Bona ĉevalo bezonas bonan selon kaj uzas altnivelajn CNC-maŝinajn ekipaĵojn. Se la malĝustaj iloj estas uzataj, ĝi estos senutila! Elekti la taŭgan ilan materialon havas grandan efikon al la servodaŭro, pretiga efikeco, pretiga kvalito kaj pretiga kosto. Ĉi tiu artikolo provizas utilajn informojn pri tranĉilscio, kolektu ĝin kaj plusendas ĝin, ni lernu kune.
Ilmaterialoj devus havi bazajn ecojn
La elekto de ilaj materialoj havas grandan efikon sur ilvivo, pretiga efikeco, pretiga kvalito kaj pretiga kosto. Iloj devas elteni altan premon, altan temperaturon, froton, efikon kaj vibradon dum tranĉado. Tial ilaj materialoj devas havi la jenajn bazajn ecojn:
(1) Malmoleco kaj eluziĝo-rezisto. La malmoleco de la ilmaterialo devas esti pli alta ol la malmoleco de la laborpeca materialo, kiu ĝenerale devas esti super 60HRC. Ju pli alta estas la malmoleco de la ila materialo, des pli bona la eluziĝorezisto.
(2) Forto kaj fortikeco. Ilmaterialoj devas havi altan forton kaj fortikecon por elteni tranĉajn fortojn, efikon kaj vibradon, kaj malhelpi fragilan frakturon kaj peceton de la ilo.
(3) Varmorezisto. La ila materialo havas bonan varmegan reziston, povas elteni altajn tranĉajn temperaturojn kaj havas bonan oksidiĝan reziston.
(4) Proceza rendimento kaj ekonomio. Ilaj materialoj devas havi bonan forĝan agadon, varmecan traktadon, veldan agadon; muelanta agado, ktp, kaj devus persekuti altan rendimento-prezo-proporcion.
Tipoj, propraĵoj, karakterizaĵoj kaj aplikoj de ilaj materialoj
1. Diamantaj ilaj materialoj
Diamanto estas alotropo de karbono kaj estas la plej malmola materialo trovita en naturo. Diamantaj tranĉiloj havas altan malmolecon, altan eluziĝon kaj altan termikan konduktivecon, kaj estas vaste uzataj en la prilaborado de neferaj metaloj kaj nemetalaj materialoj. Precipe en altrapida tranĉado de aluminio kaj silicio-aluminiaj alojoj, diamantaj iloj estas la ĉefa tipo de tranĉiloj malfacile anstataŭeblaj. Diamantaj iloj, kiuj povas atingi altan efikecon, altan stabilecon kaj longan servodaŭron, estas nemalhaveblaj kaj gravaj iloj en moderna CNC-maŝinado.
⑴ Tipoj de diamantaj iloj
① Naturaj diamantaj iloj: Naturaj diamantoj estas uzataj kiel tranĉiloj dum centoj da jaroj. Naturaj unukristalaj diamantaj iloj estis fajne muelitaj por fari la tranĉrandon ekstreme akra. La tranĉranda radiuso povas atingi 0.002μm, kiu povas atingi ultra-maldikan tranĉon. Ĝi povas prilabori ekstreme altan laborpecan precizecon kaj ekstreme malaltan surfacan malglatecon. Ĝi estas agnoskita, ideala kaj neanstataŭigebla ultrapreciza maŝina ilo.
② PCD-diamantaj tranĉiloj: Naturaj diamantoj estas multekostaj. La plej vaste uzata diamanto en tranĉa pretigo estas polikristala diamanto (PCD). Ekde la fruaj 1970-aj jaroj, polikristala diamanto (Polycrystauine diamanto, referita kiel PCD-klingoj) preparita per alt-temperatura kaj altprema sintezteknologio estis evoluigita. Post ĝia sukceso, naturaj diamantaj tranĉiloj estis anstataŭigitaj per artefarita polikristala diamanto en multaj okazoj. PCD-krudmaterialoj estas riĉaj je fontoj, kaj ilia prezo estas nur kelkaj ĝis unu dekono de tiu de natura diamanto. PCD-tranĉaj iloj ne povas esti muelitaj por produkti ekstreme akrajn tranĉilojn. La surfaca kvalito de la tranĉrando kaj la prilaborita laborpeco ne estas tiel bona kiel tiu de natura diamanto. Ankoraŭ ne estas oportune fabriki PCD-klingojn per blatrompiloj en la industrio. Tial, PCD nur povas esti uzata por precizeca tranĉado de neferaj metaloj kaj nemetaloj, kaj estas malfacile atingi ultra-altan precizecan tranĉadon. Preciza spegula tranĉado.
③ CVD-diamantaj tranĉiloj: Ekde la malfruaj 1970-aj jaroj ĝis la fruaj 1980-aj jaroj, CVD-diamanta teknologio aperis en Japanio. CVD-diamanto rilatas al la uzo de kemia vapordemetado (CVD) por sintezi diamantfilmon sur heterogena matrico (kiel ekzemple cementita karbido, ceramikaĵo, ktp.). CVD-diamanto havas precize la saman strukturon kaj karakterizaĵojn kiel natura diamanto. La rendimento de CVD-diamanto estas tre proksima al tiu de natura diamanto. Ĝi havas la avantaĝojn de natura unukristala diamanto kaj polikristala diamanto (PCD), kaj venkas iliajn mankojn certagrade.
⑵ Efikeckarakterizaĵoj de diamantaj iloj
① Ege alta malmoleco kaj eluziĝorezisto: Natura diamanto estas la plej malmola substanco trovita en la naturo. Diamanto havas ekstreme altan eluziĝon. Dum prilaborado de alt-malmolecaj materialoj, la vivo de diamantaj iloj estas 10 ĝis 100 fojojn tiu de karburaj iloj, aŭ eĉ centojn da fojoj.
② Havas tre malaltan frotan koeficienton: La frotada koeficiento inter diamanto kaj iuj neferaj metaloj estas pli malalta ol aliaj tranĉiloj. La frota koeficiento estas malalta, la deformado dum prilaborado estas malgranda, kaj la tranĉa forto povas esti reduktita.
③ La tranĉrando estas tre akra: La tranĉrando de la diamanta ilo povas esti muelita tre akra. La natura unukristala diamanta ilo povas esti tiel alta kiel 0,002 ~ 0,008μm, kiu povas efektivigi ultra-maldikan tranĉon kaj ultra-precizecan prilaboradon.
④ Alta varmokondukteco: Diamanto havas altan termikan konduktivecon kaj termikan disvastigon, do tranĉa varmo estas facile disipita kaj la temperaturo de la tranĉa parto de la ilo estas malalta.
⑤ Havas pli malaltan koeficienton de termika ekspansio: La koeficiento de termika ekspansio de diamanto estas plurfoje pli malgranda ol tiu de cementita karbido, kaj la ŝanĝo en la grandeco de ilo kaŭzita de tranĉa varmo estas tre malgranda, kio estas aparte grava por precizeca kaj ultrapreciza maŝinado, kiu postulas altan dimensian precizecon.
⑶ Apliko de diamantaj iloj
Diamantaj iloj estas plejparte uzataj por fajna tranĉado kaj borado de neferaj metaloj kaj nemetalaj materialoj ĉe altaj rapidecoj. Taŭga por prilaborado de diversaj eluziĝo-rezistaj ne-metaloj, kiel vitrofibro pulvormetalurgio malplenaj, ceramikaj materialoj, ktp.; diversaj eluziĝorezistaj neferaj metaloj, kiel diversaj silicio-aluminiaj alojoj; kaj finpretigo de diversaj neferaj metaloj.
La malavantaĝo de diamantaj iloj estas ke ili havas malbonan termikan stabilecon. Kiam la tranĉa temperaturo superas 700 ℃ ~ 800 ℃, ili tute perdos sian malmolecon. Krome ili ne taŭgas por tranĉi ferajn metalojn ĉar diamanto (karbono) facile reagas kun fero ĉe altaj temperaturoj. Atoma ago konvertas karbonatomojn en grafitan strukturon, kaj la ilo estas facile difektita.
2. Kuba boro nitruro ilo materialo
Kuba bornitruro (CBN), la dua supermalmola materialo sintezita uzante metodon similan al diamantproduktado, estas dua nur al diamanto laŭ malmoleco kaj termika kondukteco. Ĝi havas bonegan termikan stabilecon kaj povas esti varmigita al 10,000C en la atmosfero. Neniu oksigenado okazas. CBN havas ekstreme stabilajn kemiajn trajtojn por feraj metaloj kaj povas esti vaste uzata en la prilaborado de ŝtalproduktoj.
⑴ Tipoj de kubaj boro-nitruraj tranĉiloj
Kuba bornitruro (CBN) estas substanco kiu ne ekzistas en la naturo. Ĝi estas dividita en unukristalan kaj polikristalan, nome CBN ununuran kristalon kaj polikristalan kuban boronitruron (Polycrystalline kuba bornnitrido, mallonge PCBN). CBN estas unu el la alotropoj de boronitrudo (BN) kaj havas strukturon similan al diamanto.
PCBN (polikristala kuba bornitruro) estas polikristala materialo en kiu bonaj CBN-materialoj estas sinterigitaj kune tra ligaj fazoj (TiC, TiN, Al, Ti, ktp.) sub alta temperaturo kaj premo. Ĝi estas nuntempe la dua plej malfacila artefarite sintezita materialo. Diamanta ilmaterialo, kune kun diamanto, estas kolektive nomita supermalmola ilmaterialo. PCBN estas ĉefe uzata por fari tranĉilojn aŭ aliajn ilojn.
PCBN-tranĉaj iloj povas esti dividitaj en solidajn PCBN-klingojn kaj PCBN-komponitajn klingojn sinterigitajn per karbido.
PCBN-komponitaj klingoj estas faritaj per sinterizado de tavolo de PCBN kun dikeco de 0,5 ĝis 1,0 mm sur cementita karbido kun bona forto kaj fortikeco. Ĝia agado kombinas bonan fortikecon kun alta malmoleco kaj eluziĝorezisto. Ĝi Solvas la problemojn de malalta fleksebla forto kaj malfacila veldado de CBN-klingoj.
⑵ Ĉefaj propraĵoj kaj karakterizaĵoj de kuba boronitruro
Kvankam la malmoleco de kuba boronitruro estas iomete pli malalta ol diamanto, ĝi estas multe pli alta ol aliaj alt-malmolecaj materialoj. La elstara avantaĝo de CBN estas ke ĝia termika stabileco estas multe pli alta ol tiu de diamanto, atingante temperaturojn super 1200 °C (diamanto estas 700-800 °C). Alia elstara avantaĝo estas ke ĝi estas kemie inerta kaj ne reagas kun fero je 1200-1300 °C. reago. La ĉefaj agadokarakterizaĵoj de kuba boronitruro estas kiel sekvas.
① Alta malmoleco kaj eluziĝorezisto: CBN-kristala strukturo similas al diamanto, kaj havas similajn malmolecon kaj forton al diamanto. PCBN estas precipe taŭga por prilaborado de alt-malmolecaj materialoj, kiuj povus nur esti muelitaj antaŭe, kaj povas akiri pli bonan surfacan kvaliton de la laborpeco.
② Alta termika stabileco: La varmorezisto de CBN povas atingi 1400~1500℃, kio estas preskaŭ 1-oble pli alta ol la varmega rezisto de diamanto (700~800℃). PCBN-iloj povas tranĉi alt-temperaturajn alojojn kaj harditan ŝtalon je altaj rapidecoj 3 ĝis 5 fojojn pli altaj ol karburaj iloj.
③ Bonega kemia stabileco: Ĝi ne havas kemian interagon kun fer-bazitaj materialoj ĝis 1200-1300 °C, kaj ne portas tiel akre kiel diamanto. En ĉi tiu tempo, ĝi ankoraŭ povas konservi la malmolecon de cementita karbido; PCBN-iloj taŭgas por tranĉado de estingitaj ŝtalaj Partoj kaj malvarmigita gisfero, povas esti vaste uzataj en altrapida tranĉado de gisfero.
④ Bona termika kondukteco: Kvankam la termika kondukteco de CBN ne povas daŭrigi kun diamanto, la termika kondukteco de PCBN inter diversaj ilaj materialoj estas dua nur post diamanto, kaj multe pli alta ol altrapida ŝtalo kaj cementita karbido.
⑤ Havas pli malaltan frotan koeficienton: Malalta frota koeficiento povas konduki al redukto de tranĉa forto dum tranĉado, redukto de tranĉa temperaturo kaj plibonigo de la kvalito de la maŝinprilaborita surfaco.
⑶ Apliko de kubaj boro-nitruraj tranĉiloj
Kuba bornitruro taŭgas por fini diversajn malfacile tranĉeblajn materialojn kiel estingita ŝtalo, malmola gisfero, alt-temperaturaj alojoj, cementita karbido kaj surfacaj ŝprucmaterialoj. La pretiga precizeco povas atingi IT5 (la truo estas IT6), kaj la surfaca malglateco-valoro povas esti tiel malgranda kiel Ra1.25~0.20μm.
Kuba boro-nitruda ilmaterialo havas malbonan fortikecon kaj fleksan forton. Sekve, kubaj boro-nitruroj turnantaj iloj ne taŭgas por malglata maŝinado ĉe malaltaj rapidoj kaj altaj efikŝarĝoj; samtempe, ili ne taŭgas por tranĉi materialojn kun alta plastikeco (kiel aluminiaj alojoj, kupraj alojoj, nikel-bazitaj alojoj, ŝtaloj kun alta plastikeco, ktp.), ĉar tranĉado de ĉi tiuj Seriozaj konstruaĵaj randoj okazos kiam oni laboras. kun metalo, difektante la maŝinprilaboritan surfacon.
3. ceramikaj ilaj materialoj
Ceramikaj tranĉiloj havas la karakterizaĵojn de alta malmoleco, bona eluziĝorezisto, bonega varmorezisto kaj kemia stabileco, kaj ne facile ligiĝas kun metalo. Ceramikaj iloj ludas tre gravan rolon en CNC-maŝinado. Ceramikaj iloj fariĝis unu el la ĉefaj iloj por altrapida tranĉado kaj prilaborado de malfacilaj maŝinaj materialoj. Ceramikaj tranĉiloj estas vaste uzataj en altrapida tranĉado, seka tranĉado, malmola tranĉado kaj tranĉado de malfacilaj maŝinaj materialoj. Ceramikaj iloj povas efike prilabori alt-malmolajn materialojn, kiujn tradiciaj iloj tute ne povas prilabori, konsciante "turni anstataŭ mueli"; la optimuma tranĉa rapido de ceramikaj iloj povas esti 2 ĝis 10 fojojn pli alta ol tiu de karburaj iloj, tiel multe plibonigante tranĉan produktado-efikecon. ; La ĉefaj krudmaterialoj uzataj en ceramikaj ilmaterialoj estas la plej abundaj elementoj en la terkrusto. Tial, la promocio kaj aplikado de ceramikaj iloj estas de granda signifo por plibonigi produktivecon, reduktante pretigajn kostojn kaj ŝpari strategiajn valormetalojn. Ĝi ankaŭ multe antaŭenigos la disvolviĝon de tranĉa teknologio. progreso.
⑴ Tipoj de ceramikaj ilaj materialoj
Ceramikaj ilaj materialaj tipoj ĝenerale povas esti dividitaj en tri kategoriojn: alumino-bazita ceramikaĵo, silicio-nitrud-bazita ceramikaĵo, kaj kunmetita silicio-nitrud-alumina-bazita ceramikaĵo. Inter ili, alumin-bazitaj kaj silicio-nitrud-bazitaj ceramikaj ilmaterialoj estas la plej vaste uzataj. La agado de silicio-nitrud-bazita ceramikaĵo estas pli bona ol tiu de alumin-bazita ceramikaĵo.
⑵ Agado kaj karakterizaĵoj de ceramikaj tranĉiloj
① Alta malmoleco kaj bona eluziĝo-rezisto: Kvankam la malmoleco de ceramikaj tranĉiloj ne estas tiel alta kiel PCD kaj PCBN, ĝi estas multe pli alta ol tiu de karbido kaj altrapidaj ŝtalaj tranĉiloj, atingante 93-95HRA. Ceramikaj tranĉiloj povas prilabori alt-malmolajn materialojn, kiuj malfacilas prilabori per tradiciaj tranĉiloj kaj taŭgas por altrapida tranĉado kaj malmola tranĉado.
② Alttemperatura rezisto kaj bona varmorezisto: Ceramikaj tranĉiloj ankoraŭ povas tranĉi ĉe altaj temperaturoj super 1200 °C. Ceramikaj tranĉiloj havas bonajn alt-temperaturajn mekanikajn ecojn. A12O3 ceramikaj tranĉiloj havas precipe bonan oksigenadreziston. Eĉ se la tranĉrando estas en ruĝeca stato, ĝi povas esti uzata senĉese. Sekve, ceramikaj iloj povas atingi sekan tranĉon, tiel forigante la bezonon por tranĉi fluidon.
③ Bona kemia stabileco: Ceramikaj tranĉiloj ne facile ligiĝas kun metalo, kaj estas korodrezistaj kaj havas bonan kemian stabilecon, kio povas redukti la ligan eluziĝon de tranĉiloj.
④ Malalta frota koeficiento: La afineco inter ceramikaj iloj kaj metalo estas malgranda, kaj la frota koeficiento estas malalta, kio povas redukti tranĉan forton kaj tranĉan temperaturon.
⑶ Ceramikaj tranĉiloj havas aplikojn
Ceramiko estas unu el la ilaj materialoj ĉefe uzataj por altrapida finpretado kaj duonfinido. Ceramikaj tranĉiloj taŭgas por tranĉi diversajn gisferojn (griza gisfero, duktila fero, modlebla gisfero, malvarmigita gisfero, alta aloja eluziĝorezista gisfero) kaj ŝtalaj materialoj (karbona strukturŝtalo, aloja strukturŝtalo, alta fortika ŝtalo, alta mangana ŝtalo, estingita ŝtalo ktp.), ankaŭ povas esti uzata por tranĉi kuprajn alojojn, grafiton, inĝenierajn plastojn kaj kunmetitajn materialojn.
La materialaj propraĵoj de ceramikaj tranĉiloj havas la problemojn de malalta fleksa forto kaj malbona efikforto, igante ilin netaŭgaj por tranĉi je malaltaj rapidoj kaj sub efikŝarĝoj.
4. Tegitaj ilaj materialoj
Tegantaj tranĉiloj estas unu el la gravaj manieroj plibonigi ilan agadon. La apero de tegitaj iloj kaŭzis gravan sukceson en la tranĉa agado de tranĉiloj. Tegitaj iloj estas kovritaj per unu aŭ pluraj tavoloj de obstinaj kunmetaĵoj kun bona eluziĝorezisto sur la ilkorpo kun bona fortikeco. Ĝi kombinas la ilan matricon kun la malmola tegaĵo, tiel multe plibonigante la ilan rendimenton. Tegitaj iloj povas plibonigi pretigan efikecon, plibonigi pretigan precizecon, plilongigi ilan servodaŭron kaj redukti pretigajn kostojn.
Ĉirkaŭ 80% de la tranĉaj iloj uzataj en novaj CNC-maŝinoj uzas tegitajn ilojn. Tegitaj iloj estos la plej grava ila vario en la kampo de CNC-maŝinado estonte.
⑴ Tipoj de kovritaj iloj
Laŭ malsamaj tegaj metodoj, tegitaj iloj povas esti dividitaj en kemiajn vapordemetadon (CVD) kovritajn ilojn kaj fizikan vapordeponon (PVD) kovritajn ilojn. Tegitaj karburaj tranĉiloj ĝenerale uzas kemian vaporan deponan metodon, kaj la depona temperaturo estas ĉirkaŭ 1000 °C. Tegitaj altrapidaj ŝtalaj tranĉiloj ĝenerale uzas fizikan vaporan deponan metodon, kaj la depona temperaturo estas ĉirkaŭ 500 °C;
Laŭ la malsamaj substrataj materialoj de tegitaj iloj, tegitaj iloj povas esti dividitaj en karbidkovritajn ilojn, altrapidajn ŝtalajn tegitajn ilojn kaj kovritajn ilojn sur ceramikaĵo kaj supermalmolaj materialoj (diamanto kaj kuba boro-nitruro).
Laŭ la propraĵoj de la tega materialo, kovritaj iloj povas esti dividitaj en du kategoriojn, nome "malmolaj" kovritaj iloj kaj "molaj" kovritaj iloj. La ĉefaj celoj persekutitaj de "malmolaj" kovritaj iloj estas alta malmoleco kaj eluziĝorezisto. Ĝiaj ĉefaj avantaĝoj estas alta malmoleco kaj bona eluziĝorezisto, tipe TiC kaj TiN-tegaĵoj. La celo persekutata de "molaj" tegaj iloj estas malalta frota koeficiento, ankaŭ konata kiel mem-lubrikaj iloj, kiu frotado kun la laborpeca materialo La koeficiento estas tre malalta, nur ĉirkaŭ 0,1, kiu povas redukti adheron, redukti frotadon kaj redukti tranĉadon. forto kaj tranĉa temperaturo.
Nanocoating (Nanoeoating) tranĉiloj lastatempe estis evoluigitaj. Tiaj tegitaj iloj povas uzi malsamajn kombinaĵojn de tegantaj materialoj (kiel metalo/metalo, metalo/ceramikaĵo, ceramiko/ceramikaĵo, ktp.) por plenumi malsamajn funkciajn kaj rendimentajn postulojn. Taŭge desegnitaj nano-tegaĵoj povas igi ilajn materialojn havi bonegajn frikcio-reduktajn kaj kontraŭ-eluzeblajn funkciojn kaj mem-lubrikatajn trajtojn, igante ilin taŭgaj por altrapida seka tranĉado.
⑵ Karakterizaĵoj de kovritaj tranĉiloj
① Bona mekanika kaj tranĉa agado: Tegitaj iloj kombinas la bonegajn ecojn de la baza materialo kaj la tegaĵo. Ili ne nur konservas la bonan fortikecon kaj altan forton de la baza materialo, sed ankaŭ havas la altan malmolecon, altan eluziĝoreziston kaj malaltan Frikciokoeficienton. Sekve, la tranĉrapideco de tegitaj iloj povas esti pliigita je pli ol 2 fojojn ol tiu de netegitaj iloj, kaj pli altaj furaĝoj estas permesitaj. La vivo de kovritaj iloj ankaŭ estas plibonigita.
② Forta ĉiuflankeco: Tegitaj iloj havas larĝan ĉiuflankecon kaj signife pligrandigas la pretigan gamon. Unu kovrita ilo povas anstataŭigi plurajn ne-tegitajn ilojn.
③ Tagaĵo dikeco: Kiam la tegaĵo dikeco pliiĝas, la ilo vivo ankaŭ pliiĝos, sed kiam la tegaĵo dikeco atingas saturiĝon, la ilo vivo ne plu pliiĝos signife. Kiam la tegaĵo estas tro dika, ĝi facile kaŭzos senŝeliĝon; kiam la tegaĵo estas tro maldika, la eluziĝorezisto estos malbona.
④ Regrindebleco: Tegitaj klingoj havas malbonan regrindeblecon, kompleksan tegan ekipaĵon, altajn procezpostulojn kaj longan tegtempon.
⑤ Tega materialo: Iloj kun malsamaj tegantaj materialoj havas malsaman tranĉan rendimenton. Ekzemple: tranĉante je malalta rapido, TiC-tegaĵo havas avantaĝojn; dum tranĉado al alta rapido, TiN estas pli taŭga.
⑶Apliko de kovritaj tranĉiloj
Tegitaj iloj havas grandan potencialon en la kampo de CNC-maŝinado kaj estos la plej grava ila vario en la kampo de CNC-maŝinado en la estonteco. Tegaĵo-teknologio estis aplikita al finmueliloj, escariloj, boriloj, kunmetitaj truaj pretigaj iloj, ilaraj kuiriloj, ilarformaj tranĉiloj, ilaraj raztranĉiloj, formado de broĉoj kaj diversaj maŝin-krampitaj indekseblaj enmetoj por plenumi diversajn postulojn de altrapida tranĉa pretigo. La bezonoj de materialoj kiel ŝtalo kaj gisfero, varmegaj alojoj kaj neferaj metaloj.
5. Karburaj ilaj materialoj
Karburaj tranĉiloj, precipe indekseblaj karburaj tranĉiloj, estas la ĉefaj produktoj de CNC-maŝinaj iloj. Ekde la 1980-aj jaroj, la varioj de diversaj integralaj kaj indekseblaj karburaj tranĉiloj aŭ enigaĵoj estis vastigitaj al diversaj tipoj. Vario de tranĉilaj kampoj, en kiuj indekseblaj karburaj iloj disetendiĝis de simplaj turnigaj iloj kaj vizaĝ-freziloj al diversaj precizecaj, kompleksaj kaj formantaj ilaj kampoj.
⑴ Tipoj de karburaj tranĉiloj
Laŭ la ĉefa kemia konsisto, cementita karbido povas esti dividita en cementitan karburon bazitan en volframa karbido kaj titankarbonon (nitruro) (TiC(N))-bazitan cementitan karburon.
Volframkarbid-bazita cementita karbido inkluzivas tri tipojn: volframkobalto (YG), volframkobalttitanio (YT), kaj malofta karbido aldonita (YW). Ĉiu havas siajn proprajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn. La ĉefaj komponantoj estas volframkarbido (WC) kaj titankarbido. (TiC), tantala karbido (TaC), niobiokarbido (NbC), ktp. La ofte uzata metala ligofazo estas Co.
Titaniokarbono (nitruro)-bazita cementita karbido estas cementita karbido kun TiC kiel la ĉefkomponento (kelkaj aldonas aliajn karbidojn aŭ nitrurojn). La ofte uzataj metalaj ligaj fazoj estas Mo kaj Ni.
ISO (Internacia Organizo por Normigado) dividas tranĉan karbidon en tri kategoriojn:
Klaso K, inkluzive de Kl0 ~ K40, estas ekvivalenta al la klaso YG de mia lando (la ĉefa komponanto estas WC.Co).
P-kategorio, inkluzive de P01 ~ P50, estas ekvivalenta al la kategorio YT de mia lando (la ĉefa komponanto estas WC.TiC.Co).
Klaso M, inkluzive de M10~M40, estas ekvivalenta al la klaso YW de mia lando (ĉefa komponanto estas WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Ĉiu grado reprezentas serion de alojoj intervalantaj de alta malmoleco ĝis maksimuma fortikeco kun nombro inter 01 kaj 50.
⑵ Elfaraj trajtoj de karburaj tranĉiloj
① Alta malmoleco: Karburaj tranĉiloj estas faritaj el karburoj kun alta malmoleco kaj fandpunkto (nomata malmola fazo) kaj metalaj ligiloj (nomitaj ligofazo) per pulvormetalurgio, kun malmoleco de 89 ĝis 93HRA. , multe pli alta ol altrapida ŝtalo. Je 5400C, la malmoleco ankoraŭ povas atingi 82~87HRA, kio estas la sama kiel la malmoleco de altrapida ŝtalo ĉe ĉambra temperaturo (83~86HRA). La malmoleca valoro de cementita karbido ŝanĝiĝas laŭ la naturo, kvanto, partikla grandeco de karburoj kaj la enhavo de la metala ligofazo, kaj ĝenerale malpliiĝas kun la pliiĝo en la enhavo de la liga metalfazo. Kiam la ligilo-fazenhavo estas la sama, la malmoleco de YT-alojoj estas pli alta ol tiu de YG-alojoj, kaj alojoj aldonitaj kun TaC (NbC) havas pli altan altatemperaturan malmolecon.
② Fleksa forto kaj fortikeco: La fleksa forto de kutime uzata cementita karbido estas en la intervalo de 900 ĝis 1500MPa. Ju pli alta la metala ligila fazenhavo, des pli alta la fleksa forto. Kiam la enhavo de ligilo estas la sama, la forto de alojo de tipo YG (WC-Co) estas pli alta ol tiu de alojo de tipo YT (WC-TiC-Co), kaj kiam la enhavo de TiC pliiĝas, la forto malpliiĝas. Cementita karbido estas fragila materialo, kaj ĝia efikforto ĉe ĉambra temperaturo estas nur 1/30 ĝis 1/8 tiu de altrapida ŝtalo.
⑶ Apliko de ofte uzataj karburaj tranĉiloj
YG-alojoj estas ĉefe uzataj por prilaborado de gisfero, neferaj metaloj kaj nemetalaj materialoj. Belgrajna cementita karbido (kiel YG3X, YG6X) havas pli altan malmolecon kaj eluziĝoreziston ol mezgrajna karbido kun la sama kobalta enhavo. Ĝi taŭgas por prilaborado de iu speciala malmola gisfero, aŭstenita neoksidebla ŝtalo, varmorezista alojo, Titania alojo, malmola bronzo kaj eluziĝo-rezistemaj izolaj materialoj ktp.
La elstaraj avantaĝoj de cementita karbido de tipo YT estas alta malmoleco, bona varmorezisto, pli alta malmoleco kaj kunprema forto ĉe altaj temperaturoj ol YG-tipo kaj bona oksidiĝa rezisto. Tial, kiam la tranĉilo estas postulata por havi pli altan varmoreziston kaj eluziĝoreziston, grado kun pli alta TiC-enhavo devus esti elektita. YT-alojoj taŭgas por prilaborado de plastaj materialoj kiel ŝtalo, sed ne taŭgas por prilaborado de titanaj alojoj kaj silicio-aluminiaj alojoj.
YW-alojo havas la ecojn de YG kaj YT-alojoj, kaj havas bonajn ampleksajn proprietojn. Ĝi povas esti uzata por prilabori ŝtalon, gisferon kaj neferajn metalojn. Se la kobalta enhavo de ĉi tiu tipo de alojo estas taŭge pliigita, la forto povas esti tre alta kaj povas esti uzata por malglata maŝinado kaj interrompita tranĉado de diversaj malfacilaj maŝinaj materialoj.
6. Altrapidaj ŝtalaj tranĉiloj
High Speed Steel (HSS) estas alt-aloja ila ŝtalo, kiu aldonas pli da alojaj elementoj kiel W, Mo, Cr, kaj V. Altrapidaj ŝtalaj tranĉiloj havas bonegan ampleksan rendimenton laŭ forto, fortikeco kaj procesebleco. En kompleksaj tranĉiloj, precipe tiuj kun kompleksaj klingoformoj kiel truaj pretigaj iloj, frezmaŝinoj, surfadenigaj iloj, broĉaj iloj, ilartranĉiloj, ktp., altrapida ŝtalo daŭre estas uzata. okupi dominan pozicion. Altrapidaj ŝtalaj tranĉiloj estas facile akreblaj por produkti akrajn tranĉrandojn.
Laŭ malsamaj uzoj, altrapida ŝtalo povas esti dividita en ĝeneraluzebla altrapida ŝtalo kaj alt-efikeca altrapida ŝtalo.
⑴ Ĝeneraluzeblaj altrapidaj ŝtalaj tranĉiloj
Ĝenerala celo altrapida ŝtalo. Ĝenerale, ĝi povas esti dividita en du kategoriojn: volframa ŝtalo kaj volframo-molibdena ŝtalo. Ĉi tiu speco de altrapida ŝtalo enhavas 0,7% ĝis 0,9% (C). Laŭ la malsama enhavo de volframo en la ŝtalo, ĝi povas esti dividita en volframŝtalon kun W-enhavo de 12% aŭ 18%, volfram-molibdena ŝtalo kun W-enhavo de 6% aŭ 8%, kaj molibdena ŝtalo kun W-enhavo de 2% aŭ neniu W. . Ĝenerala celo altrapida ŝtalo havas certan malmolecon (63-66HRC) kaj eluziĝoreziston, altan forton kaj fortikecon, bonan plastikecon kaj pretigan teknologion, do ĝi estas vaste uzata en fabrikado de diversaj kompleksaj iloj.
① Volframŝtalo: La tipa grado de ĝeneraluzebla altrapida ŝtalo volframŝtalo estas W18Cr4V, (referita kiel W18). Ĝi havas bonan ĝeneralan rendimenton. La alt-temperatura malmoleco ĉe 6000C estas 48.5HRC, kaj povas esti uzata por fabriki diversajn kompleksajn ilojn. Ĝi havas la avantaĝojn de bona muelebleco kaj malalta senkarburiga sentemo, sed pro ĝia alta karbura enhavo, malebena distribuo, grandaj partikloj kaj malalta forto kaj fortikeco.
② Volfram-molibdena ŝtalo: rilatas al altrapida ŝtalo akirita anstataŭigante parton de la volframo en volframa ŝtalo per molibdeno. La tipa grado de volframo-molibdena ŝtalo estas W6Mo5Cr4V2, (referita kiel M2). La karburaj partikloj de M2 estas fajnaj kaj unuformaj, kaj ĝia forto, fortikeco kaj alt-temperatura plastikeco estas pli bonaj ol tiuj de W18Cr4V. Alia speco de volframo-molibdena ŝtalo estas W9Mo3Cr4V (mallonge W9). Ĝia termika stabileco estas iomete pli alta ol M2-ŝtalo, ĝia fleksebla forto kaj fortikeco estas pli bonaj ol W6M05Cr4V2, kaj ĝi havas bonan proceseblecon.
⑵ Alt-efikecaj altrapidaj ŝtalaj tranĉiloj
Alt-efikeca altrapida ŝtalo rilatas al nova ŝtalo, kiu aldonas iom da karbonenhavo, vanada enhavo kaj alojaj elementoj kiel Co kaj Al al la konsisto de ĝeneraluzebla altrapida ŝtalo, tiel plibonigante sian varmegan reziston kaj eluziĝoreziston. . Estas ĉefe la sekvaj kategorioj:
① Alta karbona altrapida ŝtalo. Altkarbona altrapida ŝtalo (kiel 95W18Cr4V) havas altan malmolecon ĉe ĉambra temperaturo kaj alta temperaturo. Ĝi taŭgas por fabrikado kaj prilaborado de ordinara ŝtalo kaj gisfero, boriloj, skaloj, frapetoj kaj frezmaŝinoj kun alta eluziĝorezista postuloj, aŭ iloj por prilaborado de pli malmolaj materialoj. Ĝi ne taŭgas por elteni grandajn efikojn.
② Alta vanada altrapida ŝtalo. Tipaj gradoj, kiel ekzemple W12Cr4V4Mo, (referite kiel EV4), havas V-enhavon pliigita al 3% ĝis 5%, havas bonan eluziĝon, kaj taŭgas por tranĉi materialojn kiuj kaŭzas bonegan iluziĝon, kiel fibroj, malmola kaŭĉuko, plastoj. , ktp., kaj ankaŭ povas esti uzata por prilaborado de Materialoj kiel neoksidebla ŝtalo, alt-forta ŝtalo kaj alt-temperaturaj alojoj.
③ Kobalta altrapida ŝtalo. Ĝi estas kobalt-enhava super-malmola altrapida ŝtalo. Tipaj karakteroj, kiel ekzemple W2Mo9Cr4VCo8, (referitaj kiel M42), havas tre altan malmolecon. Ĝia malmoleco povas atingi 69-70HRC. Ĝi taŭgas por prilaborado de malfacile uzeblaj alt-fortaj varmorezistaj ŝtaloj, alt-temperaturaj alojoj, titanaj alojoj, ktp. Pretigaj materialoj: M42 havas bonan mueleblecon kaj taŭgas por fari precizajn kaj kompleksajn ilojn, sed ĝi ne taŭgas. por labori en efiko-tranĉaj kondiĉoj.
④ Aluminia altrapida ŝtalo. Ĝi estas aluminio-enhavanta super-malmola altrapida ŝtalo. Tipaj gradoj estas, ekzemple, W6Mo5Cr4V2Al, (referita kiel 501). La alt-temperatura malmoleco ĉe 6000C ankaŭ atingas 54HRC. La tranĉa rendimento estas ekvivalenta al M42. Ĝi taŭgas por fabrikado de frezmaŝinoj, borilpecoj, reamers, ilartranĉiloj kaj broĉiloj. ktp., uzata por prilaborado de materialoj kiel aloja ŝtalo, neoksidebla ŝtalo, alt-forta ŝtalo kaj alt-temperaturaj alojoj.
⑤ Nitrogena super-malmola altrapida ŝtalo. Tipaj karakteroj, kiel ekzemple W12M03Cr4V3N, referita kiel (V3N), estas nitrogen-enhavantaj super-malmolaj altrapidaj ŝtaloj. La malmoleco, forto, kaj fortikeco estas ekvivalentaj al M42. Ili povas esti uzataj kiel anstataŭaĵo de kobalt-enhavantaj altrapidaj ŝtaloj kaj estas uzataj por malaltrapida tranĉado de malfacilaj maŝinaj materialoj kaj malaltrapidaj, altprecizecaj ŝtaloj. prilaborado.
⑶ Fandado de altrapida ŝtalo kaj pulvormetalurgio altrapida ŝtalo
Laŭ malsamaj produktadprocezoj, altrapida ŝtalo povas esti dividita en fandantan altrapidan ŝtalon kaj pulvormetalurgian altrapidan ŝtalon.
① Fandado de altrapida ŝtalo: Kaj ordinara altrapida ŝtalo kaj alt-efikeca altrapida ŝtalo estas faritaj per fandantaj metodoj. Ili estas transformitaj en tranĉilojn per procezoj kiel ekzemple fandado, ingota fandado, kaj tegado kaj rulado. Grava problemo kiu facile okazas dum elfandado de altrapida ŝtalo estas karbura apartigo. Malmolaj kaj fragilaj karburoj estas malegale distribuitaj en altrapida ŝtalo, kaj la grajnoj estas krudaj (ĝis dekoj da mikronoj), kio influas la eluziĝoreziston kaj fortikecon de altrapidaj ŝtalaj iloj. kaj negative influas tranĉan rendimenton.
② Pulvormetalurgia altrapida ŝtalo (PM HSS): Pulvormetalurgia altrapida ŝtalo (PM HSS) estas likva ŝtalo fandita en altfrekvenca indukta forno, atomigita per altprema argono aŭ pura nitrogeno, kaj poste estingita por akiri. fajnaj kaj unuformaj kristaloj. Struktu (altrapida ŝtala pulvoro), kaj poste premu la rezultan pulvoron en tranĉilon malplenan sub alta temperaturo kaj alta premo, aŭ unue faru ŝtalbildon kaj poste forĝu kaj rulu ĝin en tranĉilformon. Kompare kun altrapida ŝtalo fabrikita per la fanda metodo, PM HSS havas la avantaĝojn, ke la karburaj grajnoj estas fajnaj kaj unuformaj, kaj la forto, fortikeco kaj eluziĝo-rezisto estas multe plibonigitaj kompare kun la fandita altrapida ŝtalo. En la kampo de kompleksaj CNC-iloj, PM HSS-iloj pluevoluigos kaj okupos gravan pozicion. Tipaj gradoj, kiel F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, ktp., povas esti uzataj por fabriki grandgrandajn, peze ŝarĝitajn, alt-efikajn tranĉilojn, kaj ankaŭ precizecajn tranĉilojn.
Principoj por Elekto de CNCaj Ilaj Materialoj
Nuntempe, la vaste uzataj CNC-iloj-materialoj ĉefe inkluzivas diamantajn ilojn, kubajn boro-nitrurajn ilojn, ceramikaj ilojn, kovritajn ilojn, karbidajn ilojn, altrapidajn ŝtalajn ilojn, ktp. Estas multaj gradoj de ilaj materialoj, kaj iliaj propraĵoj multe varias. La sekva tabelo montras la ĉefajn rendimentajn indikilojn de diversaj ilaj materialoj.
Ilaj materialoj por CNC-maŝinado devas esti elektitaj laŭ la prilaborata peco kaj la naturo de la pretigo. La elekto de ilmaterialoj devus esti racie kongrua kun la pretiga objekto. La kongruo de tranĉilaj materialoj kaj prilaboraj objektoj ĉefe rilatas al kongruo de la mekanikaj propraĵoj, fizikaj propraĵoj kaj kemiaj propraĵoj de la du por akiri la plej longan ilan vivon kaj maksimuman tranĉan produktivecon.
1. Kongruo kun la mekanikaj propraĵoj de tranĉaj ilaj materialoj kaj prilaborado de objektoj
La problemo de kongruo de la mekanikaj propraĵoj de la tranĉa ilo kaj la pretiga objekto ĉefe rilatas al la kongruo de mekanikaj propraĵoj parametroj kiel forto, fortikeco kaj malmoleco de la ilo kaj la laborpeca materialo. Ilmaterialoj kun malsamaj mekanikaj propraĵoj taŭgas por prilaborado de malsamaj laborpecmaterialoj.
① La ordo de ilo-materiala malmoleco estas: diamanta ilo>kuba boro-nitruro-ilo>ceramika ilo> volframkarbido> altrapida ŝtalo.
② La ordo de fleksa forto de ilaj materialoj estas: altrapida ŝtalo > cementita karbido > ceramikaj iloj > diamantaj kaj kubaj boro-nitruraj iloj.
③ La ordo de fortikeco de ilaj materialoj estas: altrapida ŝtalo> volframkarbido> kuba boro nitruro, diamanto kaj ceramikaj iloj.
Alt-malmolecaj laborpecmaterialoj devas esti prilaboritaj per pli altaj malmolecaj iloj. La malmoleco de la ilmaterialo devas esti pli alta ol la malmoleco de la laborpeca materialo, kiu ĝenerale devas esti super 60HRC. Ju pli alta estas la malmoleco de la ila materialo, des pli bona estas ĝia eluziĝorezisto. Ekzemple, kiam la enhavo de kobalto en cementita karbido pliiĝas, ĝia forto kaj fortikeco pliiĝas kaj ĝia malmoleco malpliiĝas, igante ĝin taŭga por malglata maŝinado; kiam la kobalta enhavo malpliiĝas, ĝia malmoleco kaj eluziĝorezisto pliiĝas, igante ĝin taŭga por finado.
Iloj kun bonegaj alt-temperaturaj mekanikaj propraĵoj estas speciale taŭgaj por altrapida tranĉado. La bonega alt-temperatura rendimento de ceramikaj tranĉiloj ebligas ilin tranĉi altaj rapidecoj, kaj la permesita tranĉrapideco povas esti 2 ĝis 10 fojojn pli alta ol tiu de cementita karbido.
2. Kongruanta la fizikajn ecojn de la tranĉila materialo al la maŝinprilaborita objekto
Iloj kun malsamaj fizikaj propraĵoj, kiel altrapidaj ŝtalaj iloj kun alta varmokondukteco kaj malalta fandopunkto, ceramikaj iloj kun alta frosto kaj malalta termika ekspansio, diamantaj iloj kun alta varmokondukteco kaj malalta termika ekspansio, ktp., taŭgas por prilaborado de malsamaj laborpecmaterialoj. Dum prilaborado de laborpecoj kun malbona varmokondukteco, ilaj materialoj kun pli bona varmokondukteco devas esti uzataj, por ke la tranĉa varmo povas esti rapide translokigita kaj la tranĉa temperaturo povas esti reduktita. Pro sia alta varmokondukteco kaj termika disvastigo, diamanto povas facile disipi tranĉan varmon sen kaŭzi grandan termikan deformadon, kio estas precipe grava por precizecaj maŝinaj iloj, kiuj postulas altan dimensian precizecon.
① La varmorezista temperaturo de diversaj ilaj materialoj: diamantaj iloj estas 700~8000C, PCBN-iloj estas 13000~15000C, ceramikaj iloj estas 1100~12000C, TiC(N)-bazita cementita karbido estas 900~11000C, ultrafajna bazita en WC. grajnoj Karburo estas 800~9000C, HSS estas 600~7000C.
② La ordo de varmokondukteco de diversaj ilaj materialoj: PCD>PCBN>WC-bazita cementita karbido>TiC(N)-bazita cementita karbido>HSS>Si3N4-bazita ceramikaĵo> A1203-bazita ceramikaĵo.
③ La ordo de termikaj ekspansiokoeficientoj de diversaj ilaj materialoj estas: HSS>WC-bazita cementita karbido>TiC(N)>A1203-bazita ceramiko>PCBN>Si3N4-bazita ceramiko>PCD.
④ La ordo de termika ŝoko-rezisto de diversaj ilaj materialoj estas: HSS>WC-bazita cementita karbido>Si3N4-bazita ceramikaĵo>PCBN>PCD>TiC(N)-bazita cementita karbido>A1203-bazita ceramikaĵo.
3. Kongruante la kemiajn ecojn de la tranĉila materialo al la maŝinprilaborita objekto
La problemo de kongruo de la kemiaj propraĵoj de tranĉaj ilaj materialoj kaj prilaborado de objektoj ĉefe rilatas al la kongruo de kemiaj agado-parametroj kiel kemia afineco, kemia reago, disvastigo kaj dissolvo de ilaj materialoj kaj laborpecaj materialoj. Iloj kun malsamaj materialoj taŭgas por prilabori malsamajn laborpecmaterialojn.
① La kunliga temperaturo-rezisto de diversaj ilaj materialoj (kun ŝtalo) estas: PCBN>ceramika>tungstenkarbido>HSS.
② La oksidiĝa rezista temperaturo de diversaj ilaj materialoj estas: ceramiko>PCBN>tungstena karbido>diamanto>HSS.
③ La disvastigforto de la ilaj materialoj (por ŝtalo) estas: diamanto>Si3N4-bazita ceramikaĵo>PCBN>A1203-bazita ceramikaĵo. La difuzintenseco (por titanio) estas: A1203-bazita ceramiko>PCBN>SiC>Si3N4>diamanto.
4. Racia elekto de CNC-ilmaterialoj
Ĝenerale parolante, PCBN, ceramikaj iloj, tegitaj karbidoj kaj TiCN-bazitaj karbidiloj taŭgas por CNC-pretigo de feraj metaloj kiel ŝtalo; dum PCD-iloj taŭgas por neferaj metalaj materialoj kiel Al, Mg, Cu kaj iliaj alojoj kaj Pretigo de nemetalaj materialoj. La suba tabelo listigas kelkajn el la laborpecmaterialoj, kiujn la supraj ilmaterialoj taŭgas por prilaborado.
Xinfa CNC-iloj havas la karakterizaĵojn de bona kvalito kaj malalta prezo. Por detaloj, bonvolu viziti:
Fabrikistoj de CNCaj Iloj - Ĉina Fabriko kaj Provizantoj de CNCaj Iloj (xinfatools.com)
Afiŝtempo: Nov-01-2023
