchuddio dur cyflym, ac offer gorchuddio ar gerameg a deunyddiau superhard (diemwnt a boron nitrid ciwbig).
Yn ôl priodweddau deunyddiau cotio, gellir rhannu offer gorchuddio yn ddau gategori, sef offer gorchuddio "caled" ac offer gorchuddio "meddal". Y prif nod a ddilynir gan offer torri â chaenen "caled" yw caledwch uchel a gwrthsefyll gwisgo, gyda phrif fanteision caledwch uchel a gwrthsefyll gwisgo da, sy'n nodweddiadol o haenau TiC a TiN. Y nod a ddilynir gan offer gorchuddio "meddal" yw cyfernod ffrithiant isel, a elwir hefyd yn offer hunan-iro. Mae ei gyfernod ffrithiant gyda'r deunydd workpiece yn isel iawn, dim ond tua 0.1, a all leihau adlyniad, lleihau ffrithiant, a grym torri is a thymheredd torri.
Yn ddiweddar, datblygwyd offer cotio nano. Gall yr offeryn gorchuddio hwn ddefnyddio gwahanol gyfuniadau o ddeunyddiau cotio (fel metel / metel, metel / cerameg, cerameg / cerameg, ac ati) i fodloni gwahanol ofynion swyddogaethol a pherfformiad. Gall cotio nano wedi'i ddylunio'n dda waddoli deunyddiau offer gyda nodweddion gwrth-ffrithiant ardderchog, gwrth-wisgo, ac eiddo hunan-iro, gan eu gwneud yn addas ar gyfer torri sych cyflym.
Nodweddion offer torri â chaenen
① Perfformiad mecanyddol a thorri da: Mae offer torri wedi'u gorchuddio yn cyfuno priodweddau rhagorol y swbstrad a'r deunyddiau cotio, gan gynnal caledwch da a chryfder uchel y swbstrad, yn ogystal â chaledwch uchel, ymwrthedd traul, a cyfernod ffrithiant isel y cotio. Felly, gellir cynyddu cyflymder torri offer gorchuddio fwy na dwywaith o'i gymharu ag offer heb eu gorchuddio, a chaniateir cyfraddau bwydo uwch. Mae hyd oes offer torri wedi'i orchuddio hefyd wedi'i wella.
② Amlochredd cryf: Mae gan offer gorchuddio ystod eang o amlochredd ac maent yn ehangu'r ystod prosesu yn sylweddol. Gall un offeryn â chaenen gymryd lle sawl teclyn heb ei orchuddio.
③ Trwch cotio: Wrth i'r trwch cotio gynyddu, mae bywyd yr offer hefyd yn cynyddu, ond pan fydd y trwch cotio yn cyrraedd dirlawnder, nid yw bywyd yr offer yn cynyddu'n sylweddol mwyach. Pan fydd y cotio yn rhy drwchus, mae'n hawdd achosi plicio; Pan fydd y cotio yn rhy denau, mae'r ymwrthedd gwisgo yn wael.

④ Regrindability: Mae gan lafnau wedi'u gorchuddio Regrindability gwael, offer cotio cymhleth, gofynion proses uchel, ac amser cotio hir.
⑤ Deunyddiau cotio: Mae gan offer torri gyda gwahanol ddeunyddiau cotio berfformiad torri gwahanol. Er enghraifft, yn ystod torri cyflymder isel, mae gan cotio TiC fantais; Mae TiN yn fwy addas ar gyfer torri cyflym.
Cymhwyso offer torri â chaenen
Mae gan offer torri gorchuddio botensial mawr ym maes peiriannu CNC a dyma'r amrywiaeth offer pwysicaf yn y dyfodol. Mae technoleg cotio wedi'i chymhwyso i felinau diwedd, reamers, darnau drilio, offer prosesu twll cyfansawdd, torwyr hobio gêr, torwyr hobio gêr, torwyr eillio gêr, ffurfio broaches, a gwahanol fewnosodiadau mynegeio clamp peiriant, gan ddiwallu anghenion torri cyflym o deunyddiau amrywiol megis dur a haearn bwrw, aloion sy'n gwrthsefyll gwres, a metelau anfferrus.
5. Deunyddiau offer torri aloi caled
Offer torri aloi caled, yn enwedig offer torri aloi caled mynegadwy, yw prif gynhyrchion offer peiriannu CNC. Ers y 1980au, mae gwahanol fathau o offer torri neu lafnau aloi caled annatod a mynegadwy wedi ehangu i wahanol feysydd offer torri. Yn eu plith, mae offer torri aloi caled mynegadwy wedi ehangu o offer troi syml a thorwyr melino wyneb i wahanol feysydd offer manwl gywir, cymhleth a ffurfiedig.
⑴ Mathau o offer torri aloi caled
Yn ôl y prif gyfansoddiad cemegol, gellir rhannu aloion caled yn aloion caled sy'n seiliedig ar carbid twngsten ac aloion caled sy'n seiliedig ar carbid titaniwm (TiC (N)).
Mae aloion caled sy'n seiliedig ar carbid twngsten yn cynnwys tri math: cobalt twngsten (YG), titaniwm cobalt twngsten (YT), a carbidau prin wedi'u hychwanegu (YW), pob un â'i fanteision a'i anfanteision ei hun. Y prif gydrannau yw carbid twngsten (WC), carbid titaniwm (TiC), carbid tantalum (TaC), carbid niobium (NbC), ac ati Y cam bondio metel a ddefnyddir yn gyffredin yw Co.
Mae aloi caled sy'n seiliedig ar ditaniwm carbon (nitrogen) yn aloi caled sy'n cynnwys TiC yn bennaf (rhai gydag ychwanegu carbidau neu nitridau eraill), a'r cyfnodau bondio metel a ddefnyddir yn gyffredin yw Mo a Ni.
Mae ISO (Sefydliad Safoni Rhyngwladol) yn rhannu torri aloion caled yn dri chategori:
Mae dosbarth K, gan gynnwys Kl0-K40, yn cyfateb i ddosbarth YG yn Tsieina (sy'n cynnwys WC. Co yn bennaf).
Mae dosbarth P, gan gynnwys P01-P50, yn cyfateb i ddosbarth YT yn Tsieina (yn bennaf yn cynnwys WC. TiC. Co).
Mae dosbarth M, gan gynnwys M10 ~ M40, yn cyfateb i ddosbarth YW yn Tsieina (yn bennaf yn cynnwys WC TiC TaC (NbC) - Co).
Cynrychiolir cyfres o aloion sy'n amrywio o galedwch uchel i galedwch mwyaf gan rifau rhwng 01 a 50 ar gyfer pob gradd.
⑵ Nodweddion perfformiad offer torri aloi caled
① Caledwch uchel: Mae offer torri aloi caled yn cael eu gwneud gan feteleg powdr carbidau (a elwir yn gyfnodau caled) a rhwymwyr metel (a elwir yn gyfnodau bondio) gyda chaledwch uchel a phwynt toddi. Mae eu caledwch yn cyrraedd 89-93HRA, sy'n llawer uwch na chaledwch dur cyflym. Ar 5400C, gall eu caledwch gyrraedd 82-87HRA o hyd, sydd yr un fath â dur cyflym ar dymheredd ystafell (83-86HRA). Mae gwerth caledwch aloion caled yn amrywio yn ôl priodweddau, maint, maint gronynnau, a chynnwys cyfnodau bondio metel carbidau, ac yn gyffredinol yn gostwng gyda chynnydd yng nghynnwys cyfnodau bondio metel. Pan fydd cynnwys y cyfnod gludiog yr un peth, mae caledwch aloion math YT yn uwch na chaledwch aloion math YG, ac mae gan aloion â TaC (NbC) ychwanegol galedwch tymheredd uchel uwch.
② Cryfder a chaledwch plygu: Mae cryfder plygu aloion caled a ddefnyddir yn gyffredin yn amrywio o 900 i 1500MPa. Po uchaf yw cynnwys y cyfnod bondio metel, yr uchaf yw'r cryfder plygu. Pan fo'r cynnwys gludiog yr un peth, mae cryfder aloi math YG (WC Co) yn uwch na chryfder aloi math YT (WC TiC Co), ac mae'r cryfder yn lleihau gyda chynnydd cynnwys TiC. Mae aloi caled yn ddeunydd brau, a dim ond 1/30-1/8 o ddur cyflym yw ei wydnwch trawiad ar dymheredd ystafell.
Cymhwyso offer torri aloi caled a ddefnyddir yn gyffredin
Defnyddir aloion math YG yn bennaf ar gyfer prosesu haearn bwrw, metelau anfferrus, a deunyddiau anfetelaidd. Mae gan aloion caled graen mân (fel YG3X, YG6X) galedwch uwch a gwrthsefyll traul na aloion caled graen canolig pan fo eu cynnwys cobalt yr un peth. Maent yn addas ar gyfer prosesu haearn bwrw caled arbennig, dur di-staen austenitig, aloion sy'n gwrthsefyll gwres, aloion titaniwm, efydd caled, a deunyddiau inswleiddio sy'n gwrthsefyll traul.
Manteision rhagorol aloion caled math YT yw caledwch uchel, ymwrthedd gwres da, caledwch uwch a chryfder cywasgol ar dymheredd uchel o'i gymharu â math YG, a gwrthiant ocsideiddio da. Felly, pan fo'n ofynnol bod gan y cyllell ymwrthedd gwres uchel a gwrthsefyll gwisgo, dylid dewis gradd gyda chynnwys TiC uwch. Mae aloion math YT yn addas ar gyfer prosesu deunyddiau plastig fel dur, ond nid ydynt yn addas ar gyfer prosesu aloion titaniwm neu aloion alwminiwm silicon.
Mae aloion math YW yn meddu ar briodweddau aloion YG ac YT, gyda pherfformiad cynhwysfawr da. Gellir eu defnyddio ar gyfer prosesu deunyddiau dur, yn ogystal ag ar gyfer prosesu haearn bwrw a metelau anfferrus. Os yw'r cynnwys cobalt yn cynyddu'n briodol, gall y math hwn o aloi fod â chryfder uchel a gellir ei ddefnyddio ar gyfer peiriannu garw a thorri amrywiol ddeunyddiau anodd eu peiriannu yn ysbeidiol.
6. Offer torri dur cyflymder uchel
Mae Dur Cyflymder Uchel (HSS) yn fath o ddur offer aloi uchel sy'n cynnwys llawer iawn o elfennau aloi fel W, Mo, Cr, a V. Mae gan offer torri dur cyflymder uchel berfformiad cynhwysfawr rhagorol o ran cryfder, caledwch, a prosesadwyedd. Mewn offer torri cymhleth, yn enwedig mewn gweithgynhyrchu offer prosesu twll, torwyr melino, offer torri edau, torwyr lluniadu, offer torri gêr, ac offer torri siâp ymyl cymhleth eraill, mae dur cyflym yn dal i feddiannu'r prif safle. Mae offer torri dur cyflymder uchel yn hawdd i falu ymylon torri miniog.
Yn ôl gwahanol ddefnyddiau, gellir rhannu dur cyflym yn ddur cyflym cyffredinol a dur cyflymder uchel perfformiad uchel.
⑴ Offer torri dur cyflym cyffredinol
Dur cyflymder uchel cyffredinol. Yn gyffredinol, gellir ei rannu'n ddau gategori: dur twngsten a dur molybdenwm twngsten. Mae'r math hwn o ddur cyflym yn cynnwys (C) yn amrywio o 0.7% i 0.9%. Yn ôl y gwahanol gynnwys twngsten mewn dur, gellir ei rannu'n ddur twngsten gyda chynnwys W o 12% neu 18%, dur molybdenwm twngsten gyda chynnwys W o 6% neu 8%, a dur molybdenwm gyda chynnwys W o 2. % neu ddim W. Mae gan ddur cyflym cyffredinol galedwch penodol (63-66HRC) a gwrthsefyll traul, cryfder uchel a chaledwch, plastigrwydd da a phrosesadwyedd, ac fe'i defnyddir yn helaeth wrth weithgynhyrchu offer torri cymhleth amrywiol.
① Dur twngsten: Y radd nodweddiadol o ddur twngsten dur cyflym cyffredinol yw W18Cr4V, (y cyfeirir ato fel W18), sydd â phriodweddau cynhwysfawr da a chaledwch tymheredd uchel o 48.5HRC ar 6000C. Gellir ei ddefnyddio i gynhyrchu offer torri cymhleth amrywiol. Mae ganddo fanteision megis grindability da a sensitifrwydd decarburization isel, ond oherwydd cynnwys uchel carbidau, dosbarthiad anwastad, gronynnau mwy, a chryfder a chaledwch isel.
② Dur molybdenwm twngsten: mae'n cyfeirio at ddur cyflym a geir trwy ddisodli cyfran o dwngsten mewn dur twngsten â molybdenwm. Y radd nodweddiadol o ddur molybdenwm twngsten yw W6Mo5Cr4V2, wedi'i dalfyrru fel M2. Mae'r gronynnau carbid o M2 yn fach ac yn unffurf, gyda gwell cryfder, gwydnwch, a phlastigrwydd tymheredd uchel na W18Cr4V. Math arall o ddur molybdenwm twngsten yw W9Mo3Cr4V (wedi'i dalfyrru fel W9), sydd â sefydlogrwydd thermol ychydig yn uwch na dur M2, cryfder a chaledwch plygu gwell na W6M05Cr4V2, ac mae ganddo allu peiriannu da.
⑵ Offer torri dur cyflymder uchel perfformiad uchel
Mae dur cyflym perfformiad uchel yn cyfeirio at fath newydd o ddur sy'n ychwanegu rhywfaint o gynnwys carbon a vanadium, yn ogystal ag elfennau aloi fel Co ac Al, at gyfansoddiad dur cyflym cyffredinol pwrpas, er mwyn gwella ei wres. ymwrthedd a gwisgo ymwrthedd. Mae'r categorïau canlynol yn bennaf:
① Dur carbon uchel cyflym. Mae gan ddur cyflym carbon uchel (fel 95W18Cr4V) galedwch uchel ar dymheredd ystafell a thymheredd uchel, gan ei gwneud yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu a phrosesu dur cyffredin a haearn bwrw, darnau drilio, reamers, tapiau, a thorwyr melino â gofynion gwrthsefyll traul uchel, neu offer torri ar gyfer prosesu deunyddiau anoddach. Nid yw'n addas i wrthsefyll effeithiau mawr.
② dur cyflymder uchel vanadium uchel. Mae graddau nodweddiadol, megis W12Cr4V4Mo (y cyfeirir ato fel EV4), yn cynyddu'r cynnwys V i 3% -5%, mae ganddynt wrthwynebiad gwisgo da, ac maent yn addas ar gyfer torri deunyddiau sy'n achosi traul offer sylweddol, megis ffibrau, rwber caled , plastigau, ac ati Gellir eu defnyddio hefyd ar gyfer prosesu deunyddiau megis dur di-staen, dur cryfder uchel, ac aloion tymheredd uchel.
③ dur cyflym Cobalt. Mae'n perthyn i cobalt sy'n cynnwys dur cyflym iawn, gyda gradd nodweddiadol fel W2Mo9Cr4VCo8 (y cyfeirir ato fel M42), sydd â chaledwch uchel a gall gyrraedd 69-70HRC. Mae'n addas ar gyfer prosesu dur cryfder uchel sy'n gwrthsefyll gwres, aloion tymheredd uchel, aloion titaniwm a deunyddiau eraill sy'n anodd eu peiriannu. Mae gan M42 grindability da ac mae'n addas ar gyfer gwneud offer torri manwl gywir a chymhleth, ond nid yw'n addas ar gyfer gweithio o dan amodau torri effaith.
④ Alwminiwm dur cyflym. Mae'n perthyn i alwminiwm sy'n cynnwys dur cyflym iawn, gyda graddau nodweddiadol fel W6Mo5Cr4V2Al (cyfeirir ato fel 501). Mae'r caledwch tymheredd uchel ar 6000C hefyd yn cyrraedd 54HRC, ac mae'r perfformiad torri yn cyfateb i M42. Mae'n addas ar gyfer gweithgynhyrchu torwyr melino, darnau drilio, reamers, offer torri gêr, broaches, ac ati, ac fe'i defnyddir ar gyfer prosesu dur aloi, dur di-staen, dur cryfder uchel, ac aloion tymheredd uchel.
⑤ Nitrogen superhard dur cyflym. Gradd nodweddiadol, fel W12M03Cr4V3N, wedi'i dalfyrru fel V3N, yw nitrogen sy'n cynnwys dur cyflym iawn gyda chaledwch, cryfder a chaledwch sy'n debyg i M42. Gellir ei ddefnyddio yn lle cobalt sy'n cynnwys dur cyflym ar gyfer torri deunyddiau anodd eu peiriannu ar gyflymder isel a pheiriannu manwl-gywir cyflym.
⑶ Toddi dur cyflym a meteleg powdr dur cyflym
Yn ôl gwahanol brosesau gweithgynhyrchu, gellir rhannu dur cyflym yn ddur cyflym wedi'i doddi a dur cyflym meteleg powdr.
① Toddi dur cyflym: Mae dur cyflym cyffredin a dur cyflym perfformiad uchel yn cael eu cynhyrchu gan ddefnyddio'r dull toddi. Fe'u gwneir yn offer torri trwy brosesau fel mwyndoddi, castio ingot, a phlatio a rholio. Y broblem ddifrifol sy'n dueddol o ddigwydd yn ystod toddi dur cyflym yw arwahanu carbid. Mae carbidau caled a brau wedi'u dosbarthu'n anwastad mewn dur cyflym, ac mae maint y grawn yn fras (hyd at ddegau o ficromedrau), sy'n cael effeithiau andwyol ar wrthwynebiad gwisgo, caledwch a pherfformiad torri offer torri dur cyflym.
② Dur Cyflymder Uchel Metelegol Powdwr (PM HSS): Mae Dur Cyflymder Uchel Metelegol Powdwr (PM HSS) yn hylif dur wedi'i doddi mewn ffwrnais sefydlu amledd uchel, sy'n cael ei atomized ag argon pwysedd uchel neu nwy nitrogen pur, ac yna'n cael ei oeri'n gyflym. i gael strwythur crisialog bach ac unffurf (powdr dur cyflym). Yna caiff y powdr canlyniadol ei wasgu i mewn i offeryn torri yn wag ar dymheredd a gwasgedd uchel, neu ei wneud yn biled dur yn gyntaf ac yna ei ffugio a'i rolio i siâp offeryn torri. O'i gymharu â dur cyflym a weithgynhyrchir trwy ddull toddi, mae gan PM HSS fanteision grawn carbid bach ac unffurf, cryfder gwell, gwydnwch, a gwrthiant gwisgo o'i gymharu â dur cyflym wedi'i doddi. Bydd offer PM HSS yn datblygu ymhellach ac yn meddiannu safle pwysig ym maes offer CNC cymhleth. Gellir defnyddio graddau nodweddiadol, megis F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, ac ati, i gynhyrchu offer torri mawr, trwm sy'n gwrthsefyll effaith, yn ogystal ag offer torri manwl gywir.
tri
Egwyddorion dethol deunyddiau offer CNC
Mae'r deunyddiau offer CNC a ddefnyddir yn eang ar hyn o bryd yn cynnwys offer diemwnt, offer nitrid boron ciwbig, offer ceramig, offer gorchuddio, offer aloi caled, ac offer dur cyflym. Mae yna lawer o raddau cyffredinol o ddeunyddiau offer torri, ac mae eu perfformiad yn amrywio'n fawr. Dangosir prif ddangosyddion perfformiad amrywiol ddeunyddiau offer yn y tabl isod.
Prif ddangosyddion perfformiad amrywiol ddeunyddiau offer torri

Rhaid i'r dewis o ddeunyddiau offer torri ar gyfer peiriannu CNC fod yn seiliedig ar y darn gwaith sy'n cael ei brosesu a'r priodweddau peiriannu. Dylai'r dewis o ddeunyddiau offer fod yn cyfateb yn rhesymol i'r gwrthrych peiriannu. Mae paru deunyddiau offer torri â'r gwrthrych peiriannu yn cyfeirio'n bennaf at baru eu priodweddau mecanyddol, ffisegol a chemegol, er mwyn cyflawni'r bywyd offer hiraf a'r cynhyrchiant torri mwyaf posibl.
1. Cydweddu priodweddau mecanyddol rhwng deunyddiau offer torri a gwrthrychau peiriannu
Mae'r broblem paru perfformiad mecanyddol rhwng offer torri a gwrthrychau peiriannu yn cyfeirio'n bennaf at baru paramedrau perfformiad mecanyddol megis cryfder, caledwch a chaledwch rhwng yr offer a deunyddiau'r gweithle. Mae'r deunyddiau offer torri gyda gwahanol briodweddau mecanyddol yn addas ar gyfer prosesu gwahanol ddeunyddiau darn gwaith.
① The hardness order of tool materials is: diamond tools>cubic boron nitride tools>ceramic tools>hard alloys>dur cyflym.
② The order of bending strength of tool materials is: high-speed steel>hard alloy>ceramic tools>offer nitrid boron diemwnt a chiwbig.
③ The order of toughness of tool materials is: high-speed steel>hard alloy>boron nitrid ciwbig, diemwnt, ac offer ceramig.
Rhaid prosesu deunyddiau workpiece caledwch uchel gydag offer torri caledwch uwch, a rhaid i galedwch y deunydd offer torri fod yn uwch na chaledwch y deunydd workpiece, yn gyffredinol yn gofyn am galedwch o 60HRC neu uwch. Po uchaf yw caledwch y deunydd offeryn, y gorau yw ei wrthwynebiad gwisgo. Er enghraifft, wrth i'r cynnwys cobalt mewn aloion caled gynyddu, mae eu cryfder a'u caledwch yn cynyddu, tra bod caledwch yn lleihau, gan eu gwneud yn addas ar gyfer peiriannu garw; Pan fydd y cynnwys cobalt yn lleihau, mae ei galedwch a'i wrthwynebiad gwisgo yn cynyddu, gan ei gwneud yn addas ar gyfer peiriannu manwl gywir.
Mae offer sydd â phriodweddau mecanyddol tymheredd uchel rhagorol yn arbennig o addas ar gyfer torri cyflym. Mae perfformiad tymheredd uchel ardderchog offer torri ceramig yn eu galluogi i dorri ar gyflymder uchel, a gellir cynyddu'r cyflymder torri a ganiateir gan 2-10 o weithiau o'i gymharu ag aloion caled.
2. Cydweddu priodweddau ffisegol deunyddiau offer torri a gwrthrychau peiriannu
Mae offer â gwahanol briodweddau ffisegol, megis offer dur cyflym gyda dargludedd thermol uchel a phwynt toddi isel, offer ceramig gyda phwynt toddi uchel ac ehangu thermol isel, ac offer diemwnt â dargludedd thermol uchel ac ehangu thermol isel, yn addas ar gyfer prosesu gwahanol deunyddiau workpiece. Wrth brosesu darnau gwaith â dargludedd thermol gwael, dylid defnyddio deunyddiau offer â dargludedd thermol da i drosglwyddo gwres torri yn gyflym a lleihau tymheredd torri. Mae diemwnt, oherwydd ei ddargludedd thermol uchel a chyfradd trylediad thermol, yn dueddol o wasgaru gwres torri ac nid yw'n cynhyrchu dadffurfiad thermol sylweddol, sy'n arbennig o bwysig ar gyfer offer peiriannu manwl sydd angen cywirdeb dimensiwn uchel.
① Tymheredd gwrthsefyll gwres gwahanol ddeunyddiau offer torri: 700-8000C ar gyfer offer torri diemwnt, 13000-15000C ar gyfer offer torri PCBN, 1100-12000C ar gyfer offer torri cerameg, 900-11000C ar gyfer aloion caled wedi'u seilio ar TiC (N), 800-9000C ar gyfer aloion caled grawn ultrafine seiliedig ar WC, a 600-7000C ar gyfer HSS.
② The thermal conductivity order of various tool materials is: PCD>PCBN>WC based hard alloy>TiC (N) based hard alloy>HSS>Si3N4 based ceramic>Serameg seiliedig ar A1203.
③ The order of thermal expansion coefficients for various tool materials is: HSS>WC based hard alloy>TiC (N)>A1203 based ceramic>PCBN>Si3N4 based ceramic>PCD.
④ The order of thermal shock resistance of various tool materials is: HSS>WC based hard alloy>Si3N4 based ceramic>PCBN>PCD>TiC (N) based hard alloy>Serameg seiliedig ar A1203.
3. Cydweddu priodweddau cemegol rhwng deunyddiau offer torri a gwrthrychau peiriannu
Mae'r broblem paru perfformiad cemegol rhwng deunyddiau offer torri a gwrthrychau peiriannu yn cyfeirio'n bennaf at baru paramedrau perfformiad cemegol megis affinedd cemegol, adwaith cemegol, trylediad, a diddymiad rhwng deunyddiau offer a deunyddiau darn gwaith. Mae'r offer torri gyda gwahanol ddeunyddiau yn addas ar gyfer prosesu gwahanol ddeunyddiau workpiece.
① The temperature resistance of various cutting tool materials to adhesion (compared to steel) is as follows: PCBN>ceramic>hard alloy>HSS.
② The oxidation resistance temperature of various tool materials is as follows: ceramic>PCBN>hard alloy>diamond>HSS.
③ The diffusion strength of different cutting tool materials (for steel) is: diamond>Si3N4 based ceramics>PCBN>A1203 based ceramics. The diffusion intensity (for titanium) is: A1203 based ceramics>PCBN>SiC>Si3N4>diemwnt.
4. Detholiad rhesymol o ddeunyddiau offeryn CNC
Yn gyffredinol, mae PCBN, offer torri cerameg, aloion caled wedi'u gorchuddio, ac offer torri aloi caled wedi'u seilio ar TiCN yn addas ar gyfer peiriannu CNC o fetelau du fel dur; Mae offer PCD yn addas ar gyfer prosesu deunyddiau metel anfferrus fel Al, Mg, Cu, yn ogystal â'u aloion a deunyddiau anfetelaidd. Mae'r tabl canlynol yn rhestru rhai deunyddiau workpiece sy'n addas i'w prosesu gyda'r deunyddiau offer a grybwyllir uchod.
Rhai deunyddiau workpiece sy'n addas ar gyfer peiriannu gyda deunyddiau offer torri