A jó lóhoz jó nyereg kell, és fejlett CNC-feldolgozó berendezéseket használnak. Ha a használt eszközök hibásak, akkor használhatatlan lesz! A megfelelő szerszámanyagok kiválasztása nagyban befolyásolja a szerszám élettartamát, a feldolgozási hatékonyságot, a feldolgozás minőségét és a feldolgozási költségeket. Ez a cikk száraz árukat ad a késismeretről, a könyvjelzőkről és az előreküldésről, tanuljunk együtt.
01
A szerszámanyagoknak alapvető tulajdonságokkal kell rendelkezniük
A szerszám anyagának megválasztása nagyban befolyásolja a szerszám élettartamát, a feldolgozási hatékonyságot, a feldolgozás minőségét és a feldolgozási költségeket. Vágás közben a szerszámnak viselnie kell a nagy nyomás, magas hőmérséklet, súrlódás, ütés és rezgés hatását. Ezért a szerszám anyagának a következő alapvető tulajdonságokkal kell rendelkeznie:
(1) Keménység és kopásállóság. A szerszám anyagának keménységének nagyobbnak kell lennie, mint a munkadarab anyagának, általában 60 HRC felett. Minél keményebb a szerszám anyaga, annál jobb a kopásállósága.
(2) Szilárdság és szívósság. A szerszámanyagoknak nagy szilárdságúnak és szívósnak kell lenniük, hogy ellenálljanak a vágási erőknek, ütéseknek és rezgéseknek, és megakadályozzák a szerszámok törékenységét és letörését.
(3) Hőállóság. A szerszám anyagának hőállósága jobb, ellenáll a magas vágási hőmérsékletnek, és jó az oxidációállósága.
(4) Folyamatteljesítmény és gazdaságosság. A szerszámanyagoknak jó kovácsolási, hőkezelési, hegesztési, köszörülési teljesítményűnek kell lenniük, és magas teljesítmény-ár arányt kell elérniük.
02
A forgácsolószerszám anyagok típusai, tulajdonságai, jellemzői és alkalmazásai
1. Gyémánt szerszám anyaga
A gyémánt a szén allotrópja, a természetben valaha talált legkeményebb anyag. A gyémántszerszámok nagy keménységgel, nagy kopásállósággal és hővezető képességgel rendelkeznek, és széles körben használják nemvasfémek és nemfémes anyagok megmunkálására. Különösen az alumínium és a szilícium-alumínium ötvözetek gyorsvágásánál a gyémántszerszámok a nehezen cserélhető vágószerszámok fő típusai. A nagy hatékonyságot, nagy stabilitást és hosszú élettartamú megmunkálást biztosító gyémántszerszámok nélkülözhetetlenek és fontosak a modern CNC megmunkálásban.
⑴ A gyémántszerszámok típusai
① Természetes gyémánt szerszám: A természetes gyémántot több száz éve használják vágószerszámként. A természetes egykristály gyémánt szerszámot finomra csiszolták, és a vágóél rendkívül élesen csiszolható. A vágóél sugara elérheti a 0,002 μm-t, ami ultravékony vágást valósít meg és képes Ez egy elismert, ideális és pótolhatatlan ultra-precíziós megmunkáló eszköz a rendkívül nagy munkadarab pontosságú és rendkívül alacsony felületi érdesség megmunkálásához.
② PCD gyémántszerszám: A természetes gyémánt drága, és a polikristályos gyémántot (PCD) széles körben használják a vágás során. Az 1970-es évek eleje óta kifejlesztették a polikristályos gyémántot (röviden Polycrystauine gyémánt, röviden PCD). A siker után a természetes gyémántszerszámokat sok esetben mesterséges polikristályos gyémántokra cserélték. A PCD-alapanyagok forrásokban gazdagok, ára a természetes gyémántnak csupán néhány tizede-tizede. A PCD szerszámokat nem lehet rendkívül élesre csiszolni A megmunkált munkadarab felületi minősége nem olyan jó, mint a természetes gyémánté, és nem kényelmes forgácstörővel PCD pengéket gyártani az iparban. Ezért a PCD csak színesfémek és nemfémek finom vágására használható, és nehéz szuperprecíziós tükörvágást elérni.
③ CVD gyémántszerszámok: Az 1970-es évek végétől az 1980-as évek elejéig a CVD gyémánt technológia megjelent Japánban. A CVD gyémánt gyémántfilm szintézisét jelenti heterogén hordozókon (például cementált karbidon, kerámián stb.) kémiai gőzleválasztással (CVD). A CVD gyémánt szerkezete és tulajdonságai pontosan megegyeznek a természetes gyémánttal. A CVD gyémánt teljesítménye nagyon közel áll a természetes gyémántéhoz, és rendelkezik a természetes egykristályos gyémánt és a polikristályos gyémánt (PCD) előnyeivel, és bizonyos mértékig legyőzi ezek hiányosságait.
⑵ A gyémántszerszámok teljesítményjellemzői
① Rendkívül nagy keménység és kopásállóság: A természetes gyémánt a természetben megtalálható legkeményebb anyag. A gyémánt rendkívül magas kopásállósággal rendelkezik. A nagy keménységű anyagok megmunkálásakor a gyémántszerszámok élettartama 10-100-szorosa a cementezett keményfém szerszámokénak, vagy akár több százszorosa is.
② Nagyon alacsony súrlódási együttható: a gyémánt és néhány színesfém közötti súrlódási együttható alacsonyabb, mint más szerszámoké, a súrlódási együttható alacsony, a feldolgozás közbeni deformáció kicsi, és a vágóerő csökkenthető.
③ A vágóél nagyon éles: a gyémántszerszám vágóéle élesíthető, a természetes egykristályos gyémántszerszám pedig akár 0.002-0,008 μm magas is lehet, ami ultra-teljesítményre képes. vékony vágás és ultra-precíziós megmunkálás.
④ Magas hővezető képesség: a gyémánt magas hővezető képességgel és hődiffúzióval rendelkezik, a vágási hő könnyen eloszlik, és a szerszám vágórészének hőmérséklete alacsony.
⑤ Alacsony hőtágulási együttható: A gyémánt hőtágulási együtthatója többszörösen kisebb, mint a cementált keményfémé, és a vágási hő okozta szerszámméret-változás nagyon kicsi, ami különösen fontos a nagy igényű precíziós és ultraprecíziós megmunkálásnál méretpontosság.
⑶ Gyémántszerszámok alkalmazása
A gyémántszerszámokat többnyire színesfémek és nemfémes anyagok nagy sebességű finomvágására és fúrására használják. Alkalmas különféle kopásálló nemfémek feldolgozására, mint például FRP porkohászati nyersdarabok, kerámia anyagok stb.; különféle kopásálló színesfémek, például különféle szilícium-alumínium ötvözetek; különféle színesfém-megmunkálás.
A gyémántszerszámok hátránya, hogy gyenge a hőstabilitásuk. Ha a vágási hőmérséklet meghaladja a 700-800 fokot, akkor teljesen elveszíti keménységét; ráadásul nem alkalmas vasfémek vágására, mert a gyémánt (szén) könnyen köthető vassal magas hőmérsékleten. Az atomi hatás a szénatomokat grafit szerkezetté alakítja, és a szerszám könnyen sérül.
2. Köbös bór-nitrid szerszámanyag
A köbös bór-nitrid (CBN), a második szuperkemény anyag, amelyet a gyémánthoz hasonló módszerrel szintetizálnak, keménysége és hővezető képessége tekintetében csak a gyémánt mögött áll. Kiváló hőstabilitású, és a légkörben 10,000 fokra felmelegíthető. Oxidáció nem következik be. A CBN rendkívül stabil kémiai tulajdonságokkal rendelkezik a vasfémek esetében, és széles körben használható acéltermékek feldolgozásában.
⑴ A köbös bór-nitrid vágószerszámok típusai
A köbös bór-nitrid (CBN) olyan anyag, amely a természetben nem létezik. Egykristályra és polikristályosra osztható, nevezetesen CBN egykristályra és polikristályos köbös bór-nitridre (PCBN). A CBN a bór-nitrid (BN) egyik izomerje, szerkezete hasonló a gyémánthoz.
A PCBN (polikristályos köbös bór-nitrid) olyan polikristályos anyag, amely magas hőmérsékleten és nagy nyomáson egy kötési fázison (TiC, TiN, Al, Ti stb.) keresztül szintereli a finom CBN anyagokat. Gyémánt szerszámanyag, ez és a gyémánt együttesen szuperkemény szerszámanyagnak nevezik. A PCBN-t főleg kések vagy egyéb szerszámok készítésére használják.
A PCBN szerszámok integrált PCBN pengékre és cementált keményfémmel szinterezett PCBN kompozit pengékre oszthatók.
A PCBN kompozit betéteket egy {{0}},5-1,0 mm vastagságú PCBN réteg szinterezésével készítik jó szilárdságú és szívósságú cementált keményfémre. Teljesítménye jó szívóssággal és nagy keménységgel és kopásállósággal rendelkezik. A CBN lapkák kis hajlítószilárdságának és hegesztési nehézségeinek problémái megoldódnak.
⑵ A köbös bór-nitrid fő tulajdonságai és jellemzői
Bár a köbös bór-nitrid keménysége valamivel rosszabb, mint a gyémánt, sokkal nagyobb, mint más nagy keménységű anyagoké. A CBN kiemelkedő előnye, hogy hőstabilitása jóval nagyobb, mint a gyémánté, amely elérheti az 1200 fokot (gyémántnál 700-800 fok). reakció. A köbös bór-nitrid fő teljesítményjellemzői a következők.
① Nagy keménység és kopásállóság: A CBN kristályszerkezete hasonló a gyémánthoz, keménysége és szilárdsága hasonló a gyémánthoz. A PCBN különösen alkalmas olyan nagy keménységű anyagok feldolgozására, amelyeket korábban csak csiszolni lehetett, és jobb felületi minőséget lehet elérni a munkadarabok számára.
② Nagy hőstabilitás: A CBN hőállósága elérheti a 1400-1500 fokot, ami majdnem 1-szerese a gyémánténak (700-800 fok). A PCBN szerszámok magas hőmérsékletű ötvözetek és edzett acélok vágására 3-5-ször nagyobb sebességgel képesek, mint a keményfém szerszámok.
③Kiváló kémiai stabilitás: Nem lép kémiai kölcsönhatásba a vasalapú anyagokkal 1200-1300 fokon, és nem kopik el olyan élesen, mint a gyémánt, és jelenleg is meg tudja tartani a cementált karbid keménységét; A PCBN szerszámok edzett acél alkatrészek és hűtött öntöttvas vágására alkalmasak, széles körben használhatók öntöttvas nagy sebességű vágására.
④ Jó hővezető képesség: Bár a CBN hővezető képessége nem olyan jó, mint a gyémánté, a PCBN hővezető képessége a gyémánt után a második a különféle szerszámanyagok között, és sokkal magasabb, mint a gyorsacélé és a cementált keményfémé.
⑤ Alacsony súrlódási együtthatója van: az alacsony súrlódási együttható csökkentheti a vágási erőt a vágás során, csökkentheti a vágási hőmérsékletet és javíthatja a feldolgozott felület minőségét.
⑶ Köbös bór-nitrid szerszám alkalmazása
A köbös bór-nitrid különféle nehezen vágható anyagok, például edzett acél, kemény öntöttvas, szuperötvözet, keményötvözet és felületpermetező anyagok megmunkálására alkalmas. A megmunkálási pontosság elérheti az IT5-öt (a furat IT6), a felületi érdesség pedig akár Ra1 is lehet.25-0.20μm.
A köbös bór-nitrid szerszámanyag szívóssága és hajlítószilárdsága gyenge. Ezért a köbös bór-nitrid esztergaszerszámok nem alkalmasak kis fordulatszámú és nagy ütőterhelésű durva megmunkálásra; Fémek esetében erős felhalmozódás lép fel, ami rontja a megmunkált felületet.
3. Kerámia kés anyaga
A kerámia kések jellemzői a nagy keménység, a jó kopásállóság, a kiváló hőállóság és a kémiai stabilitás, és nem könnyű fémhez kötni. A kerámia vágószerszámok nagyon fontos szerepet töltenek be a CNC megmunkálásban. A kerámia vágószerszámok a nehezen megmunkálható anyagok nagy sebességű vágásának és feldolgozásának egyik fő vágószerszámává váltak. A kerámia vágószerszámokat széles körben használják nagy sebességű vágáshoz, szárazvágáshoz, keményvágáshoz és nehezen megmunkálható anyagok vágásához. A kerámia kések olyan nagy keménységű anyagokat képesek hatékonyan megmunkálni, amelyeket a hagyományos kések egyáltalán nem képesek feldolgozni, és megvalósítják a "csiszolást autóval helyettesítve"; a kerámia kések optimális vágási sebessége 2-10-szer nagyobb lehet, mint a cementezett keményfém késeké, így nagymértékben javítja a forgácsolási feldolgozás gyártási hatékonyságát A kerámia szerszámanyagok fő alapanyaga a földkéregben a legnagyobb mennyiségben előforduló elem. Ezért a kerámiaszerszámok népszerűsítése és alkalmazása nagy jelentőséggel bír a termelékenység javítása, a feldolgozási költségek csökkentése és a stratégiai nemesfémek megtakarítása szempontjából, valamint nagyban elősegíti a forgácsolási technológia fejlődését. előrehalad.
⑴ A kerámia szerszámanyagok típusai
A kerámia szerszámanyagok típusai általában három kategóriába sorolhatók: alumínium-oxid alapú kerámiák, szilícium-nitrid alapú kerámiák és kompozit szilícium-nitrid-alumínium-oxid alapú kerámiák. Közülük az alumínium-oxid alapú és a szilícium-nitrid alapú kerámia szerszámanyagok a legelterjedtebbek. A szilícium-nitrid alapú kerámiák teljesítménye jobb, mint az alumínium-oxid alapú kerámiáké.
⑵ A kerámia vágószerszámok teljesítménye és jellemzői
① Nagy keménység és jó kopásállóság: Bár a kerámiaszerszámok keménysége nem olyan magas, mint a PCD-é és a PCBN-eké, sokkal magasabb, mint a keményfém és gyorsacél szerszámoké, és eléri a 93-95HRA-t. A kerámiaszerszámokkal nagy keménységű, hagyományos szerszámokkal nehezen feldolgozható anyagokat is meg lehet dolgozni, nagy sebességű és keményvágásra is alkalmasak.
② Magas hőmérséklet-állóság és jó hőállóság: A kerámiaszerszámok 1200 fok feletti magas hőmérsékleten is vághatnak. A kerámia kések jó magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, és az A12O3 kerámia kések oxidációállósága különösen jó. Még akkor is folyamatosan használható, ha a vágóél izzó állapotban van. Ezért a kerámia szerszámok száraz vágást érhetnek el, ami vágófolyadékot takaríthat meg.
③ Jó kémiai stabilitás: A kerámia vágószerszámokat nem könnyű fémhez kötni, és korrózióállóak és kémiailag stabilak, ami csökkentheti a vágószerszámok ragasztási kopását.
④ Alacsony súrlódási együttható: A kerámia szerszámok és a fém közötti affinitás kicsi, és a súrlódási együttható alacsony, ami csökkentheti a vágási erőt és a vágási hőmérsékletet.
⑶ Kerámia kések alkalmazása
A kerámia egyike azon szerszámanyagoknak, amelyeket főként a nagysebességű simításhoz és félsimításhoz használnak. A kerámia vágószerszámok mindenféle öntöttvas (szürkeöntvény, gömbgrafitos öntöttvas, temperöntvény, hűtött öntöttvas, magasan ötvözött kopásálló öntöttvas) és acél (szén szerkezeti acél, ötvözött szerkezeti acél, nagy szilárdságú acél) vágására alkalmasak , magas mangántartalmú acél, edzett acél stb.), rézötvözetek, grafit, műszaki műanyagok és kompozit anyagok vágására is használható.
A kerámia forgácsolószerszám-anyagok teljesítményében az alacsony hajlítószilárdság és a gyenge ütésállóság problémái vannak, amelyek nem alkalmasak kis sebességgel és ütőterheléssel történő vágáshoz.
4. Bevonatos szerszámanyag
A szerszám bevonása a szerszám teljesítményének javításának egyik fontos módja. A bevonatos vágószerszámok megjelenése jelentős áttörést hozott a vágószerszámok vágási teljesítményében. A bevont szerszámot egy vagy több réteg tűzálló keverékkel vonják be, amely jó kopásállósággal rendelkezik a keményebb szerszámtesten, amely egyesíti a szerszám szubsztrátumát a kemény bevonattal, így a szerszám teljesítménye jelentősen javul. A bevonatos vágószerszámok javíthatják a feldolgozási hatékonyságot, javíthatják a feldolgozási pontosságot, meghosszabbíthatják a szerszám élettartamát és csökkenthetik a feldolgozási költségeket.
Az új CNC szerszámgépekben használt forgácsolószerszámok mintegy 80 százaléka bevonatos szerszámokat használ. A bevonatos forgácsolószerszámok a jövőben a legfontosabb szerszámfajták a CNC megmunkálás területén.
⑴ A bevonatos szerszámok típusai
A különböző bevonási módszerek szerint a bevont szerszámok kémiai gőzleválasztással (CVD) bevont eszközökre és fizikai gőzleválasztással (PVD) bevont szerszámokra oszthatók. A bevonatos keményfém szerszámok általában kémiai gőzleválasztást használnak, és a leválasztási hőmérséklet körülbelül 1000 fok. A bevonatos nagysebességű acélszerszámok általában fizikai gőzleválasztást használnak, és a leválasztási hőmérséklet körülbelül 500 fok;
A bevonatos szerszámok különböző hordozóanyagai szerint a bevonatos szerszámok keményfém bevonatos szerszámokra, gyorsacél bevonatos szerszámokra, valamint kerámián és szuperkemény anyagokon (gyémánt és köbös bór-nitrid) bevont szerszámokra oszthatók.
A bevonóanyag jellege szerint a bevonatos szerszámok két kategóriába sorolhatók, nevezetesen a „kemény” bevonatú szerszámok és a „puha” bevonatú szerszámok. A "kemény" bevonatos szerszámok fő céljai a nagy keménység és kopásállóság. Fő előnyei a nagy keménység és a jó kopásállóság, jellemzően a TiC és TiN bevonatok. A „puha” bevonószerszámok célja az alacsony súrlódási együttható, más néven önkenő szerszámok, valamint a munkadarab anyagával való súrlódása. A súrlódási tényező nagyon alacsony, csak körülbelül 0,1, ami csökkentheti a súrlódási tényezőt. ragasztás, csökkenti a súrlódást, csökkenti a vágási erőt és a vágási hőmérsékletet.
A nanoeating eszközöket nemrégiben fejlesztették ki. Ez a bevonatos szerszám különféle bevonóanyagok (például fém/fém, fém/kerámia, kerámia/kerámia stb.) kombinációit használhatja, hogy megfeleljen a különböző funkcionális és teljesítménykövetelményeknek. A megfelelően kialakított nanobevonat kiváló súrlódás- és kopásgátló funkcióval, valamint önkenő tulajdonsággal bírhat a szerszám anyagában, amely alkalmas nagy sebességű szárazvágásra.
⑵ A bevonatos szerszámok jellemzői
① Jó mechanikai és vágási teljesítmény: A bevonattal ellátott szerszám egyesíti az alapanyag és a bevonóanyag kiváló tulajdonságait, amely nemcsak megőrzi az alap jó szívósságát és nagy szilárdságát, hanem nagy keménységgel, magas kopásállósággal és alacsony kopással is rendelkezik. a bevonat ellenállása. súrlódási tényező. Ezért a bevonatos szerszám vágási sebessége több mint 2-szeresére növelhető, mint a bevonat nélküli szerszámé, és nagyobb előtolás megengedett. A bevont szerszám élettartama is megnő.
② Erős sokoldalúság: A bevonatos szerszámok sokoldalúak, és a feldolgozási tartomány jelentősen bővül. Egy bevonatos szerszám több bevonat nélküli szerszámot is helyettesíthet.
③ Bevonatvastagság: A bevonat vastagságának növekedésével a szerszám élettartama is nő, de amikor a bevonat vastagsága eléri a telítettséget, a szerszám élettartama már nem növekszik jelentősen. Ha a bevonat túl vastag, könnyen hámlást okozhat; ha a bevonat túl vékony, a kopásállóság gyenge.
④ Újraköszörülés: A bevont pengék rossz újraköszörüléssel, összetett bevonóberendezéssel, magas feldolgozási követelményekkel és hosszú bevonási idővel rendelkeznek.
⑤ Bevonóanyag: a különböző bevonóanyagokkal rendelkező szerszámok eltérő vágási teljesítményt nyújtanak. Például: kis sebességű vágásnál a TiC bevonat előnyt jelent; nagy sebességű vágásnál a TiN alkalmasabb.
⑶ Bevonatos szerszámok alkalmazása
A bevonatos forgácsolószerszámok nagy potenciállal rendelkeznek a CNC megmunkálás területén, és a jövőben a CNC megmunkálás területén a legfontosabb szerszámfajták lesznek. Bevonatolási technológiát alkalmaztak szármarók, dörzsárak, fúrók, összetett furatfeldolgozás során
Vágószerszámok, fogaskerekes főzőlapok, fogaskerék-alakító marók, fogaskerék-borotvavágók, alakító problák és különféle váltólapkák gépi bilincsekhez a különféle acélok, öntöttvasak, hőálló ötvözetek és színesfémek nagy sebességű forgácsolásának és megmunkálásának igényeit elégítik ki.
5. Keményfém szerszámanyag
A keményfém vágószerszámok, különösen a váltólapos keményfém vágószerszámok a CNC megmunkálószerszámok vezető termékei. Az 1980-as évektől kezdve a különféle integrált és váltólapos keményfém vágószerszámok vagy pengék kibővültek a különböző A különféle forgácsolószerszámok területén a váltólapos keményfém szerszámok az egyszerű esztergaszerszámoktól és homlokmaróktól a különböző precíziós, összetett és alakító szerszámterületekig terjedtek.
⑴ Cementált keményfém szerszámok típusai
A fő kémiai összetétel szerint a cementált karbid volfrám-karbid alapú cementált karbidra és szén (nitrid) titán (TiC(N)) alapú cementált karbidra osztható.
A volfrám-karbid alapú cementált karbid három típusból áll: volfrám-kobalt (YG), volfrám-kobalt-titán (YT) és ritka karbidok (YW), amelyek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai. A fő összetevők a volfrám-karbid (WC), a titán-karbid (TiC), a tantál-karbid (TaC), a nióbium-karbid (NbC) stb., az általánosan használt fém kötőanyag-fázis pedig a Co.
A szén (nitrid) titán alapú cementált karbid olyan cementált karbid, amelynek fő komponense TiC (néhány más karbid vagy nitrid is hozzáadódik), és az általánosan használt fém kötőanyag-fázisok a Mo és a Ni.
Az ISO (Nemzetközi Szabványügyi Szervezet) a vágáshoz használt cementált keményfémet három kategóriába sorolja:
A K kategória, beleértve a Kl0 ~ K40-et is, egyenértékű az országom YG kategóriájával (a fő összetevő a WC.Co).
A P kategória, beleértve a P01-P50-et is, egyenértékű az országom YT kategóriájával (főleg a WC.TiC.Co-ból).
M kategória, beleértve az M10-M40-et is, egyenértékű az én országom YW kategóriájával (a fő összetevő a WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Minden osztály ötvözetek sorozatát képviseli a nagy keménységtől a maximális szívósságig 01 és 50 közötti számokkal.
⑵ A keményfém vágószerszámok teljesítményjellemzői
① Nagy keménység: A cementezett keményfém vágószerszámok nagy keménységű és olvadáspontú keményfémből (úgynevezett kemény fázis) és fém kötőanyagból (úgynevezett kötőfázis) készülnek porkohászati módszerrel, és keménysége eléri a 89-93HRA-t, sokkal magasabb, mint a gyorsacél esetében 5400 C-on a keménység még elérheti a 82-87HRA-t, ami megegyezik a gyorsacélé szobahőmérsékleten (83-86HRA). A cementált karbid keménységi értéke a karbid jellegétől, mennyiségétől, szemcseméretétől és fémkötő fázisának tartalmától függően változik, és általában csökken a kötőfém fázis tartalmának növekedésével. Ha a kötőanyag-fázis tartalom megegyezik, az YT ötvözetek keménysége nagyobb, mint az YG ötvözeteké, és a TaC-vel (NbC) hozzáadott ötvözetek magas hőmérsékleten nagyobb keménységgel rendelkeznek.
② Hajlítószilárdság és szívósság: Az általánosan használt cementált keményfém hajlítószilárdsága 900-1500MPa tartományba esik. Minél nagyobb a fém kötőanyag fázis tartalma, annál nagyobb a hajlítószilárdság. Ha a kötőanyag-tartalom megegyezik, az YG típusú (WC-Co) ötvözet szilárdsága nagyobb, mint az YT típusú (WC-TiC-Co) ötvözeté, és a szilárdság a TiC tartalom növekedésével csökken. A cementált karbid rideg anyag, és ütésállósága szobahőmérsékleten csak 1/30-1/8-a a gyorsacélnak.
⑶ Általánosan használt keményfém vágószerszámok alkalmazása
Az YG ötvözeteket főként öntöttvas, színesfémek és nemfémes anyagok feldolgozására használják. A finomszemcsés keményötvözetek (például YG3X, YG6X) nagyobb keménységgel és kopásállósággal rendelkeznek, mint a közepes szemcséjű keményötvözetek, ha a kobalttartalom megegyezik, és alkalmasak bizonyos speciális keményöntvények, ausztenites rozsdamentes acélok, hőállóak feldolgozására. ötvözetek, titánötvözet, keménybronz és kopásálló szigetelőanyagok stb.
Az YT típusú cementált keményfém kiemelkedő előnyei a nagy keménység, a jó hőállóság, az YG típusnál nagyobb keménység és nyomószilárdság magas hőmérsékleten, valamint a jó oxidációállóság. Ezért, ha a késnek nagyobb hőállósággal és kopásállósággal kell rendelkeznie, a magasabb TiC-tartalmú minőséget kell választani. Az YT ötvözetek alkalmasak műanyagok, például acél feldolgozására, de nem alkalmasak titánötvözetek és szilícium-alumínium ötvözetek feldolgozására.
Az YW ötvözet az YG és YT ötvözetek tulajdonságaival rendelkezik, és jó átfogó teljesítményt nyújt. Nemcsak acélanyagok feldolgozására, hanem öntöttvas és színesfémek feldolgozására is használható. A kobalttartalom megfelelő növelése esetén ennek az ötvözettípusnak a szilárdsága nagyon magas lehet, és különböző nehezen megmunkálható anyagok durva megmunkálására és szakaszos forgácsolására használható.
6. Gyorsacél kések
A High Speed Steel (röviden HSS) egy erősen ötvözött szerszámacél, amely több ötvözőelemet, például W-t, Mo-t, Cr-t és V-t tartalmaz. A nagysebességű acél vágószerszámok kiváló átfogó teljesítményt nyújtanak szilárdság, szívósság és gyárthatóság tekintetében. A komplex forgácsolószerszámokban, különösen a furatmegmunkáló szerszámok, marók, menetvágó szerszámok, vágószerszámok, fogaskerekes vágószerszámok és egyéb összetett forgácsolószerszámok gyártásában a gyorsacél továbbra is domináns pozíciót foglal el. A gyorsacél késekkel könnyen élesíthetők a vágóélek.
A különböző felhasználások szerint a gyorsacél általános célú gyorsacélra és nagy teljesítményű gyorsacélra osztható.
az
⑴ Általános célú gyorsacél vágószerszámok
az
Általános célú gyorsacél. Általában két típusra osztható: volfrámacélra és volfrám-molibdén acélra. Az ilyen típusú gyorsacél 0,7 százalék és 0,9 százalék közötti (C) adalékot tartalmaz. Az acél különböző volfrámtartalma szerint 12 százalékos vagy 18 százalékos W-volfrámacélra, 6 vagy 8 százalékos wolfram-molibdén acélra és 2 százalékos vagy nem W-os molibdénacélra osztható. Az általános célú gyorsacél bizonyos keménységgel (63-66HRC) és kopásállósággal, nagy szilárdsággal és szívóssággal, jó plaszticitással és feldolgozási technológiával rendelkezik, ezért széles körben használják különféle összetett szerszámok gyártásában.
① Volfrámacél: Az általános célú, gyorsacél volfrámacél tipikus minősége a W18Cr4V (röviden W18), amely jó átfogó teljesítményt nyújt. A magas hőmérsékletű keménység 6000 C-on 48,5 HRC, és különféle összetett szerszámok gyártására használható. Előnye a jó darálhatóság és az alacsony dekarbonizációs érzékenység, de a magas karbidtartalom miatt viszonylag egyenetlen az eloszlás, nagyok a részecskék, a szilárdság és a szívósság nem magas.
② Volfrám-molibdén acél: olyan gyorsacélra vonatkozik, amelyet úgy nyernek, hogy a volfrámacélban lévő volfrám egy részét molibdénre cserélik. A volfrám-molibdén acél tipikus minősége a W6Mo5Cr4V2 (röviden M2). Az M2 keményfém részecskéi finomak és egyenletesek, szilárdsága, szívóssága és magas hőmérsékletű plaszticitása jobb, mint a W18Cr4V-é. Egy másik wolfram-molibdén acél a W9Mo3Cr4V (röviden W9), termikus stabilitása valamivel nagyobb, mint az M2 acélé, hajlítószilárdsága és szívóssága jobb, mint a W6M05Cr4V2, és jó a megmunkálhatósága.
⑵ Nagy teljesítményű, gyorsacél vágószerszámok
az
A nagy teljesítményű gyorsacél egy új típusú acélra utal, amely némi szén-, vanádium- és ötvözőelemeket, például Co-t és Al-t ad az általános célú gyorsacél-összetételhez, ezáltal javítja a hő- és kopásállóságát. . Főleg a következő kategóriák vannak:
① Nagy széntartalmú gyorsacél. A nagy széntartalmú gyorsacél (például 95W18Cr4V), szobahőmérsékleten és magas hőmérsékleten nagy keménységű, alkalmas közönséges acél és öntöttvas, fúrók, dörzsárak, menetfúrók és marók gyártására és feldolgozására, magas kopásállósági követelményekkel, ill. eszközök keményebb anyagok feldolgozásához. Nem alkalmas nagy ütéseknek ellenállni.
az
② Magas vanádium tartalmú gyorsacél. A tipikus minőségek, mint például a W12Cr4V4Mo (a továbbiakban: EV4), amelyek V-tartalma 3-5 százalékra nőtt, jó kopásállóság, alkalmas nagy szerszámkopású anyagok vágására, mint például rost, keménygumi, műanyag stb. olyan anyagok feldolgozására is használható, mint a rozsdamentes acél, a nagy szilárdságú acél és a magas hőmérsékletű ötvözetek.
az
③ Kobalt gyorsacél. Ez egy kobalttartalmú szuperkemény gyorsacél, tipikus minősége, például W2Mo9Cr4VCo8 (röviden M42), nagy keménységű, keménysége elérheti a 69-70HRC-t. Alkalmas nagy szilárdságú hőálló acél, magas hőmérsékletű ötvözetek, titánötvözetek stb. megmunkálására. Megmunkáló anyag, az M42 jó köszörülési képességgel rendelkezik, alkalmas precíziós és összetett szerszámok készítésére, de nem alkalmas ütvevágás alatti megmunkálásra körülmények.
④ Alumínium gyorsacél. Az alumínium tartalmú szuperkemény gyorsacélokhoz tartozik, tipikus minőségek, mint például a W6Mo5Cr4V2Al, (rövidítve 501), a magas hőmérsékletű keménység eléri az 54 HRC-t 6000 C-on, a vágási teljesítmény pedig az M42-vel egyenértékű. Alkalmas marók, fúrók, dörzsárak, fogaskerekes marók és üregek gyártására. stb., amelyeket olyan anyagok feldolgozására használnak, mint az ötvözött acél, a rozsdamentes acél, a nagy szilárdságú acél és a szuperötvözetek.
az
⑤ Nitrogén szuperkemény gyorsacél. A tipikus minőségek, mint például a W12M03Cr4V3N (V3N), nitrogéntartalmú szuperkemény gyorsacélok. Keménysége, szilárdsága és szívóssága megegyezik az M42-vel. feldolgozás.
az
(3) Gyorsacél és porkohászati gyorsacél olvasztása
A különböző gyártási folyamatok szerint a gyorsacél felosztható olvadó gyorsacélra és porkohászati gyorsacélra.
az
① Gyorsacél olvasztása: A közönséges gyorsacélt és a nagy teljesítményű gyorsacélt egyaránt olvasztással állítják elő. Késeket készítenek belőlük olyan eljárásokkal, mint az olvasztás, a tuskóöntés, valamint a bevonat és hengerlés. A gyorsacél olvasztása során fellépő súlyos probléma a keményfém szegregáció. A kemény és törékeny karbidok egyenetlenül oszlanak el a gyorsacélban, és a szemcsék durvák (akár több tíz mikron). és káros hatások a vágási teljesítményre.
az
② Porkohászati gyorsacél (PM HSS): A porkohászati gyorsacél (PM HSS) olvadt acél, amelyet nagyfrekvenciás indukciós kemencében olvasztanak, nagynyomású argonnal vagy tiszta nitrogénnel porlasztanak, majd lehűtik finom acél előállítására. és egységes kristályok Mikrostruktúra (gyorsacél por), majd a kapott port magas hőmérsékleten és nagy nyomáson késes nyersdarabba préseljük, vagy először acél tuskót készítünk, majd kovácsoljuk és sodorjuk kés alakúra. Az olvasztással előállított gyorsacélhoz képest a PM HSS a következő előnyökkel rendelkezik: a keményfém szemcsék finomak és egyenletesek, a szilárdság, a szívósság és a kopásállóság pedig sokkal jobb az olvasztással előállított gyorsacélhoz képest. A komplex CNC-szerszámok területén a PM HSS eszközök tovább fejlődnek és fontos szerepet töltenek be. A tipikus minőségek, mint az F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, stb. használhatók nagy méretű, nagy teherbírású, nagy ütésálló kések gyártására, valamint precíziós kések gyártására is.
03
A CNC szerszámanyag kiválasztásának elvei
Jelenleg a széles körben használt CNC vágószerszámok közé tartoznak a gyémánt vágószerszámok, a köbös bór-nitrid vágószerszámok, a kerámia vágószerszámok, a bevonatos vágószerszámok, a keményfém vágószerszámok és a nagy sebességű acél vágószerszámok.
