1. Įrankis turi turėti pagrindines funkcijas
Pjovimo įrankių pasirinkimas turi didelę įtaką įrankio tarnavimo laikui, apdirbimo galiai, apdorojimo kokybei ir apdirbimo išlaidoms. Kai įrankis pjaunamas, jį veikia aukštas slėgis, aukšta temperatūra, trintis, smūgis ir vibracija. Todėl įrankis turėtų atlikti šias pagrindines funkcijas:
(1) Kietumas ir atsparumas dilimui. Įrankio kietumas turi būti didesnis nei ruošinio medžiagos kietumas, paprastai reikalaujama, kad jis būtų didesnis nei 60 HRC. Kuo įrankis kietesnis, tuo didesnis atsparumas dilimui.
(2) Stiprumas ir ilgaamžiškumas. Įrankis turi būti labai tvirtas ir tvirtas, kad atlaikytų pjovimo jėgą, smūgius ir vibraciją bei apsaugotų nuo trapios įrankio lūžimo ir įskilimo.
(3) Atsparumas karščiui. Įrankio atsparumas karščiui yra geresnis, jis gali atlaikyti aukštą pjovimo temperatūrą ir turi gerą atsparumą oksidacijai.
(4) Proceso funkcija ir ekonomiškumas. Pjovimo įrankis turi turėti gerą liejimo funkciją, terminio apdorojimo funkciją, suvirinimo funkciją; šlifavimo apdorojimo funkcija ir kt., Ir turėtų siekti aukšto funkcijos kainos santykio.
2. Įrankių tipai, funkcijos, charakteristikos ir naudojimas
1. Keraminis įrankis
Keraminiai įrankiai pasižymi dideliu kietumu, dideliu atsparumu dilimui, puikiu atsparumu karščiui ir cheminiu stabilumu, todėl juos nelengva suklijuoti su metalu. Keramikiniai įrankiai CNC apdirbime užima labai svarbią vietą. Keramikiniai įrankiai tapo vienu iš svarbiausių įrankių greitam pjovimui ir sunkiai apdirbamoms medžiagoms. Keraminiai pjovimo įrankiai plačiai naudojami greitam pjovimui, sausam pjovimui, kietam pjovimui ir sunkiai apdirbamų medžiagų pjovimui. Keraminiai peiliai gali efektyviai apdirbti labai kietas medžiagas, kurių tradiciniai peiliai apskritai negali apdoroti, suprantant „šlifavimą pakeičiant automobiliu“; optimalus keraminių peilių pjovimo greitis gali būti nuo 2 iki 10 kartų didesnis nei cementinio karbido peilių, todėl labai pagerėja pjovimo apdirbimo gamybos efektyvumas Pagrindinė keraminių peilių naudojama žaliava yra gausiausias elementas žemės plutoje. Todėl keraminių peilių populiarinimas ir pritaikymas yra labai svarbus siekiant pagerinti produktyvumą, sumažinti perdirbimo išlaidas ir taupyti strateginius tauriuosius metalus, taip pat labai paskatins pjovimo technologijos pažangą.
⑴ Keraminių įrankių tipai
Keraminių įrankių rūšis paprastai galima suskirstyti į tris kategorijas: keramiką aliuminio oksido pagrindu, keramiką silicio nitrido pagrindu ir sudėtinę silicio nitrido ir aliuminio oksido keramiką. Tarp jų plačiausiai naudojami aliuminio oksido ir silicio nitrido keraminiai įrankiai. Silicio nitrido pagrindu pagamintos keramikos funkcija yra pranašesnė už keramiką aliuminio oksido pagrindu.
⑵ Keraminių įrankių funkcijos ir savybės
① Didelis kietumas ir geras atsparumas dilimui: nors keraminių įrankių kietumas nėra toks didelis kaip PCD ir PCBN, jis yra daug didesnis nei cementuoto karbido ir greitaeigių plieno įrankių ir pasiekia 93-95HRA. Keraminiais įrankiais galima apdoroti didelio kietumo medžiagas, kurias sunku apdirbti tradiciniais įrankiais, tinka pjovimui dideliu greičiu ir kietam pjovimui.
② Atsparumas aukštai temperatūrai ir geras atsparumas karščiui: Keraminiai įrankiai vis tiek gali pjauti aukštesnėje nei 1200 laipsnių temperatūroje. Keraminiai peiliai pasižymi geromis aukštos temperatūros mechaninėmis savybėmis, o A12O3 keraminiai peiliai pasižymi ypač geromis antioksidacinėmis savybėmis. Net jei pjovimo briauna yra labai įkaitusi, ją galima naudoti nuolat. Todėl keraminiais įrankiais galima atlikti sausą pjovimą, o pjovimo skysčio tuomet galima praleisti.
③ Geras cheminis stabilumas: Keraminius peilius nėra lengva suklijuoti su metalu, jie yra atsparūs korozijai ir chemiškai stabilūs, o tai gali sumažinti įrankio susidėvėjimą.
④ Mažas trinties koeficientas: Keraminių pjovimo įrankių ir metalo giminingumas yra mažas, o trinties koeficientas yra mažas, todėl gali sumažėti pjovimo jėga ir pjovimo temperatūra.
⑶ Naudojami keraminiai įrankiai
Keramika yra viena iš įrankių medžiagų, daugiausia naudojamų greitam apdailai ir pusiau apdailai. Keraminiai pjovimo įrankiai tinka visų rūšių ketui (pilkui ketui, kaliajam ketui, kaliajam ketui, atšaldytam ketui, labai legiruotam dilimui atspariam ketui) ir plienui (anglies konstrukcinis plienas, legiruotasis konstrukcinis plienas, didelio stiprumo plienas) pjauti. , daug mangano turintis plienas, grūdintas plienas ir kt.), taip pat gali būti naudojamas vario lydiniams, grafitui, inžineriniam plastikui ir kompozicinėms medžiagoms pjaustyti.
Keraminiai pjovimo įrankiai turi mažo atsparumo lenkimui ir mažo atsparumo smūgiams problemų, todėl jie nėra tinkami pjauti mažu greičiu ir smūgio apkrova.
2. Deimantinis įrankis
Deimantas yra anglies alotropas ir yra kiečiausia gamtoje randama medžiaga. Deimantiniai įrankiai pasižymi dideliu kietumu, dideliu atsparumu dilimui ir aukštu šilumos laidumu, yra plačiai naudojami spalvotųjų metalų ir nemetalų apdirbimui. Ypač dideliu greičiu pjaunant aliuminį ir silicio-aliuminio lydinius, deimantiniai įrankiai yra pagrindiniai sunkiai pakeičiami pjovimo įrankiai. Deimantiniai įrankiai, galintys pasiekti didelę galią, aukštą stabilumą ir ilgaamžiškumą, yra nepakeičiami ir svarbūs įrankiai šiuolaikiniame CNC apdirbime.
⑴ Deimantinių įrankių tipai
① Natūralaus deimanto įrankis: natūralus deimantas buvo naudojamas kaip pjovimo įrankis šimtus metų. Natūralus vieno kristalo deimantinis įrankis buvo smulkiai šlifuotas, o pjovimo briauna gali būti šlifuota itin aštriai. Pjovimo briaunos spindulys gali siekti 0,002 μm, o tai gali užbaigti itin ploną pjovimą ir gali Tai pripažintas, idealus ir nepakeičiamas itin smulkaus apdirbimo įrankis, skirtas apdirbti itin dideliu ruošinio tikslumu ir itin mažu paviršiaus šiurkštumu.
② PCD deimantinis įrankis: natūralus deimantas yra brangus, o polikristalinis deimantas (PCD) plačiai naudojamas pjovimui. Po sėkmės natūralūs deimantiniai įrankiai daugeliu atvejų buvo pakeisti dirbtiniu polikristaliniu deimantu. PCD gausu žaliavų, o jo kaina siekia vos kelias dešimtąsias–dešimtąją natūralių deimantų. PCD įrankių negalima šlifuoti į itin aštrius Pjovimo briauna, apdoroto ruošinio paviršiaus kokybė nėra tokia gera kaip natūralaus deimanto, todėl pramonėje nėra patogu gaminti PCD peilius su drožlių laužikliais. Todėl PCD galima naudoti tik smulkiam spalvotųjų metalų ir nemetalų pjovimui, o tai sunku pasiekti Super smulkus veidrodinis pjovimas.
③ CVD deimantiniai įrankiai: nuo aštuntojo dešimtmečio pabaigos iki devintojo dešimtmečio pradžios CVD deimantų technologija pasirodė Japonijoje. CVD deimantas reiškia cheminio nusodinimo garais (CVD) naudojimą deimantinei plėvelei suformuoti ant nevienalyčio pagrindo (pvz., cementuoto karbido, keramikos ir kt.). CVD deimantas turi lygiai tokią pačią struktūrą ir savybes kaip ir natūralus deimantas. CVD deimanto našumas labai panašus į natūralų deimantą. Jis turi natūralaus monokristalinio deimanto ir polikristalinio deimanto (PCD) privalumus ir tam tikru mastu įveikia jų trūkumus.
⑵ Deimantinių įrankių savybės
① Itin didelis kietumas ir atsparumas dilimui: natūralus deimantas yra kiečiausia gamtoje randama medžiaga. Deimantas pasižymi itin dideliu atsparumu dilimui. Apdorojant didelio kietumo medžiagas, deimantinių įrankių tarnavimo laikas yra 10–100 kartų didesnis nei cementinio karbido įrankių ar net šimtus kartų.
② Labai mažas trinties koeficientas: trinties koeficientas tarp deimantų ir kai kurių spalvotųjų metalų yra mažesnis nei kitų įrankių, trinties koeficientas mažas, apdirbant deformacija nedidelė, o pjovimo jėgą galima sumažinti.
③ Pjovimo briauna labai aštri: deimantinio įrankio pjovimo briauna gali būti pagaląsta, o natūralaus vieno kristalo deimantinio įrankio aukštis gali siekti 0.002-0.008 μm, kuris gali atlikti itin plonas pjovimas ir itin smulkus apdorojimas.
④ Didelis šilumos laidumas: deimantas turi didelį šilumos laidumą ir šilumos difuziją, pjovimo šiluma lengvai išsisklaido, o įrankio pjovimo dalies temperatūra yra žema.
⑤ Mažas šiluminio plėtimosi koeficientas: deimantų šiluminio plėtimosi koeficientas yra kelis kartus mažesnis nei cementuoto karbido, o įrankio dydžio pokytis dėl pjovimo karščio yra labai mažas, o tai ypač svarbu smulkiam ir itin smulkiam apdirbimui, kuriam reikia didelio. matmenų tikslumas.
⑶ Deimantinių įrankių naudojimas
Deimantiniai įrankiai dažniausiai naudojami smulkiam spalvotųjų ir nemetalų pjovimui ir gręžimui dideliu greičiu. Tinka apdirbti įvairius dilimui atsparius nemetalus, tokius kaip FRP miltelinės metalurgijos ruošiniai, keramika ir kt.; įvairūs dilimui atsparūs spalvotieji metalai, pavyzdžiui, įvairūs silicio-aliuminio lydiniai; ir baigiamasis įvairių spalvotųjų metalų apdirbimas.
Deimantinių įrankių trūkumas yra tas, kad jie turi prastą terminį stabilumą. Kai pjovimo temperatūra viršija 700 ° C ~ 800 ° C, jis visiškai praras savo kietumą; be to, netinka juodiesiems metalams pjauti, nes deimantas (anglis) lengvai kontaktuoja su geležimi aukštoje temperatūroje. Atominis efektas anglies atomus paverčia grafito struktūra, o peiliai lengvai pažeidžiami.