Розробка ножів займає важливе місце в історії розвитку людства. Ще в 28-20 століттях до нашої ери в Китаї з'явилися латунні і мідні конуси, свердла, ножі та інші мідні ножі. У пізньому періоді Воюючих царств (III ст. до н. е.) мідні ножі почали виготовляти завдяки оволодінню технологією цементації. Свердла та пилки того часу мали певну схожість із сучасними плоскими свердлами та пилками.
Швидкий розвиток ножів прийшов з розвитком таких машин, як парові двигуни, наприкінці 18 століття.
У 1783 році Рене з Франції вперше виготовив фрези. У 1923 році німець Шроттер винайшов цементований карбід. При використанні цементованого карбіду ефективність більш ніж вдвічі перевищує ефективність швидкорізальної сталі, а також значно покращується якість поверхні та точність розмірів заготовки, обробленої різанням.
Через високу ціну на швидкорізальну сталь і твердий сплав у 1938 році німецька компанія Degusa отримала патент на керамічні ножі. У 1972 році General Electric Company зі Сполучених Штатів виготовила леза з полікристалічного синтетичного алмазу та полікристалічного кубічного нітриду бору. Ці неметалічні інструментальні матеріали дозволяють інструменту різати з більшою швидкістю.
У 1969 році шведська металургійна компанія Sandvik Steel Works отримала патент на виробництво твердосплавних пластин, покритих карбідом титану, шляхом хімічного осадження з парової фази. У 1972 році Бангша та Лаголан у Сполучених Штатах розробили метод фізичного осадження з парової фази для покриття твердого шару карбіду титану або нітриду титану на поверхні інструментів із цементованого карбіду або швидкорізальної сталі. Метод покриття поверхні поєднує високу міцність і в'язкість основного матеріалу з високою твердістю і зносостійкістю поверхневого шару, завдяки чому композитний матеріал має кращі характеристики різання.
Через високу температуру, високий тиск, високу швидкість і деталі, що працюють в корозійно-рідких середовищах, використовуються все більше і більше важкооброблюваних матеріалів, а рівень автоматизації обробки різанням і вимоги до точності обробки стають все вище і вище. . При виборі кута інструменту необхідно враховувати вплив різних факторів, таких як матеріал заготовки, матеріал інструменту, властивості обробки (чорнова, фінішна обробка) тощо, і повинен бути вибраний розумно відповідно до конкретної ситуації.
Загальні інструментальні матеріали: швидкорізальна сталь, цементований карбід (включаючи металокераміку), кераміка, CBN (кубічний нітрид бору), PCD (полікристалічний алмаз), оскільки їхня твердість є твердішою за одиницю, тому загалом швидкість різання також дорівнює одиниці. вище за іншу.
Аналіз характеристик матеріалу інструменту
Швидкорізальна сталь:
Його можна розділити на звичайну швидкорізальну сталь і високоефективну швидкорізальну сталь.
Звичайна швидкорізальна сталь, така як W18Cr4V, широко використовується при виготовленні різних складних ножів. Його швидкість різання, як правило, не надто висока і становить 40-60 м/хв при різанні звичайних сталевих матеріалів.
Високоефективну швидкорізальну сталь, таку як W12Cr4V4Mo, виплавляють шляхом додавання деякої кількості вуглецю, ванадію, кобальту, алюмінію та інших елементів до звичайної швидкорізальної сталі. Його довговічність в 1,5-3 рази перевищує міцність звичайної швидкорізальної сталі.
Карбід:
Відповідно до GB2075-87 (з посиланням на стандарт 190) його можна розділити на три категорії: P, M і K. Цементований карбід типу P в основному використовується для обробки чорних металів з довгою стружкою, а синій використовується як знак; М-тип в основному використовується для обробки чорних металів. А кольорові метали, позначені жовтим кольором, також відомі як тверді сплави загального призначення, тип K в основному використовуються для обробки чорних металів, кольорових металів і неметалевих матеріалів з короткою стружкою, позначеною червоним кольором.
Арабські цифри після P, M і K вказують на його продуктивність і навантаження або умови обробки. Чим менше число, тим вища твердість і гірша в'язкість.
кераміка:
Керамічні матеріали мають гарну зносостійкість і можуть обробляти матеріали високої твердості, які важко або неможливо обробити традиційними інструментами. Крім того, керамічні ріжучі інструменти можуть усунути енергоспоживання обробки відпалу, а отже, також можуть збільшити твердість заготовки та продовжити термін служби машинного обладнання.
Тертя між керамічним лезом і металом невелике під час різання, різання нелегко прилипнути до леза, і це нелегко створити нарощений край, і він може виконувати високу швидкість різання. Тому за однакових умов шорсткість поверхні заготовки є відносно низькою. Довговічність інструменту в декілька і навіть десятків разів вище, ніж у традиційних інструментів, що зменшує кількість змін інструменту під час обробки; стійкість до високих температур, хороша червона твердість. Він може безперервно різати при 1200°C. Тому швидкість різання керамічних пластин може бути набагато вищою, ніж у твердосплавних. Він може виконувати високошвидкісне різання або реалізувати «заміну шліфування на токарну та фрезерну». Ефективність різання в 3-10 разів вище, ніж у традиційних ріжучих інструментів, досягаючи ефекту економії людино-годин, електроенергії та кількості верстатів на 30-70% і більше.
CBN:
Це другий за твердістю матеріал, відомий на даний момент. Твердість композитного листа CBN зазвичай становить HV3000~5000, що має високу термічну стабільність і твердість при високій температурі, а також має високу стійкість до окислення. Відбувається окислення, і ніяких хімічних реакцій не відбувається з матеріалами на основі заліза при 1200-1300 ° C. Має хорошу теплопровідність і низький коефіцієнт тертя
Полікристалічний алмаз PCD:
Алмазні ножі мають характеристики високої твердості, високої міцності на стиск, хорошу теплопровідність і зносостійкість, а також можуть отримати високу точність обробки та ефективність обробки при високошвидкісному різанні. Оскільки структура PCD являє собою дрібнозернисте алмазне спечене тіло з різними орієнтаціями, його твердість і зносостійкість все ще нижчі, ніж у монокристалічного алмазу, незважаючи на додавання сполучного. Спорідненість між кольоровими металами та неметалевими матеріалами дуже мала, і стружки важко прилипнути до кінчика інструменту, щоб утворити нарощену кромку під час обробки
Відповідні галузі застосування матеріалів:
Швидкорізальна сталь: в основному використовується у випадках, що вимагають високої в’язкості, наприклад у формувальних інструментах і складних формах;
Цементований карбід: найширший спектр застосування, в основному здатний;
Кераміка: в основному використовується для грубої обробки та високошвидкісної обробки твердих деталей токарної обробки та чавунних деталей;
CBN: в основному використовується для токарної обробки твердих деталей і високошвидкісної обробки чавунних деталей (загалом він ефективніший, ніж кераміка, з точки зору зносостійкості, ударної в’язкості та стійкості до руйнування);
PCD: в основному використовується для високоефективного різання кольорових металів і неметалевих матеріалів.
Інструменти з ЧПК Xinfa мають відмінну якість і міцну міцність, для отримання детальної інформації, будь ласка, перевірте: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Час публікації: 02 червня 2023 р
