Комбинација напредне опреме за обраду и ЦНЦ алата за сечење високих перформанси може дати пуну улогу у својим одговарајућим перформансама и постићи добре економске користи. Са брзим развојем материјала за резне алате, разни нови материјали за резне алате су увелико побољшали своја физичка, механичка својства и перформансе резања, а њихов опсег примене је такође наставио да се шири.
слика
1. Материјали алата треба да имају основна својства
тхе
Избор материјала алата има велики утицај на век трајања алата, ефикасност обраде, квалитет обраде и цену обраде. Када алат сече, мора да поднесе утицај високог притиска, високе температуре, трења, удара и вибрација. Према томе, материјал алата треба да има следећа основна својства:
(1) Тврдоћа и отпорност на хабање. Тврдоћа материјала алата мора бити већа од тврдоће материјала радног предмета, углавном изнад 60ХРЦ. Што је материјал алата тврђи, то је боља отпорност на хабање.
(2) Снага и жилавост. Материјали за алат треба да имају високу чврстоћу и жилавост да издрже силе резања, ударе и вибрације и да спрече крто ломљење и ломљење алата.
(3) Отпорност на топлоту. Отпорност на топлоту материјала алата је боља, може издржати високу температуру резања и има добру отпорност на оксидацију.
(4) Перформансе процеса и економичност. Материјали за алат треба да имају добре перформансе ковања, перформансе термичке обраде, перформансе заваривања, перформансе брушења итд., и треба да имају висок однос перформанси и цене.
2. Врсте, својства, карактеристике и примена алатних материјала
1. Врсте, својства и карактеристике материјала дијамантских алата и примена алата
Дијамант је алотроп угљеника и најтврђи је материјал који се налази у природи. Дијамантски алати имају високу тврдоћу, високу отпорност на хабање и високу топлотну проводљивост и широко се користе у обради обојених метала и неметалних материјала. Посебно у брзом резању алуминијума и легура силицијум-алуминијума, дијамантски алати су главне врсте алата за сечење које је тешко заменити. Дијамантски алати који могу постићи високу ефикасност, високу стабилност и дуготрајну машинску обраду су незаменљиви и важни алати у савременој ЦНЦ машинској обради.
слика
⑴ Врсте дијамантских алата
① Природни дијамантски алат: Природни дијамант се користи као алат за сечење стотинама година. Природни монокристални дијамантски алат је фино брушен, а резна ивица може бити изузетно оштра. Полупречник резне ивице може да достигне 0.002μм, што може да реализује ултра-танко сечење и може. То је признати, идеалан и незаменљив ултра-прецизан алат за обраду за обраду изузетно високе прецизности радног предмета и изузетно ниске храпавости површине.
② ПЦД дијамантски алат: Природни дијамант је скуп, а поликристални дијамант (ПЦД) се широко користи у резању. Од раних 1970-их, развијен је поликристални дијамант (скраћено Полицристауине диамонд, ПЦД). Након успеха, алати од природног дијаманта су у многим приликама замењени вештачким поликристалним дијамантом. ПЦД сировине су богате изворима, а њихова цена је само неколико десетина до једне десетине природних дијаманата.
ПЦД алати не могу брусити изузетно оштре ивице, а квалитет површине обрађених радних комада није тако добар као код природног дијаманта. Није згодно производити ПЦД уметке са ломачима струготине у индустрији. Стога се ПЦД може користити само за фино сечење обојених метала и неметала, а тешко је постићи ултра-прецизно сечење огледала.
③ ЦВД дијамантски алати: Од касних 1970-их до раних 1980-их, ЦВД дијамантска технологија се појавила у Јапану. ЦВД дијамант се односи на синтезу дијамантског филма на хетерогеним подлогама (као што су цементни карбид, керамика, итд.) хемијским таложењем из паре (ЦВД). ЦВД дијамант има потпуно исту структуру и карактеристике као природни дијамант.
Перформансе ЦВД дијаманта су веома блиске онима природног дијаманта, и има предности природног монокристалног дијаманта и поликристалног дијаманта (ПЦД) и превазилази њихове недостатке у одређеној мери.
⑵ Карактеристике перформанси дијамантских алата
① Изузетно висока тврдоћа и отпорност на хабање: Природни дијамант је најчвршћа супстанца која се налази у природи. Дијамант има изузетно високу отпорност на хабање. Приликом обраде материјала високе тврдоће, век трајања дијамантских алата је 10 до 100 пута већи од оних од цементног карбида, или чак стотине пута.
② Има веома низак коефицијент трења: коефицијент трења између дијаманта и неких обојених метала је нижи од оног код других алата за сечење, коефицијент трења је низак, деформација током обраде је мала, а сила резања може бити смањен.
③ Резна ивица је веома оштра: резна ивица дијамантских алата може да се наоштри, а природни монокристални дијамантски алат може бити висок до 0.002-0.008 μм, који се може користити за ултра -танко сечење и ултра прецизна обрада.
④ Има високу топлотну проводљивост: дијамант има високу топлотну проводљивост и топлотну дифузију, топлота резања се лако распршује, а температура резног дела алата је ниска.
⑤ Низак коефицијент термичке експанзије: коефицијент термичког ширења дијаманта је неколико пута мањи од оног код цементираног карбида, а промена величине алата узрокована топлотом резања је веома мала, што је посебно важно за прецизну и ултра прецизну машинску обраду која захтева високе тачност димензија.
⑶ Примена дијамантских алата
Дијамантски алати се углавном користе за фино сечење и бушење обојених метала и неметалних материјала великом брзином. Погодан је за обраду различитих неметала отпорних на хабање, као што су бланкови за металургију праха ФРП, керамички материјали итд.; разни обојени метали отпорни на хабање, као што су разне легуре силицијум-алуминијум; разне завршне обраде обојених метала.
Недостатак дијамантских алата је лоша термичка стабилност. Када температура резања пређе 700 степени до 800 степени, потпуно ће изгубити тврдоћу; поред тога, није погодан за сечење црних метала, јер се дијамант (угљеник) лако везује за гвожђе на високим температурама. Атомско дејство претвара атоме угљеника у графитну структуру, а алат се лако оштети.
2. Врсте, својства и карактеристике алатних материјала кубног бор нитрида и примена алата
Кубни бор нитрид (ЦБН), други супертврди материјал синтетизован методом сличном дијаманту, други је после дијаманта по тврдоћи и топлотној проводљивости. Има одличну термичку стабилност и може да се загреје до 10,000 степени у атмосфери. Оксидација се не јавља. ЦБН има изузетно стабилна хемијска својства за црне метале и може се широко користити у преради челичних производа.
слика
⑴ Врсте кубних алата за сечење бор нитрида
Кубни бор нитрид (ЦБН) је супстанца која не постоји у природи. Може се поделити на монокристални и поликристални, односно ЦБН монокристални и поликристални кубни бор нитрид (Полицристаллине цубиц борннитрид, који се назива ПЦБН). ЦБН је један од изомера бор нитрида (БН), а његова структура је слична дијаманту.
ПЦБН (поликристални кубни бор нитрид) је поликристални материјал који синтерује фине ЦБН материјале кроз фазу везивања (ТиЦ, ТиН, Ал, Ти, итд.) под високом температуром и високим притиском. Материјал дијамантског алата, он и дијамант који се заједно називају супертврдим материјалом за алат. ПЦБН се углавном користи за израду ножева или других алата.
ПЦБН алати се могу поделити на интегралне ПЦБН уметке и ПЦБН композитне уметке синтероване цементираним карбидом.
ПЦБН композитни уметци се праве синтеровањем слоја ПЦБН-а дебљине {{0}}.5 до 1,0 мм на цементном карбиду добре чврстоће и жилавости. Његове перформансе имају и добру жилавост и високу тврдоћу и отпорност на хабање. Решени су проблеми ниске чврстоће на савијање и тешкоће заваривања ЦБН уметака.
⑵ Главна својства и карактеристике кубног бор нитрида
Иако је тврдоћа кубног бор нитрида мало инфериорна од дијаманта, много је већа од других материјала високе тврдоће. Изузетна предност ЦБН-а је у томе што је његова термичка стабилност много већа од оне код дијаманта, који може достићи и изнад 1200 степени (700-800 степен за дијамант). реакција. Главне карактеристике перформанси кубног бор нитрида су следеће.
① Висока тврдоћа и отпорност на хабање: Кристална структура ЦБН-а је слична оној код дијаманта и има сличну тврдоћу и снагу као и дијамант. ПЦБН је посебно погодан за обраду материјала високе тврдоће који су се раније могли само брусити и може добити бољи квалитет површине радних комада.
② Висока термичка стабилност: Отпорност на топлоту ЦБН-а може да достигне 1400-1500 степен, што је скоро 1 пута веће од отпорности дијаманта (700-800 степен). ПЦБН алати могу да секу високотемпературне легуре и каљене челике брзином 3 до 5 пута већом од брзине алата од цементног карбида.
③Одлична хемијска стабилност: Нема хемијску интеракцију са материјалима на бази гвожђа на 1200-1300 степену, и неће се истрошити као дијамант, и још увек може да задржи тврдоћу цементног карбида у овом тренутку; ПЦБН алати су погодни за сечење каљених челичних делова и расхлађеног ливеног гвожђа, могу се широко користити у брзом резању ливеног гвожђа.
④ Добра топлотна проводљивост: Иако топлотна проводљивост ЦБН-а није тако добра као дијаманта, топлотна проводљивост ПЦБН-а је друга после дијаманта међу различитим материјалима за алат, и много је већа од топлотне проводљивости брзорезног челика и цементног карбида.
⑤ Низак коефицијент трења: Низак коефицијент трења може смањити силу резања током сечења, смањити температуру сечења и побољшати квалитет обрађене површине.
⑶ Примена алата са кубним бор нитридом
Кубни бор нитрид је погодан за завршну обраду различитих материјала који се тешко сече као што су каљени челик, тврдо ливено гвожђе, легура на високим температурама, тврда легура и материјали за површинско прскање. Прецизност обраде може да достигне ИТ5 (рупа је ИТ6), а храпавост површине може бити мала као Ра1.25-0.20μм.
Материјал алата од кубног бор нитрида има слабу жилавост и чврстоћу на савијање. Стога, кубни алати за окретање бор нитрида нису погодни за грубу обраду са малом брзином и великим ударним оптерећењем; У случају метала ће се појавити јака нагомилана ивица, што ће оштетити обрађену површину.
3. Врсте, својства и карактеристике керамичких алатних материјала и примена алата
Керамички алати за сечење имају карактеристике високе тврдоће, добре отпорности на хабање, одличне отпорности на топлоту и хемијске стабилности, и није их лако повезати са металом. Керамички алати за сечење заузимају веома важну позицију у ЦНЦ обради. Керамички алати за сечење постали су један од главних резних алата за брзо сечење и обраду материјала који се тешко обрађују. Керамички алати за сечење се широко користе у брзом резању, сувом резању, тврдом резању и резању материјала који се тешко обрађују. Керамички ножеви могу ефикасно да обрађују материјале високе тврдоће које традиционални ножеви уопште не могу да обрађују и реализују „замену брушења аутомобилом“; оптимална брзина резања керамичких ножева може бити 2 до 10 пута већа од оне код ножева од цементног карбида, чиме се значајно побољшава производна ефикасност обраде сечења. Главна сировина која се користи у керамичким алатним материјалима је најзаступљенији елемент у земљиној кори. Због тога је популаризација и примена керамичких алата од великог значаја за побољшање продуктивности, смањење трошкова обраде и уштеду стратешких племенитих метала, а такође ће у великој мери промовисати развој технологије резања. напредак.
слика
⑴ Врсте материјала за керамичке алате
Типови материјала за керамичке алате се генерално могу поделити у три категорије: керамика на бази глинице, керамика на бази силицијум нитрида и композитна керамика на бази силицијум нитрида и глинице. Међу њима, материјали за керамичке алате на бази глинице и силицијум нитрида су најшире коришћени. Перформансе керамике на бази силицијум нитрида су супериорне у односу на керамику на бази глинице.
⑵ Перформансе и карактеристике керамичких алата за сечење
Карактеристике перформанси керамичких алата за сечење су следеће:
① Висока тврдоћа и добра отпорност на хабање: Иако тврдоћа керамичких алата није тако висока као код ПЦД и ПЦБН, много је већа од тврдоће алата од цементног карбида и брзорезног челика, достижући 93-95ХРА. Керамички алати могу да обрађују материјале високе тврдоће које је тешко обрадити традиционалним алатима, а погодни су за сечење великом брзином и тврдо сечење.
② Отпорност на високе температуре и добра отпорност на топлоту: Керамички алати и даље могу да секу на високим температурама изнад 1200 степени. Керамички ножеви имају добре механичке особине при високим температурама, а отпорност на оксидацију керамичких ножева А12О3 је посебно добра. Чак и ако је резна ивица у усијаном стању, може се користити непрекидно. Стога, керамички алати могу постићи суво сечење, што може уштедети течност за сечење.
③ Добра хемијска стабилност: керамички алати за сечење се не спајају лако са металом, отпорни су на корозију и хемијски стабилни, што може смањити хабање алата за сечење.
④ Низак коефицијент трења: Афинитет између керамичких алата за сечење и метала је мали, а коефицијент трења је низак, што може смањити силу резања и температуру резања.
⑶ Примена керамичких ножева
Керамика је један од алатних материјала који се углавном користи за брзу завршну и полузавршну обраду. Керамички алати за сечење су погодни за сечење свих врста ливеног гвожђа (сиви ливени гвожђе, нодуларно гвожђе, ковно гвожђе, расхлађено ливено гвожђе, ливено гвожђе високе легуре отпорно на хабање) и челика (угљенични конструкциони челик, легирани конструкциони челик, челик високе чврстоће , челик са високим садржајем мангана, каљени челик итд.), такође се може користити за сечење легура бакра, графита, инжењерске пластике и композитних материјала.
Постоје проблеми ниске чврстоће на савијање и слабе ударне жилавости у перформансама керамичких алатних материјала, који нису погодни за сечење при малој брзини и ударном оптерећењу.
слика
4. Особине и карактеристике пресвучених материјала резног алата и примена резних алата
Премазивање алата је један од важних начина за побољшање перформанси алата. Појава обложених алата за сечење направила је велики напредак у перформансама резања резних алата. Обложени алат је премазан једним или више слојева ватросталног једињења са добром отпорношћу на хабање на чвршћем телу алата, који комбинује подлогу алата са тврдим премазом, тако да су перформансе алата знатно побољшане. Обложени алати за сечење могу побољшати ефикасност обраде, побољшати тачност обраде, продужити век алата и смањити трошкове обраде.
Око 80 процената алата за сечење који се користе у новим ЦНЦ машинама користе алате са премазом. Обложени алати за сечење ће бити најважнија сорта алата у области ЦНЦ обраде у будућности.
слика
⑴ Врсте обложених алата
Према различитим методама наношења премаза, алати са премазом се могу поделити на алате обложене хемијским таложењем (ЦВД) и алате са физичким таложењем паре (ПВД). Обложени карбидни алати углавном користе хемијско таложење паре, а температура таложења је око 1000 степени. Алати од брзог челика са премазом углавном користе физичко таложење паре, а температура таложења је око 500 степени;
Према различитим материјалима подлоге обложених алата, обложени алати се могу поделити на алате обложене карбидом, алате са пресвлаком од брзог челика и обложене алате на керамици и супертврдим материјалима (дијамант и кубни бор нитрид).
Према природи материјала за премазивање, алати са премазом се могу поделити у две категорије, а то су алати са "тврдим" премазом и алати са "меким" премазом. Главни циљеви које теже алатима са "тврдим" премазом су висока тврдоћа и отпорност на хабање. Његове главне предности су висока тврдоћа и добра отпорност на хабање, типично ТиЦ и ТиН премази. Циљ који теже алатима за „меко“ премазивање је низак коефицијент трења, познат и као самоподмазујући алат, и његово трење са материјалом радног предмета. Коефицијент је веома низак, само око 0.1, што може смањити везивање, смањење трења, смањење силе резања и температуре резања.
Недавно је развијен алат за нано-премазивање (Наноеоатинг). Овај обложени алат може да користи различите комбинације различитих материјала за премазивање (као што су метал/метал, метал/керамика, керамика/керамика, итд.) како би испунио различите функционалне и перформансе захтева. Правилно дизајниран нано-премаз може учинити да материјал алата има одличне функције против трења и хабања и својства самоподмазивања, што је погодно за суво сечење великом брзином.
⑵ Карактеристике обложених алата
Карактеристике перформанси обложених алата су следеће:
① Добре механичке и резне перформансе: Обложени алати комбинују одлична својства основног материјала и материјала за облагање, који не само да одржава добру жилавост и високу чврстоћу базе
Комбинација напредне опреме за обраду и ЦНЦ алата за сечење високих перформанси може дати пуну улогу у својим одговарајућим перформансама и постићи добре економске користи. Са брзим развојем материјала за резне алате, разни нови материјали за резне алате су увелико побољшали своја физичка, механичка својства и перформансе резања, а њихов опсег примене је такође наставио да се шири.
слика
1. Материјали алата треба да имају основна својства
тхе
Избор материјала алата има велики утицај на век трајања алата, ефикасност обраде, квалитет обраде и цену обраде. Када алат сече, мора да поднесе утицај високог притиска, високе температуре, трења, удара и вибрација. Према томе, материјал алата треба да има следећа основна својства:
(1) Тврдоћа и отпорност на хабање. Тврдоћа материјала алата мора бити већа од тврдоће материјала радног предмета, углавном изнад 60ХРЦ. Што је материјал алата тврђи, то је боља отпорност на хабање.
(2) Снага и жилавост. Материјали за алат треба да имају високу чврстоћу и жилавост да издрже силе резања, ударе и вибрације и да спрече крто ломљење и ломљење алата.
(3) Отпорност на топлоту. Отпорност на топлоту материјала алата је боља, може издржати високу температуру резања и има добру отпорност на оксидацију.
(4) Перформансе процеса и економичност. Материјали за алат треба да имају добре перформансе ковања, перформансе термичке обраде, перформансе заваривања, перформансе брушења итд., и треба да имају висок однос перформанси и цене.
2. Врсте, својства, карактеристике и примена алатних материјала
1. Врсте, својства и карактеристике материјала дијамантских алата и примена алата
Дијамант је алотроп угљеника и најтврђи је материјал који се налази у природи. Дијамантски алати имају високу тврдоћу, високу отпорност на хабање и високу топлотну проводљивост и широко се користе у обради обојених метала и неметалних материјала. Посебно у брзом резању алуминијума и легура силицијум-алуминијума, дијамантски алати су главне врсте алата за сечење које је тешко заменити. Дијамантски алати који могу постићи високу ефикасност, високу стабилност и дуготрајну машинску обраду су незаменљиви и важни алати у савременој ЦНЦ машинској обради.
слика
⑴ Врсте дијамантских алата
① Природни дијамантски алат: Природни дијамант се користи као алат за сечење стотинама година. Природни монокристални дијамантски алат је фино брушен, а резна ивица може бити изузетно оштра. Полупречник резне ивице може да достигне 0.002μм, што може да реализује ултра-танко сечење и може. То је признати, идеалан и незаменљив ултра-прецизан алат за обраду за обраду изузетно високе прецизности радног предмета и изузетно ниске храпавости површине.
② ПЦД дијамантски алат: Природни дијамант је скуп, а поликристални дијамант (ПЦД) се широко користи у резању. Од раних 1970-их, развијен је поликристални дијамант (скраћено Полицристауине диамонд, ПЦД). Након успеха, алати од природног дијаманта су у многим приликама замењени вештачким поликристалним дијамантом. ПЦД сировине су богате изворима, а њихова цена је само неколико десетина до једне десетине природних дијаманата.
ПЦД алати не могу брусити изузетно оштре ивице, а квалитет површине обрађених радних комада није тако добар као код природног дијаманта. Није згодно производити ПЦД уметке са ломачима струготине у индустрији. Стога се ПЦД може користити само за фино сечење обојених метала и неметала, а тешко је постићи ултра-прецизно сечење огледала.
③ ЦВД дијамантски алати: Од касних 1970-их до раних 1980-их, ЦВД дијамантска технологија се појавила у Јапану. ЦВД дијамант се односи на синтезу дијамантског филма на хетерогеним подлогама (као што су цементни карбид, керамика, итд.) хемијским таложењем из паре (ЦВД). ЦВД дијамант има потпуно исту структуру и карактеристике као природни дијамант.
Перформансе ЦВД дијаманта су веома блиске онима природног дијаманта, и има предности природног монокристалног дијаманта и поликристалног дијаманта (ПЦД) и превазилази њихове недостатке у одређеној мери.
⑵ Карактеристике перформанси дијамантских алата
① Изузетно висока тврдоћа и отпорност на хабање: Природни дијамант је најчвршћа супстанца која се налази у природи. Дијамант има изузетно високу отпорност на хабање. Приликом обраде материјала високе тврдоће, век трајања дијамантских алата је 10 до 100 пута већи од оних од цементног карбида, или чак стотине пута.
② Има веома низак коефицијент трења: коефицијент трења између дијаманта и неких обојених метала је нижи од оног код других алата за сечење, коефицијент трења је низак, деформација током обраде је мала, а сила резања може бити смањен.
③ Резна ивица је веома оштра: резна ивица дијамантских алата може да се наоштри, а природни монокристални дијамантски алат може бити висок до 0.002-0.008 μм, који се може користити за ултра -танко сечење и ултра прецизна обрада.
④ Има високу топлотну проводљивост: дијамант има високу топлотну проводљивост и топлотну дифузију, топлота резања се лако распршује, а температура резног дела алата је ниска.
⑤ Низак коефицијент термичке експанзије: коефицијент термичког ширења дијаманта је неколико пута мањи од оног код цементираног карбида, а промена величине алата узрокована топлотом резања је веома мала, што је посебно важно за прецизну и ултра прецизну машинску обраду која захтева високе тачност димензија.
⑶ Примена дијамантских алата
Дијамантски алати се углавном користе за фино сечење и бушење обојених метала и неметалних материјала великом брзином. Погодан је за обраду различитих неметала отпорних на хабање, као што су бланкови за металургију праха ФРП, керамички материјали итд.; разни обојени метали отпорни на хабање, као што су разне легуре силицијум-алуминијум; разне завршне обраде обојених метала.
Недостатак дијамантских алата је лоша термичка стабилност. Када температура резања пређе 700 степени до 800 степени, потпуно ће изгубити тврдоћу; поред тога, није погодан за сечење црних метала, јер се дијамант (угљеник) лако везује за гвожђе на високим температурама. Атомско дејство претвара атоме угљеника у графитну структуру, а алат се лако оштети.
2. Врсте, својства и карактеристике алатних материјала кубног бор нитрида и примена алата
Кубни бор нитрид (ЦБН), други супертврди материјал синтетизован методом сличном дијаманту, други је после дијаманта по тврдоћи и топлотној проводљивости. Има одличну термичку стабилност и може да се загреје до 10,000 степени у атмосфери. Оксидација се не јавља. ЦБН има изузетно стабилна хемијска својства за црне метале и може се широко користити у преради челичних производа.
слика
⑴ Врсте кубних алата за сечење бор нитрида
Кубни бор нитрид (ЦБН) је супстанца која не постоји у природи. Може се поделити на монокристални и поликристални, односно ЦБН монокристални и поликристални кубни бор нитрид (Полицристаллине цубиц борннитрид, који се назива ПЦБН). ЦБН је један од изомера бор нитрида (БН), а његова структура је слична дијаманту.
ПЦБН (поликристални кубни бор нитрид) је поликристални материјал који синтерује фине ЦБН материјале кроз фазу везивања (ТиЦ, ТиН, Ал, Ти, итд.) под високом температуром и високим притиском. Материјал дијамантског алата, он и дијамант који се заједно називају супертврдим материјалом за алат. ПЦБН се углавном користи за израду ножева или других алата.
ПЦБН алати се могу поделити на интегралне ПЦБН уметке и ПЦБН композитне уметке синтероване цементираним карбидом.
ПЦБН композитни уметци се праве синтеровањем слоја ПЦБН-а дебљине {{0}}.5 до 1,0 мм на цементном карбиду добре чврстоће и жилавости. Његове перформансе имају и добру жилавост и високу тврдоћу и отпорност на хабање. Решени су проблеми ниске чврстоће на савијање и тешкоће заваривања ЦБН уметака.
⑵ Главна својства и карактеристике кубног бор нитрида
Иако је тврдоћа кубног бор нитрида мало инфериорна од дијаманта, много је већа од других материјала високе тврдоће. Изузетна предност ЦБН-а је у томе што је његова термичка стабилност много већа од оне код дијаманта, који може достићи и изнад 1200 степени (700-800 степен за дијамант). реакција. Главне карактеристике перформанси кубног бор нитрида су следеће.
① Висока тврдоћа и отпорност на хабање: Кристална структура ЦБН-а је слична оној код дијаманта и има сличну тврдоћу и снагу као и дијамант. ПЦБН је посебно погодан за обраду материјала високе тврдоће који су се раније могли само брусити и може добити бољи квалитет површине радних комада.
② Висока термичка стабилност: Отпорност на топлоту ЦБН-а може да достигне 1400-1500 степен, што је скоро 1 пута веће од отпорности дијаманта (700-800 степен). ПЦБН алати могу да секу високотемпературне легуре и каљене челике брзином 3 до 5 пута већом од брзине алата од цементног карбида.
③Одлична хемијска стабилност: Нема хемијску интеракцију са материјалима на бази гвожђа на 1200-1300 степену, и неће се истрошити као дијамант, и још увек може да задржи тврдоћу цементног карбида у овом тренутку; ПЦБН алати су погодни за сечење каљених челичних делова и расхлађеног ливеног гвожђа, могу се широко користити у брзом резању ливеног гвожђа.
④ Добра топлотна проводљивост: Иако топлотна проводљивост ЦБН-а није тако добра као дијаманта, топлотна проводљивост ПЦБН-а је друга после дијаманта међу различитим материјалима за алат, и много је већа од топлотне проводљивости брзорезног челика и цементног карбида.
⑤ Низак коефицијент трења: Низак коефицијент трења може смањити силу резања током сечења, смањити температуру сечења и побољшати квалитет обрађене површине.
⑶ Примена алата са кубним бор нитридом
Кубни бор нитрид је погодан за завршну обраду различитих материјала који се тешко сече као што су каљени челик, тврдо ливено гвожђе, легура на високим температурама, тврда легура и материјали за површинско прскање. Прецизност обраде може да достигне ИТ5 (рупа је ИТ6), а храпавост површине може бити мала као Ра1.25-0.20μм.
Материјал алата од кубног бор нитрида има слабу жилавост и чврстоћу на савијање. Стога, кубни алати за окретање бор нитрида нису погодни за грубу обраду са малом брзином и великим ударним оптерећењем; У случају метала ће се појавити јака нагомилана ивица, што ће оштетити обрађену површину.
3. Врсте, својства и карактеристике керамичких алатних материјала и примена алата
Керамички алати за сечење имају карактеристике високе тврдоће, добре отпорности на хабање, одличне отпорности на топлоту и хемијске стабилности, и није их лако повезати са металом. Керамички алати за сечење заузимају веома важну позицију у ЦНЦ обради. Керамички алати за сечење постали су један од главних резних алата за брзо сечење и обраду материјала који се тешко обрађују. Керамички алати за сечење се широко користе у брзом резању, сувом резању, тврдом резању и резању материјала који се тешко обрађују. Керамички ножеви могу ефикасно да обрађују материјале високе тврдоће које традиционални ножеви уопште не могу да обрађују и реализују „замену брушења аутомобилом“; оптимална брзина резања керамичких ножева може бити 2 до 10 пута већа од оне код ножева од цементног карбида, чиме се значајно побољшава производна ефикасност обраде сечења. Главна сировина која се користи у керамичким алатним материјалима је најзаступљенији елемент у земљиној кори. Због тога је популаризација и примена керамичких алата од великог значаја за побољшање продуктивности, смањење трошкова обраде и уштеду стратешких племенитих метала, а такође ће у великој мери промовисати развој технологије резања. напредак.
слика
⑴ Врсте материјала за керамичке алате
Типови материјала за керамичке алате се генерално могу поделити у три категорије: керамика на бази глинице, керамика на бази силицијум нитрида и композитна керамика на бази силицијум нитрида и глинице. Међу њима, материјали за керамичке алате на бази глинице и силицијум нитрида су најшире коришћени. Перформансе керамике на бази силицијум нитрида су супериорне у односу на керамику на бази глинице.
⑵ Перформансе и карактеристике керамичких алата за сечење
Карактеристике перформанси керамичких алата за сечење су следеће:
① Висока тврдоћа и добра отпорност на хабање: Иако тврдоћа керамичких алата није тако висока као код ПЦД и ПЦБН, много је већа од тврдоће алата од цементног карбида и брзорезног челика, достижући 93-95ХРА. Керамички алати могу да обрађују материјале високе тврдоће које је тешко обрадити традиционалним алатима, а погодни су за сечење великом брзином и тврдо сечење.
② Отпорност на високе температуре и добра отпорност на топлоту: Керамички алати и даље могу да секу на високим температурама изнад 1200 степени. Керамички ножеви имају добре механичке особине при високим температурама, а отпорност на оксидацију керамичких ножева А12О3 је посебно добра. Чак и ако је резна ивица у усијаном стању, може се користити непрекидно. Стога, керамички алати могу постићи суво сечење, што може уштедети течност за сечење.
③ Добра хемијска стабилност: керамички алати за сечење се не спајају лако са металом, отпорни су на корозију и хемијски стабилни, што може смањити хабање алата за сечење.
④ Низак коефицијент трења: Афинитет између керамичких алата за сечење и метала је мали, а коефицијент трења је низак, што може смањити силу резања и температуру резања.
⑶ Примена керамичких ножева
Керамика је један од алатних материјала који се углавном користи за брзу завршну и полузавршну обраду. Керамички алати за сечење су погодни за сечење свих врста ливеног гвожђа (сиви ливени гвожђе, нодуларно гвожђе, ковно гвожђе, расхлађено ливено гвожђе, ливено гвожђе високе легуре отпорно на хабање) и челика (угљенични конструкциони челик, легирани конструкциони челик, челик високе чврстоће , челик са високим садржајем мангана, каљени челик итд.), такође се може користити за сечење легура бакра, графита, инжењерске пластике и композитних материјала.
Постоје проблеми ниске чврстоће на савијање и слабе ударне жилавости у перформансама керамичких алатних материјала, који нису погодни за сечење при малој брзини и ударном оптерећењу.
слика
4. Особине и карактеристике пресвучених материјала резног алата и примена резних алата
Премазивање алата је један од важних начина за побољшање перформанси алата. Појава обложених алата за сечење направила је велики напредак у перформансама резања резних алата. Обложени алат је премазан једним или више слојева ватросталног једињења са добром отпорношћу на хабање на чвршћем телу алата, који комбинује подлогу алата са тврдим премазом, тако да су перформансе алата знатно побољшане. Обложени алати за сечење могу побољшати ефикасност обраде, побољшати тачност обраде, продужити век алата и смањити трошкове обраде.
Око 80 процената алата за сечење који се користе у новим ЦНЦ машинама користе алате са премазом. Обложени алати за сечење ће бити најважнија сорта алата у области ЦНЦ обраде у будућности.
слика
⑴ Врсте обложених алата
Према различитим методама наношења премаза, алати са премазом се могу поделити на алате обложене хемијским таложењем (ЦВД) и алате са физичким таложењем паре (ПВД). Обложени карбидни алати углавном користе хемијско таложење паре, а температура таложења је око 1000 степени. Алати од брзог челика са премазом углавном користе физичко таложење паре, а температура таложења је око 500 степени;
Према различитим материјалима подлоге обложених алата, обложени алати се могу поделити на алате обложене карбидом, алате са пресвлаком од брзог челика и обложене алате на керамици и супертврдим материјалима (дијамант и кубни бор нитрид).
Према природи материјала за премазивање, алати са премазом се могу поделити у две категорије, а то су алати са "тврдим" премазом и алати са "меким" премазом. Главни циљеви које теже алатима са "тврдим" премазом су висока тврдоћа и отпорност на хабање. Његове главне предности су висока тврдоћа и добра отпорност на хабање, типично ТиЦ и ТиН премази. Циљ који теже алатима за „меко“ премазивање је низак коефицијент трења, познат и као самоподмазујући алат, и његово трење са материјалом радног предмета. Коефицијент је веома низак, само око 0.1, што може смањити везивање, смањење трења, смањење силе резања и температуре резања.
Недавно је развијен алат за нано-премазивање (Наноеоатинг). Овај обложени алат може да користи различите комбинације различитих материјала за премазивање (као што су метал/метал, метал/керамика, керамика/керамика, итд.) како би испунио различите функционалне и перформансе захтева. Правилно дизајниран нано-премаз може учинити да материјал алата има одличне функције против трења и хабања и својства самоподмазивања, што је погодно за суво сечење великом брзином.
⑵ Карактеристике обложених алата
Карактеристике перформанси обложених алата су следеће:
① Добре механичке и резне перформансе: Обложени алати комбинују одлична својства основног материјала и материјала за облагање, који не само да одржава добру жилавост и високу чврстоћу базе
