A kések fejlesztése fontos helyet foglal el az emberi haladás történetében. Már az ie 28-20. században megjelentek Kínában a sárgaréz kúpok és rézkúpok, fúrók, kések és más rézkések. A háborúzó államok késői időszakában (Kr. e. III. században) a karburálási technológia elsajátítása miatt rézkéseket készítettek. Az akkori fúrók és fűrészek némi hasonlóságot mutattak a modern lapos fúrókkal és fűrészekkel.
kép
A vágószerszámok rövid története
A kések gyors fejlődése a 18. század végén következett be olyan gépek fejlődésével, mint a gőzgépek.
1783-ban a francia René gyártott először marókat. 1923-ban a német Schrotter feltalálta a cementezett karbidot. Cementált keményfém használata esetén a hatásfok több mint kétszerese a gyorsacélénak, és a forgácsolással megmunkált munkadarab felületi minősége és méretpontossága is jelentősen javul.
A gyorsacél és a keményfém magas ára miatt 1938-ban a német Degusa cég szabadalmat szerzett a kerámia késekre. 1972-ben az Egyesült Államok General Electric Company polikristályos szintetikus gyémánt és polikristályos köbös bór-nitrid pengéket gyártott. Ezek a nem fémes szerszámanyagok lehetővé teszik, hogy a szerszám nagyobb sebességgel vágjon.
1969-ben a svéd Sandvik Steel Works szabadalmat kapott titán-karbid bevonatú keményfém betétek kémiai gőzleválasztással történő előállítására. 1972-ben az Egyesült Államokban Bangsha és Lagolan kifejlesztett egy fizikai gőzfázisú leválasztási módszert kemény titán-karbid vagy titán-nitrid réteg bevonására a keményfém vagy gyorsacél szerszámok felületére. A felületbevonat módszere egyesíti az alapanyag nagy szilárdságát és szívósságát a felületi réteg nagy keménységével és kopásállóságával, így a kompozit anyag jobb vágási teljesítményt nyújt.
A magas hőmérséklet, a nagy nyomás, a nagy sebesség és a korrozív folyékony közegben dolgozó alkatrészek miatt egyre több nehezen megmunkálható anyag kerül felhasználásra, a forgácsolási feldolgozás automatizálási szintje és a feldolgozási pontosság követelményei egyre magasabbak. . A szerszám szögének kiválasztásakor figyelembe kell venni a különböző tényezők hatását, mint például a munkadarab anyaga, a szerszám anyaga, a megmunkálási tulajdonságok (durva és simító megmunkálás) stb., amelyeket az adott helyzetnek megfelelően ésszerűen kell kiválasztani.
Elterjedt szerszámanyagok: gyorsacél, keményfém (beleértve a cermetet is), kerámia, CBN (köbös bór-nitrid), PCD (polikristályos gyémánt), mert keménységük egynél keményebb, így általánosságban elmondható, hogy a vágási sebesség is egy magasabb a másiknál.
Szerszámanyag teljesítményelemzés
Gyorsacél: Közönséges gyorsacélra és nagy teljesítményű gyorsacélra osztható.
A közönséges gyorsacélt, például a W18Cr4V-t széles körben használják különféle összetett kések gyártásához. Vágási sebessége általában nem túl nagy, és a szokásos acélanyagok vágásakor 40-60m/perc.
A nagy teljesítményű gyorsacélokat, például a W12Cr4V4Mo-t úgy olvasztják meg, hogy a közönséges gyorsacélhoz némi szén-, vanádium-, kobalt-, alumínium- és egyéb elemeket adnak. Tartóssága 1.{7}}-szerese a közönséges gyorsacélénak.
kép
Cementált keményfém: GB2075-87 szerint (a 190-es szabványra hivatkozva) három kategóriába sorolható: P, M és K. A P-típusú cementált keményfém elsősorban vasfémek hosszú forgácsos feldolgozására szolgál, a kéket pedig jelzésként használják; Főleg az M-típust használják. Vas- és színesfémek feldolgozására használják, sárgával jelölik, más néven általános célú keményötvözet. A K típust elsősorban vasfémek, színesfémek és nemfémes anyagok rövid forgácsos feldolgozására használják, piros színnel jelölik.
A P, M és K mögött lévő arab számok a teljesítményt és a feldolgozási terhelést vagy a feldolgozási feltételeket jelzik. Minél kisebb a szám, annál nagyobb a keménység és annál rosszabb a szívósság.
kép
Kerámia: A kerámia anyagok jó kopásállósággal rendelkeznek, és olyan nagy keménységű anyagokat is meg tudnak dolgozni, amelyeket hagyományos eszközökkel nehéz vagy lehetetlen feldolgozni. Ezenkívül a kerámia vágószerszámok elkerülhetik az izzítási feldolgozás energiafogyasztását, és így növelhetik a munkadarab keménységét és meghosszabbíthatják a gépi berendezések élettartamát.
Vágáskor kicsi a súrlódás a kerámia penge és a fém között, a vágás nem könnyen tapad a pengéhez, és nem könnyű felépített élt előállítani, és nagy sebességű vágást tud végezni. Ezért azonos feltételek mellett a munkadarab felületi érdessége viszonylag alacsony. A szerszám tartóssága többszöröse, sőt több tucatszorosa a hagyományos szerszámokénak, ami csökkenti a szerszámcserék számát a feldolgozás során.
Magas hőmérsékletállóság, jó vörös keménység. Folyamatosan 1200 fokban tud vágni, így a kerámia lapkák vágási sebessége sokkal nagyobb lehet, mint a cementált keményfémé. Képes nagy sebességű vágást végrehajtani, vagy megvalósítani a "köszörülés esztergálással és marással való helyettesítését". A vágási hatásfok 3-10-szer nagyobb, mint a hagyományos vágószerszámoké, és a munkaórák, az elektromos áram és a szerszámgépek számának 30 százalékos -70 százalékos vagy magasabb megtakarítása érhető el.
kép
CBN: Ez a jelenleg ismert második legnagyobb keménységű anyag. A CBN kompozit lemez keménysége általában HV3000 ~ 5000, amely magas hőstabilitással és magas hőmérsékleti keménységgel rendelkezik, és magas oxidációs ellenállással rendelkezik. 1000 °C-on oxidáció nem megy végbe, és vasalapú anyagokkal sem megy végbe kémiai reakció 1200-1300 °C-on. Jó hővezető képességgel és alacsony súrlódási tényezővel rendelkezik.
kép
Polikristályos gyémánt PCD: A gyémánt kések nagy keménységgel, nagy nyomószilárdsággal, jó hővezető képességgel és kopásállósággal rendelkeznek, és nagy feldolgozási pontosságot és feldolgozási hatékonyságot érhetnek el a nagy sebességű vágás során. Mivel a PCD szerkezete finomszemcsés gyémánt szinterezett test, különböző orientációval, keménysége és kopásállósága a kötőanyag hozzáadása ellenére is alacsonyabb, mint az egykristályos gyémánté. A nemvasfémekhez és nemfémes anyagokhoz való affinitás nagyon kicsi, és a forgácsok nem könnyen tapadnak a szerszám hegyére, hogy a feldolgozás során felépített élt képezzenek.
kép
Összesít
Az egyes anyagok alkalmazási köre
Gyorsacél: főleg nagy szívósságot igénylő esetekben használják, mint például formázó szerszámok és összetett formák;
Cementált keményfém: a legszélesebb körű alkalmazások, alapvetően alkalmasak;
Kerámia: Főleg kemény alkatrészek esztergálása és öntöttvas alkatrészek durva megmunkálásához és nagysebességű megmunkálásához használják;
CBN: Főleg kemény alkatrészek esztergálására és öntöttvas alkatrészek nagy sebességű megmunkálására használják (általában kopásállóság, ütésállóság és törésállóság szempontjából hatékonyabb, mint a kerámiák);
PCD: Főleg nem vasfémek és nemfémes anyagok nagy hatásfokú vágására használják.
