Mae angen cyfrwy da ar geffyl da ac mae'n defnyddio offer peiriannu CNC uwch. Os defnyddir yr offer anghywir, bydd yn ddiwerth! Mae dewis y deunydd offer priodol yn cael effaith fawr ar fywyd gwasanaeth offer, effeithlonrwydd prosesu, ansawdd prosesu a chost prosesu. Mae'r erthygl hon yn darparu gwybodaeth ddefnyddiol am wybodaeth cyllyll, ei chasglu a'i hanfon ymlaen, gadewch i ni ddysgu gyda'n gilydd.
Dylai fod gan ddeunyddiau offer briodweddau sylfaenol
Mae dewis deunyddiau offer yn cael effaith fawr ar fywyd offer, effeithlonrwydd prosesu, ansawdd prosesu a chost prosesu. Rhaid i offer wrthsefyll pwysedd uchel, tymheredd uchel, ffrithiant, effaith a dirgryniad wrth dorri. Felly, dylai fod gan ddeunyddiau offer y priodweddau sylfaenol canlynol:
(1) Caledwch a gwrthsefyll gwisgo. Rhaid i galedwch y deunydd offeryn fod yn uwch na chaledwch y deunydd darn gwaith, y mae'n ofynnol iddo fod yn uwch na 60HRC yn gyffredinol. Po uchaf yw caledwch y deunydd offeryn, y gorau yw'r ymwrthedd gwisgo.
(2) Cryfder a chaledwch. Dylai fod gan ddeunyddiau offer gryfder a chaledwch uchel i wrthsefyll grymoedd torri, trawiad a dirgryniad, ac atal toriad brau a naddu'r offeryn.
(3) Gwrthiant gwres. Mae gan y deunydd offeryn ymwrthedd gwres da, gall wrthsefyll tymheredd torri uchel, ac mae ganddo wrthwynebiad ocsideiddio da.
(4) Perfformiad prosesau ac economi. Dylai fod gan ddeunyddiau offer berfformiad gofannu da, perfformiad triniaeth wres, perfformiad weldio; malu perfformiad, ac ati, a dylai fynd ar drywydd perfformiad uchel-pris gymhareb.
Mathau, priodweddau, nodweddion, a chymwysiadau o ddeunyddiau offer
1. Deunyddiau offer diemwnt
Mae diemwnt yn allotrope o garbon a dyma'r deunydd anoddaf a geir ym myd natur. Mae gan offer torri diemwnt galedwch uchel, ymwrthedd gwisgo uchel a dargludedd thermol uchel, ac fe'u defnyddir yn eang wrth brosesu metelau anfferrus a deunyddiau anfetelaidd. Yn enwedig wrth dorri aloion alwminiwm a silicon-alwminiwm yn gyflym, offer diemwnt yw'r prif fath o offer torri sy'n anodd eu disodli. Mae offer diemwnt a all gyflawni effeithlonrwydd uchel, sefydlogrwydd uchel, a bywyd gwasanaeth hir yn offer anhepgor a phwysig mewn peiriannu CNC modern.
⑴ Mathau o offer diemwnt
① Offer diemwnt naturiol: Mae diemwntau naturiol wedi'u defnyddio fel offer torri ers cannoedd o flynyddoedd. Mae offer diemwnt crisial sengl naturiol wedi'u malu'n fân i wneud y blaen yn hynod finiog. Gall y radiws ymyl torri gyrraedd 0.002μm, a all gyflawni torri tra-denau. Gall brosesu trachywiredd workpiece hynod o uchel a garwedd wyneb hynod o isel. Mae'n offeryn peiriannu tra-gywirdeb cydnabyddedig, delfrydol ac unigryw.
② Offer torri diemwnt PCD: Mae diemwntau naturiol yn ddrud. Y diemwnt a ddefnyddir fwyaf mewn prosesu torri yw diemwnt polycrystalline (PCD). Ers y 1970au cynnar, mae diemwnt polycrystalline (Diemwnt Polycrystalline, y cyfeirir ato fel llafnau PCD) a baratowyd gan ddefnyddio technoleg synthesis tymheredd uchel a phwysau uchel wedi'i ddatblygu. Ar ôl ei lwyddiant, mae offer torri diemwnt naturiol wedi'u disodli gan ddiamwnt polycrystalline artiffisial ar sawl achlysur. Mae deunyddiau crai PCD yn gyfoethog mewn ffynonellau, a dim ond ychydig i un rhan o ddeg o bris diemwnt naturiol yw eu pris. Ni all offer torri PCD fod yn ddaear i gynhyrchu offer torri hynod finiog. Nid yw ansawdd wyneb yr ymyl flaen a'r darn gwaith wedi'i brosesu cystal ag ansawdd diemwnt naturiol. Nid yw'n gyfleus eto gweithgynhyrchu llafnau PCD gyda thorwyr sglodion yn y diwydiant. Felly, dim ond ar gyfer torri metelau anfferrus ac anfetelau yn fanwl y gellir defnyddio PCD, ac mae'n anodd cyflawni torri manwl iawn. Torri drych manwl gywir.
③ offer torri diemwnt CVD: Ers diwedd y 1970au i'r 1980au cynnar, ymddangosodd technoleg diemwnt CVD yn Japan. Mae diemwnt CVD yn cyfeirio at y defnydd o ddyddodiad anwedd cemegol (CVD) i syntheseiddio ffilm diemwnt ar fatrics heterogenaidd (fel carbid smentio, cerameg, ac ati). Mae gan diemwnt CVD yn union yr un strwythur a nodweddion â diemwnt naturiol. Mae perfformiad diemwnt CVD yn agos iawn at berfformiad diemwnt naturiol. Mae ganddo fanteision diemwnt grisial sengl naturiol a diemwnt polycrystalline (PCD), ac mae'n goresgyn eu diffygion i raddau.
⑵ Nodweddion perfformiad offer diemwnt
① Caledwch eithriadol o uchel a gwrthsefyll gwisgo: Diemwnt naturiol yw'r sylwedd anoddaf a geir mewn natur. Mae gan ddiamwnt wrthwynebiad gwisgo hynod o uchel. Wrth brosesu deunyddiau caledwch uchel, mae oes offer diemwnt 10 i 100 gwaith yn fwy nag offer carbid, neu hyd yn oed gannoedd o weithiau.
② Mae ganddo gyfernod ffrithiant isel iawn: Mae'r cyfernod ffrithiant rhwng diemwnt a rhai metelau anfferrus yn is nag offer torri eraill. Mae'r cyfernod ffrithiant yn isel, mae'r dadffurfiad wrth brosesu yn fach, a gellir lleihau'r grym torri.
③ Mae'r ymyl flaen yn finiog iawn: Gall ymyl flaen yr offeryn diemwnt fod yn sydyn iawn. Gall yr offeryn diemwnt crisial sengl naturiol fod mor uchel â 0.002 ~ 0.008μm, a all gyflawni torri tra-denau a phrosesu hynod fanwl.
④ Dargludedd thermol uchel: Mae gan ddiamwnt ddargludedd thermol uchel a thrylededd thermol, felly mae torri gwres yn hawdd ei wasgaru ac mae tymheredd rhan dorri'r offeryn yn isel.
⑤ Mae ganddo gyfernod ehangu thermol is: Mae cyfernod ehangu thermol diemwnt sawl gwaith yn llai na chyfernod carbid wedi'i smentio, ac mae'r newid ym maint yr offer a achosir gan dorri gwres yn fach iawn, sy'n arbennig o bwysig ar gyfer peiriannu manwl gywir ac uwch-fanwl. yn gofyn am gywirdeb dimensiwn uchel.
⑶ Cymhwyso offer diemwnt
Defnyddir offer diemwnt yn bennaf ar gyfer torri mân a diflasu metelau anfferrus a deunyddiau anfetelaidd ar gyflymder uchel. Yn addas ar gyfer prosesu gwahanol fathau o anfetelau sy'n gwrthsefyll traul, megis bylchau meteleg powdr gwydr ffibr, deunyddiau ceramig, ac ati; metelau anfferrus amrywiol sy'n gwrthsefyll traul, megis amrywiol aloion silicon-alwminiwm; a gorffen prosesu gwahanol fetelau anfferrus.
Anfantais offer diemwnt yw bod ganddynt sefydlogrwydd thermol gwael. Pan fydd y tymheredd torri yn fwy na 700 ℃ ~ 800 ℃, byddant yn colli eu caledwch yn llwyr. Yn ogystal, nid ydynt yn addas ar gyfer torri metelau fferrus oherwydd bod diemwnt (carbon) yn adweithio'n hawdd â haearn ar dymheredd uchel. Mae gweithredu atomig yn trosi atomau carbon yn strwythur graffit, ac mae'r offeryn yn cael ei niweidio'n hawdd.
2. deunydd offeryn nitrid boron ciwbig
Mae boron nitrid ciwbig (CBN), yr ail ddeunydd superhard wedi'i syntheseiddio gan ddefnyddio dull tebyg i weithgynhyrchu diemwnt, yn ail yn unig i diemwnt o ran caledwch a dargludedd thermol. Mae ganddo sefydlogrwydd thermol rhagorol a gellir ei gynhesu i 10,000C yn yr atmosffer. Nid oes unrhyw ocsidiad yn digwydd. Mae gan CBN briodweddau cemegol hynod sefydlog ar gyfer metelau fferrus a gellir eu defnyddio'n helaeth wrth brosesu cynhyrchion dur.
⑴ Mathau o offer torri boron nitrid ciwbig
Mae boron nitrid ciwbig (CBN) yn sylwedd nad yw'n bodoli mewn natur. Fe'i rhannir yn grisial sengl a polycrystalline, sef grisial sengl CBN a boron nitrid ciwbig polycrystalline (bornnitride ciwbig Polycrystalline, PCBN yn fyr). Mae CBN yn un o alotropau boron nitrid (BN) ac mae ganddo strwythur tebyg i ddiemwnt.
Mae PCBN (nitrid boron ciwbig polycrystalline) yn ddeunydd polycrystalline lle mae deunyddiau CBN cain yn cael eu sintro gyda'i gilydd trwy gyfnodau rhwymo (TiC, TiN, Al, Ti, ac ati) o dan dymheredd a phwysau uchel. Ar hyn o bryd dyma'r deunydd ail-galetaf wedi'i syntheseiddio'n artiffisial. Gelwir deunydd offeryn diemwnt, ynghyd â diemwnt, gyda'i gilydd yn ddeunydd offer superhard. Defnyddir PCBN yn bennaf i wneud cyllyll neu offer eraill.
Gellir rhannu offer torri PCBN yn llafnau PCBN solet a llafnau cyfansawdd PCBN wedi'u sintro â carbid.
Gwneir llafnau cyfansawdd PCBN trwy sintro haen o PCBN â thrwch o 0.5 i 1.0mm ar garbid wedi'i smentio â chryfder a chaledwch da. Mae ei berfformiad yn cyfuno caledwch da gyda chaledwch uchel a gwrthsefyll gwisgo. Mae'n datrys problemau cryfder plygu isel a weldio anodd llafnau CBN.
⑵ Prif briodweddau a nodweddion boron nitrid ciwbig
Er bod caledwch boron nitrid ciwbig ychydig yn is na diemwnt, mae'n llawer uwch na deunyddiau caledwch uchel eraill. Mantais ragorol CBN yw bod ei sefydlogrwydd thermol yn llawer uwch na diemwnt, gan gyrraedd tymereddau uwch na 1200 ° C (diemwnt yw 700-800 ° C). Mantais ragorol arall yw ei fod yn anadweithiol yn gemegol ac nad yw'n adweithio â haearn ar 1200-1300 ° C. adwaith. Mae prif nodweddion perfformiad boron nitrid ciwbig fel a ganlyn.
① Caledwch uchel a gwrthsefyll gwisgo: Mae strwythur grisial CBN yn debyg i ddiamwnt, ac mae ganddo galedwch a chryfder tebyg i ddiamwnt. Mae PCBN yn arbennig o addas ar gyfer prosesu deunyddiau caledwch uchel a allai fod yn ddaear o'r blaen yn unig, a gall gael gwell ansawdd arwyneb y darn gwaith.
② Sefydlogrwydd thermol uchel: Gall ymwrthedd gwres CBN gyrraedd 1400 ~ 1500 ℃, sydd bron i 1 gwaith yn uwch na gwrthiant gwres diemwnt (700 ~ 800 ℃). Gall offer PCBN dorri aloion tymheredd uchel a dur caled ar gyflymder uchel 3 i 5 gwaith yn uwch nag offer carbid.
③ Sefydlogrwydd cemegol rhagorol: Nid oes ganddo unrhyw ryngweithio cemegol â deunyddiau haearn hyd at 1200-1300 ° C, ac ni fydd yn gwisgo mor sydyn â diemwnt. Ar yr adeg hon, gall barhau i gynnal caledwch carbid sment; Mae offer PCBN yn addas ar gyfer torri Rhannau dur wedi'u diffodd a haearn bwrw oer, gellir eu defnyddio'n helaeth wrth dorri haearn bwrw yn gyflym.
④ Dargludedd thermol da: Er na all dargludedd thermol CBN gadw i fyny â diemwnt, mae dargludedd thermol PCBN ymhlith gwahanol ddeunyddiau offer yn ail yn unig i ddiamwnt, ac yn llawer uwch na dur cyflym a charbid sment.
⑤ Mae ganddo gyfernod ffrithiant is: Gall cyfernod ffrithiant isel arwain at ostyngiad mewn grym torri yn ystod torri, gostyngiad yn y tymheredd torri, a gwelliant yn ansawdd yr arwyneb wedi'i beiriannu.
⑶ Cymhwyso offer torri boron nitrid ciwbig
Mae boron nitrid ciwbig yn addas ar gyfer gorffen gwahanol ddeunyddiau anodd eu torri megis dur wedi'i ddiffodd, haearn bwrw caled, aloion tymheredd uchel, carbid sment, a deunyddiau chwistrellu wyneb. Gall y cywirdeb prosesu gyrraedd IT5 (IT6 yw'r twll), a gall y gwerth garwedd arwyneb fod mor fach â Ra1.25 ~ 0.20μm.
Mae gan ddeunydd offer boron nitrid ciwbig galedwch a chryfder plygu gwael. Felly, nid yw offer troi nitrid boron ciwbig yn addas ar gyfer peiriannu garw ar gyflymder isel a llwythi effaith uchel; ar yr un pryd, nid ydynt yn addas ar gyfer torri deunyddiau â phlastigrwydd uchel (fel aloion alwminiwm, aloion copr, aloion sy'n seiliedig ar nicel, duroedd â phlastigrwydd uchel, ac ati), oherwydd bydd torri'r ymylon adeiledig difrifol hyn yn digwydd wrth weithio gyda metel, gan ddirywio'r wyneb wedi'i beiriannu.
3. ceramig deunyddiau offeryn
Mae gan offer torri ceramig nodweddion caledwch uchel, ymwrthedd gwisgo da, ymwrthedd gwres rhagorol a sefydlogrwydd cemegol, ac nid ydynt yn hawdd eu bondio â metel. Mae offer ceramig yn chwarae rhan bwysig iawn mewn peiriannu CNC. Mae offer ceramig wedi dod yn un o'r prif offer ar gyfer torri a phrosesu deunyddiau anodd eu peiriant yn gyflym. Defnyddir offer torri ceramig yn eang mewn torri cyflym, torri sych, torri caled a thorri deunyddiau anodd eu peiriant. Gall offer ceramig brosesu deunyddiau caled uchel na all offer traddodiadol eu prosesu o gwbl yn effeithlon, gan sylweddoli “troi yn lle malu”; gall cyflymder torri gorau offer ceramig fod 2 i 10 gwaith yn uwch na chyflymder offer carbid, gan wella effeithlonrwydd cynhyrchu torri yn fawr. ; Y prif ddeunyddiau crai a ddefnyddir mewn deunyddiau offer ceramig yw'r elfennau mwyaf helaeth yng nghramen y ddaear. Felly, mae hyrwyddo a chymhwyso offer ceramig yn arwyddocaol iawn ar gyfer gwella cynhyrchiant, lleihau costau prosesu, ac arbed metelau gwerthfawr strategol. Bydd hefyd yn hyrwyddo datblygiad technoleg torri yn fawr. cynnydd.
⑴ Mathau o ddeunyddiau offer ceramig
Yn gyffredinol, gellir rhannu mathau o ddeunyddiau offer ceramig yn dri chategori: cerameg sy'n seiliedig ar alwmina, cerameg sy'n seiliedig ar nitrid silicon, a serameg cyfansawdd silicon nitrid-alwminaidd. Yn eu plith, deunyddiau offer ceramig sy'n seiliedig ar alwmina a silicon nitrid yw'r rhai a ddefnyddir fwyaf. Mae perfformiad serameg sy'n seiliedig ar nitrid silicon yn well na serameg sy'n seiliedig ar alwmina.
⑵ Perfformiad a nodweddion offer torri ceramig
① Caledwch uchel a gwrthsefyll gwisgo da: Er nad yw caledwch offer torri ceramig mor uchel â PCD a PCBN, mae'n llawer uwch na charbid ac offer torri dur cyflym, gan gyrraedd 93-95HRA. Gall offer torri ceramig brosesu deunyddiau caled uchel sy'n anodd eu prosesu gydag offer torri traddodiadol ac sy'n addas ar gyfer torri cyflym a thorri caled.
② Gwrthiant tymheredd uchel a gwrthsefyll gwres da: Gall offer torri ceramig barhau i dorri ar dymheredd uchel uwchlaw 1200 ° C. Mae gan offer torri ceramig briodweddau mecanyddol tymheredd uchel da. Mae gan offer torri cerameg A12O3 ymwrthedd ocsideiddio arbennig o dda. Hyd yn oed os yw'r ymyl flaen mewn cyflwr coch-poeth, gellir ei ddefnyddio'n barhaus. Felly, gall offer ceramig gyflawni torri sych, gan ddileu'r angen am hylif torri.
③ Sefydlogrwydd cemegol da: Nid yw offer torri ceramig yn hawdd i'w bondio â metel, ac maent yn gwrthsefyll cyrydiad ac mae ganddynt sefydlogrwydd cemegol da, a all leihau traul bondio offer torri.
④ Cyfernod ffrithiant isel: Mae'r affinedd rhwng offer ceramig a metel yn fach, ac mae'r cyfernod ffrithiant yn isel, a all leihau grym torri a thymheredd torri.
⑶ Mae gan gyllyll ceramig geisiadau
Cerameg yw un o'r deunyddiau offer a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer gorffennu cyflym a lled-orffen. Mae offer torri ceramig yn addas ar gyfer torri haearn bwrw amrywiol (haearn bwrw llwyd, haearn hydwyth, haearn bwrw hydrin, haearn bwrw oer, haearn bwrw aloi uchel sy'n gwrthsefyll traul) a deunyddiau dur (dur strwythurol carbon, dur strwythurol aloi, dur cryfder uchel, dur manganîs uchel, dur diffodd ac ati), gellir ei ddefnyddio hefyd i dorri aloion copr, graffit, plastigau peirianneg a deunyddiau cyfansawdd.
Mae priodweddau materol offer torri ceramig yn cael problemau cryfder plygu isel a chaledwch effaith gwael, gan eu gwneud yn anaddas i'w torri ar gyflymder isel ac o dan lwythi effaith.
4. Deunyddiau offer wedi'u gorchuddio
Offer torri cotio yw un o'r ffyrdd pwysig o wella perfformiad offer. Mae ymddangosiad offer gorchuddio wedi arwain at ddatblygiad mawr ym mherfformiad torri offer torri. Mae offer wedi'u gorchuddio wedi'u gorchuddio ag un neu fwy o haenau o gyfansoddion anhydrin gyda gwrthiant traul da ar y corff offer gyda chaledwch da. Mae'n cyfuno'r matrics offer gyda'r gorchudd caled, a thrwy hynny wella perfformiad yr offeryn yn fawr. Gall offer gorchuddio wella effeithlonrwydd prosesu, gwella cywirdeb prosesu, ymestyn bywyd gwasanaeth offer, a lleihau costau prosesu.
Mae tua 80% o'r offer torri a ddefnyddir mewn offer peiriant CNC newydd yn defnyddio offer gorchuddio. Offer gorchuddio fydd yr amrywiaeth offer pwysicaf ym maes peiriannu CNC yn y dyfodol.
⑴ Mathau o offer wedi'u gorchuddio
Yn ôl gwahanol ddulliau cotio, gellir rhannu offer gorchuddio yn offer gorchuddio dyddodiad anwedd cemegol (CVD) ac offer gorchuddio dyddodiad anwedd corfforol (PVD). Yn gyffredinol, mae offer torri carbid wedi'i orchuddio yn defnyddio dull dyddodiad anwedd cemegol, ac mae'r tymheredd dyddodiad tua 1000 ° C. Yn gyffredinol, mae offer torri dur cyflym wedi'i orchuddio yn defnyddio dull dyddodiad anwedd corfforol, ac mae tymheredd y dyddodiad tua 500 ° C;
Yn ôl y gwahanol ddeunyddiau swbstrad o offer wedi'u gorchuddio, gellir rhannu offer gorchuddio yn offer gorchuddio carbid, offer gorchuddio dur cyflym, ac offer gorchuddio ar gerameg a deunyddiau superhard (nitrid boron diemwnt a chiwbig).
Yn ôl priodweddau'r deunydd cotio, gellir rhannu offer gorchuddio yn ddau gategori, sef offer gorchuddio "caled" ac offer gorchuddio 'meddal'. Y prif nodau a ddilynir gan offer gorchuddio “caled” yw caledwch uchel a gwrthsefyll traul. Ei brif fanteision yw caledwch uchel a gwrthiant gwisgo da, yn nodweddiadol haenau TiC a TiN. Y nod a ddilynir gan offer cotio “meddal” yw cyfernod ffrithiant isel, a elwir hefyd yn offer hunan-iro, sy'n ffrithiant gyda'r deunydd darn gwaith Mae'r cyfernod yn isel iawn, dim ond tua 0.1, a all leihau adlyniad, lleihau ffrithiant, a lleihau torri grym a thorri tymheredd.
Mae offer torri Nanocoating (Nanoeoating) wedi'u datblygu'n ddiweddar. Gall offer gorchuddio o'r fath ddefnyddio gwahanol gyfuniadau o ddeunyddiau cotio (fel metel / metel, metel / cerameg, cerameg / cerameg, ac ati) i fodloni gwahanol ofynion swyddogaethol a pherfformiad. Gall haenau nano a ddyluniwyd yn gywir wneud i ddeunyddiau offer fod â swyddogaethau lleihau ffrithiant a gwrth-wisgo rhagorol ac eiddo hunan-iro, gan eu gwneud yn addas ar gyfer torri sych cyflym.
⑵ Nodweddion offer torri wedi'u gorchuddio
① Perfformiad mecanyddol a thorri da: Mae offer gorchuddio yn cyfuno priodweddau rhagorol y deunydd sylfaen a'r deunydd cotio. Maent nid yn unig yn cynnal caledwch da a chryfder uchel y deunydd sylfaen, ond mae ganddynt hefyd y caledwch uchel, ymwrthedd gwisgo uchel a chyfernod ffrithiant isel. Felly, gellir cynyddu cyflymder torri offer wedi'u gorchuddio fwy na 2 waith nag offer heb eu gorchuddio, a chaniateir cyfraddau porthiant uwch. Mae bywyd offer gorchuddio hefyd yn gwella.
② Amlochredd cryf: Mae gan offer gorchuddio amlbwrpasedd eang ac maent yn ehangu'r ystod brosesu yn sylweddol. Gall un offeryn â chaenen ddisodli nifer o offer heb eu gorchuddio.
③ Trwch cotio: Wrth i'r trwch cotio gynyddu, bydd bywyd yr offer hefyd yn cynyddu, ond pan fydd y trwch cotio yn cyrraedd dirlawnder, ni fydd bywyd yr offeryn yn cynyddu'n sylweddol mwyach. Pan fydd y cotio yn rhy drwchus, bydd yn hawdd achosi plicio; pan fydd y cotio yn rhy denau, bydd yr ymwrthedd gwisgo yn wael.
④ Regrindability: Mae gan lafnau wedi'u gorchuddio regrindability gwael, offer cotio cymhleth, gofynion proses uchel, ac amser cotio hir.
⑤ Deunydd cotio: Mae gan offer â gwahanol ddeunyddiau cotio berfformiad torri gwahanol. Er enghraifft: wrth dorri ar gyflymder isel, mae gan cotio TiC fanteision; wrth dorri ar gyflymder uchel, mae TiN yn fwy addas.
⑶ Cymhwyso offer torri â chaenen
Mae gan offer gorchuddio botensial mawr ym maes peiriannu CNC a dyma'r amrywiaeth offer pwysicaf ym maes peiriannu CNC yn y dyfodol. Mae technoleg cotio wedi'i chymhwyso i felinau diwedd, reamers, darnau drilio, offer prosesu tyllau cyfansawdd, hobiau gêr, torwyr siâp gêr, torwyr eillio gêr, ffurfio broaches a gwahanol fewnosodiadau mynegadwy wedi'u clampio â pheiriant i fodloni gofynion amrywiol prosesu torri cyflym. Anghenion deunyddiau megis dur a haearn bwrw, aloion sy'n gwrthsefyll gwres a metelau anfferrus.
5. Carbide offer deunyddiau
Offer torri carbid, yn enwedig offer torri carbid mynegadwy, yw prif gynhyrchion offer peiriannu CNC. Ers y 1980au, mae'r amrywiaethau o wahanol offer neu fewnosodiadau torri carbid annatod a mynegadwy wedi'u hehangu i wahanol fathau. Amrywiaeth o feysydd offer torri, lle mae offer carbid mynegadwy wedi ehangu o offer troi syml a thorwyr melino wyneb i wahanol feysydd offer manwl, cymhleth a ffurfio.
⑴ Mathau o offer torri carbid
Yn ôl y prif gyfansoddiad cemegol, gellir rhannu carbid wedi'i smentio yn garbid wedi'i smentio sy'n seiliedig ar garbid twngsten a charbid smentedig carbon titaniwm (nitrid) (TiC(N)).
Mae carbid smentiedig sy'n seiliedig ar carbid twngsten yn cynnwys tri math: cobalt twngsten (YG), titaniwm cobalt twngsten (YT), a charbid prin wedi'i ychwanegu (YW). Mae gan bob un ei fanteision a'i anfanteision ei hun. Y prif gydrannau yw carbid twngsten (WC) a charbid titaniwm. (TiC), carbid tantalum (TaC), carbid niobium (NbC), ac ati Y cam bondio metel a ddefnyddir yn gyffredin yw Co.
Mae carbid smentiedig sy'n seiliedig ar ditaniwm carbon (nitrid) yn garbid wedi'i smentio gyda TiC yn brif gydran (mae rhai yn ychwanegu carbidau neu nitridau eraill). Y cyfnodau bondio metel a ddefnyddir yn gyffredin yw Mo a Ni.
Mae ISO (Sefydliad Safoni Rhyngwladol) yn rhannu carbid torri yn dri chategori:
Mae Dosbarth K, gan gynnwys Kl0 ~ K40, yn cyfateb i ddosbarth YG fy ngwlad (y prif gydran yw WC.Co).
Mae categori P, gan gynnwys P01 ~ P50, yn cyfateb i gategori YT fy ngwlad (y brif gydran yw WC.TiC.Co).
Mae Dosbarth M, gan gynnwys M10 ~ M40, yn cyfateb i ddosbarth YW fy ngwlad (prif gydran yw WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Mae pob gradd yn cynrychioli cyfres o aloion yn amrywio o galedwch uchel i galedwch mwyaf gyda nifer rhwng 01 a 50.
⑵ Nodweddion perfformiad offer torri carbid
① Caledwch uchel: Mae offer torri carbid yn cael eu gwneud o garbidau â chaledwch uchel a phwynt toddi (a elwir yn gyfnod caled) a rhwymwyr metel (a elwir yn gyfnod bondio) trwy feteleg powdr, gyda chaledwch o 89 i 93HRA. , yn llawer uwch na dur cyflym. Ar 5400C, gall y caledwch gyrraedd 82 ~ 87HRA o hyd, sydd yr un fath â chaledwch dur cyflym ar dymheredd ystafell (83 ~ 86HRA). Mae gwerth caledwch carbid smentio yn newid gyda natur, maint, maint gronynnau carbidau a chynnwys y cyfnod bondio metel, ac yn gyffredinol yn gostwng gyda'r cynnydd yng nghynnwys y cyfnod bondio metel. Pan fydd cynnwys y cyfnod rhwymwr yr un peth, mae caledwch aloion YT yn uwch na chaledwch aloion YG, ac mae gan aloion a ychwanegir â TaC (NbC) galedwch tymheredd uchel uwch.
② Cryfder a chaledwch plygu: Mae cryfder plygu carbid smentiedig a ddefnyddir yn gyffredin rhwng 900 a 1500MPa. Po uchaf yw'r cynnwys cyfnod rhwymwr metel, yr uchaf yw'r cryfder hyblyg. Pan fydd cynnwys y rhwymwr yr un peth, mae cryfder aloi math YG (WC-Co) yn uwch na chryfder aloi math YT (WC-TiC-Co), ac wrth i'r cynnwys TiC gynyddu, mae'r cryfder yn lleihau. Mae carbid sment yn ddeunydd brau, a dim ond 1/30 i 1/8 o ddur cyflym yw ei wydnwch effaith ar dymheredd ystafell.
⑶ Cymhwyso offer torri carbid a ddefnyddir yn gyffredin
Defnyddir aloion YG yn bennaf ar gyfer prosesu haearn bwrw, metelau anfferrus a deunyddiau anfetelaidd. Mae gan carbid smentiedig graen mân (fel YG3X, YG6X) galedwch uwch a gwrthsefyll traul na charbid grawn canolig gyda'r un cynnwys cobalt. Mae'n addas ar gyfer prosesu rhai haearn bwrw caled arbennig, dur di-staen austenitig, aloi sy'n gwrthsefyll gwres, aloi Titaniwm, efydd caled a deunyddiau inswleiddio sy'n gwrthsefyll traul, ac ati.
Manteision rhagorol carbid smentio math YT yw caledwch uchel, ymwrthedd gwres da, caledwch uwch a chryfder cywasgol ar dymheredd uchel na math YG, a gwrthiant ocsideiddio da. Felly, pan fo'n ofynnol i'r cyllell gael ymwrthedd gwres uwch a gwrthsefyll gwisgo, dylid dewis gradd gyda chynnwys TiC uwch. Mae aloion YT yn addas ar gyfer prosesu deunyddiau plastig fel dur, ond nid ydynt yn addas ar gyfer prosesu aloion titaniwm ac aloion silicon-alwminiwm.
Mae gan aloi YW briodweddau aloion YG ac YT, ac mae ganddo briodweddau cynhwysfawr da. Gellir ei ddefnyddio i brosesu dur, haearn bwrw a metelau anfferrus. Os yw cynnwys cobalt y math hwn o aloi yn cynyddu'n briodol, gall y cryfder fod yn uchel iawn a gellir ei ddefnyddio ar gyfer peiriannu garw a thorri ar draws gwahanol ddeunyddiau anodd eu peiriant.
6. Offer torri dur cyflymder uchel
Mae Dur Cyflymder Uchel (HSS) yn ddur offer aloi uchel sy'n ychwanegu mwy o elfennau aloi fel W, Mo, Cr, a V. Mae gan offer torri dur cyflym berfformiad cynhwysfawr rhagorol o ran cryfder, caledwch a phrosesadwyedd. Mewn offer torri cymhleth, yn enwedig y rhai sydd â siapiau llafn cymhleth fel offer prosesu twll, torwyr melino, offer edafu, offer broaching, offer torri gêr, ac ati, mae dur cyflym yn dal i gael ei ddefnyddio. meddiannu safle dominyddol. Mae cyllyll dur cyflym yn hawdd eu hogi i gynhyrchu ymylon torri miniog.
Yn ôl gwahanol ddefnyddiau, gellir rhannu dur cyflym yn ddur cyflym cyffredinol a dur cyflymder uchel perfformiad uchel.
⑴ Offer torri dur cyflym cyffredinol-bwrpas
Dur pwrpas cyffredinol cyflymder uchel. Yn gyffredinol, gellir ei rannu'n ddau gategori: dur twngsten a dur twngsten-molybdenwm. Mae'r math hwn o ddur cyflym yn cynnwys 0.7% i 0.9% (C). Yn ôl y gwahanol gynnwys twngsten yn y dur, gellir ei rannu'n ddur twngsten gyda chynnwys W o 12% neu 18%, dur twngsten-molybdenwm gyda chynnwys W o 6% neu 8%, a dur molybdenwm gyda chynnwys W. o 2% neu ddim W. . Mae gan ddur cyflymder uchel pwrpas cyffredinol galedwch penodol (63-66HRC) a gwrthsefyll traul, cryfder uchel a chaledwch, plastigrwydd da a thechnoleg prosesu, felly fe'i defnyddir yn helaeth wrth weithgynhyrchu offer cymhleth amrywiol.
① Dur twngsten: Gradd nodweddiadol dur twngsten dur cyflym cyffredinol yw W18Cr4V, (y cyfeirir ato fel W18). Mae ganddo berfformiad cyffredinol da. Y caledwch tymheredd uchel ar 6000C yw 48.5HRC, a gellir ei ddefnyddio i gynhyrchu offer cymhleth amrywiol. Mae ganddo fanteision grindability da a sensitifrwydd decarburization isel, ond oherwydd ei gynnwys carbid uchel, dosbarthiad anwastad, gronynnau mawr, a chryfder a chaledwch isel.
② Dur twngsten-molybdenwm: yn cyfeirio at ddur cyflym a geir trwy ddisodli rhan o'r twngsten mewn dur twngsten gyda molybdenwm. Y radd nodweddiadol o ddur twngsten-molybdenwm yw W6Mo5Cr4V2, (y cyfeirir ato fel M2). Mae'r gronynnau carbid o M2 yn fân ac yn unffurf, ac mae ei gryfder, ei wydnwch a'i blastigrwydd tymheredd uchel yn well na rhai W18Cr4V. Math arall o ddur twngsten-molybdenwm yw W9Mo3Cr4V (W9 yn fyr). Mae ei sefydlogrwydd thermol ychydig yn uwch na dur M2, mae ei gryfder plygu a'i wydnwch yn well na W6M05Cr4V2, ac mae ganddo brosesadwyedd da.
⑵ Offer torri dur cyflymder uchel perfformiad uchel
Mae dur cyflymder uchel perfformiad uchel yn cyfeirio at fath newydd o ddur sy'n ychwanegu rhywfaint o gynnwys carbon, cynnwys fanadiwm, ac elfennau aloi fel Co ac Al at gyfansoddiad dur cyflym cyffredinol pwrpas, gan wella ei wrthwynebiad gwres a'i wrthwynebiad gwisgo. . Mae'r categorïau canlynol yn bennaf:
① Dur carbon uchel cyflymder uchel. Mae gan ddur carbon uchel cyflym (fel 95W18Cr4V) galedwch uchel ar dymheredd ystafell a thymheredd uchel. Mae'n addas ar gyfer gweithgynhyrchu a phrosesu dur cyffredin a haearn bwrw, darnau drilio, reamers, tapiau a thorwyr melino â gofynion gwrthsefyll traul uchel, neu offer ar gyfer prosesu deunyddiau anoddach. Nid yw'n addas i wrthsefyll effeithiau mawr.
② dur cyflymder uchel vanadium uchel. Mae graddau nodweddiadol, megis W12Cr4V4Mo, (y cyfeirir ato fel EV4), wedi cynyddu cynnwys V i 3% i 5%, mae ganddynt wrthwynebiad gwisgo da, ac maent yn addas ar gyfer torri deunyddiau sy'n achosi traul offer gwych, megis ffibrau, rwber caled, plastigau , ac ati, a gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer prosesu Deunyddiau megis dur di-staen, dur cryfder uchel ac aloion tymheredd uchel.
③ Cobalt dur cyflymder uchel. Mae'n ddur cyflym iawn sy'n cynnwys cobalt. Mae gan raddau nodweddiadol, fel W2Mo9Cr4VCo8, (y cyfeirir ato fel M42), galedwch uchel iawn. Gall ei galedwch gyrraedd 69-70HRC. Mae'n addas ar gyfer prosesu duroedd gwrthsefyll gwres cryfder uchel anodd eu defnyddio, aloion tymheredd uchel, aloion titaniwm, ac ati. Deunyddiau prosesu: Mae gan M42 grindability da ac mae'n addas ar gyfer gwneud offer manwl gywir a chymhleth, ond nid yw'n addas ar gyfer gweithio o dan amodau torri effaith.
④ dur cyflymder uchel alwminiwm. Mae'n ddur cyflym iawn sy'n cynnwys alwminiwm. Y graddau nodweddiadol yw, er enghraifft, W6Mo5Cr4V2Al, (cyfeirir ato fel 501). Mae'r caledwch tymheredd uchel ar 6000C hefyd yn cyrraedd 54HRC. Mae'r perfformiad torri yn cyfateb i M42. Mae'n addas ar gyfer gweithgynhyrchu torwyr melino, darnau drilio, reamers, torwyr gêr, a broaches. ac ati, a ddefnyddir ar gyfer prosesu deunyddiau megis dur aloi, dur di-staen, dur cryfder uchel ac aloion tymheredd uchel.
⑤ Nitrogen uwch-galed dur cyflymder uchel. Graddau nodweddiadol, fel W12M03Cr4V3N, y cyfeirir ato fel (V3N), yw duroedd cyflym iawn caled sy'n cynnwys nitrogen. Mae'r caledwch, cryfder a chaledwch yn cyfateb i M42. Gellir eu defnyddio yn lle duroedd cyflym sy'n cynnwys cobalt ac fe'u defnyddir ar gyfer torri deunyddiau anodd eu peiriant yn gyflym a duroedd cyflym, manwl uchel. prosesu.
⑶ Toddi dur cyflym a meteleg powdr dur cyflym
Yn ôl gwahanol brosesau gweithgynhyrchu, gellir rhannu dur cyflym yn ddur cyflym mwyndoddi a dur cyflym meteleg powdr.
① Mwyndoddi dur cyflym: Gwneir dur cyflym cyffredin a dur cyflym perfformiad uchel trwy ddulliau mwyndoddi. Fe'u gwneir yn gyllyll trwy brosesau fel mwyndoddi, castio ingot, a phlatio a rholio. Problem ddifrifol sy'n digwydd yn hawdd wrth fwyndoddi dur cyflym yw arwahanu carbid. Mae carbidau caled a brau wedi'u dosbarthu'n anwastad mewn dur cyflym, ac mae'r grawn yn fras (hyd at ddwsinau o ficronau), sy'n effeithio ar wrthwynebiad gwisgo a chaledwch offer dur cyflym. ac yn effeithio'n andwyol ar berfformiad torri.
② Dur cyflym meteleg powdr (PM HSS): Mae dur cyflym meteleg powdwr (PM HSS) yn ddur hylif sy'n cael ei fwyndoddi mewn ffwrnais ymsefydlu amledd uchel, wedi'i atomized ag argon pwysedd uchel neu nitrogen pur, ac yna'n cael ei ddiffodd i'w gael crisialau mân ac unffurf. Strwythur (powdr dur cyflym), ac yna gwasgwch y powdr canlyniadol i mewn i gyllell yn wag o dan dymheredd uchel a gwasgedd uchel, neu gwnewch biled dur yn gyntaf ac yna ei ffugio a'i rolio i siâp cyllell. O'i gymharu â dur cyflym a gynhyrchir gan y dull toddi, mae gan PM HSS y manteision bod y grawn carbid yn iawn ac yn unffurf, ac mae'r cryfder, y caledwch a'r ymwrthedd gwisgo yn llawer gwell o'i gymharu â'r dur cyflym wedi'i doddi. Ym maes offer CNC cymhleth, bydd offer PM HSS yn datblygu ymhellach ac yn meddiannu sefyllfa bwysig. Gellir defnyddio graddau nodweddiadol, megis F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, ac ati, i gynhyrchu offer torri effaith uchel, maint mawr, llwyth trwm, yn ogystal ag offer torri manwl gywir.
Egwyddorion ar gyfer Dewis Deunyddiau Offer CNC
Ar hyn o bryd, mae'r deunyddiau offer CNC a ddefnyddir yn eang yn bennaf yn cynnwys offer diemwnt, offer nitrid boron ciwbig, offer ceramig, offer gorchuddio, offer carbid, offer dur cyflym, ac ati Mae yna lawer o raddau o ddeunyddiau offer, ac mae eu priodweddau'n amrywio'n fawr. Mae'r tabl canlynol yn dangos prif ddangosyddion perfformiad amrywiol ddeunyddiau offer.
Rhaid dewis deunyddiau offer ar gyfer peiriannu CNC yn ôl y darn gwaith sy'n cael ei brosesu a natur y prosesu. Dylai'r dewis o ddeunyddiau offer fod yn cyfateb yn rhesymol i'r gwrthrych prosesu. Mae paru deunyddiau offer torri a gwrthrychau prosesu yn cyfeirio'n bennaf at gydweddu priodweddau mecanyddol, priodweddau ffisegol a phriodweddau cemegol y ddau i gael y bywyd offer hiraf a'r cynhyrchiant torri uchaf.
1. Cydweddu priodweddau mecanyddol deunyddiau offer torri a phrosesu gwrthrychau
Mae'r broblem o baru priodweddau mecanyddol yr offeryn torri a'r gwrthrych prosesu yn cyfeirio'n bennaf at baru paramedrau eiddo mecanyddol megis cryfder, caledwch a chaledwch yr offeryn a deunydd y darn gwaith. Mae deunyddiau offer gyda gwahanol briodweddau mecanyddol yn addas ar gyfer prosesu gwahanol ddeunyddiau darn gwaith.
① Trefn caledwch deunydd offer yw: offeryn diemwnt> offeryn nitrid boron ciwbig> offeryn ceramig> carbid twngsten> dur cyflymder uchel.
② Trefn cryfder plygu deunyddiau offer yw: dur cyflym > carbid wedi'i smentio > offer ceramig > offer nitrid boron diemwnt a chiwbig.
③ Trefn caledwch deunyddiau offer yw: dur cyflym> carbid twngsten> boron nitrid ciwbig, diemwnt a chyfarpar ceramig.
Rhaid prosesu deunyddiau caledwch uchel gydag offer caledwch uwch. Rhaid i galedwch y deunydd offeryn fod yn uwch na chaledwch y deunydd darn gwaith, y mae'n ofynnol iddo fod yn uwch na 60HRC yn gyffredinol. Po uchaf yw caledwch y deunydd offeryn, y gorau yw ei wrthwynebiad gwisgo. Er enghraifft, pan fydd y cynnwys cobalt mewn carbid sment yn cynyddu, mae ei gryfder a'i wydnwch yn cynyddu ac mae ei galedwch yn lleihau, gan ei wneud yn addas ar gyfer peiriannu garw; pan fydd y cynnwys cobalt yn gostwng, mae ei galedwch a'i wrthwynebiad gwisgo yn cynyddu, gan ei gwneud yn addas ar gyfer gorffen.
Mae offer sydd â phriodweddau mecanyddol tymheredd uchel rhagorol yn arbennig o addas ar gyfer torri cyflym. Mae perfformiad tymheredd uchel ardderchog offer torri cerameg yn eu galluogi i dorri ar gyflymder uchel, a gall y cyflymder torri a ganiateir fod 2 i 10 gwaith yn uwch na charbid sment.
2. Paru priodweddau ffisegol y deunydd offer torri i'r gwrthrych wedi'i durnio
Mae offer â gwahanol briodweddau ffisegol, megis offer dur cyflym gyda dargludedd thermol uchel a phwynt toddi isel, offer ceramig gyda phwynt toddi uchel ac ehangu thermol isel, offer diemwnt â dargludedd thermol uchel ac ehangu thermol isel, ac ati, yn addas ar gyfer prosesu gwahanol ddeunyddiau workpiece. Wrth brosesu darnau gwaith â dargludedd thermol gwael, dylid defnyddio deunyddiau offer â dargludedd thermol gwell fel y gellir trosglwyddo'r gwres torri allan yn gyflym a gellir lleihau'r tymheredd torri. Oherwydd ei ddargludedd thermol uchel a'i drylededd thermol, gall diemwnt afradu gwres torri yn hawdd heb achosi anffurfiad thermol mawr, sy'n arbennig o bwysig ar gyfer offer peiriannu manwl sy'n gofyn am gywirdeb dimensiwn uchel.
① Tymheredd gwrthsefyll gwres gwahanol ddeunyddiau offer: mae offer diemwnt yn 700 ~ 8000C, mae offer PCBN yn 13000 ~ 15000C, mae offer cerameg yn 1100 ~ 12000C, mae carbid sment sy'n seiliedig ar TiC (N) yn 900 ~ 11000C, uwch-ddirwy wedi'i seilio ar WC Mae grawn Carbide yn 800 ~ 9000C, mae HSS yn 600 ~ 7000C.
② Trefn dargludedd thermol gwahanol ddeunyddiau offer: PCD> PCBN> carbid smentiedig wedi'i seilio ar WC> carbid smentiedig wedi'i seilio ar TiC(N)> HSS> Cerameg wedi'i seilio ar Si3N4> Cerameg wedi'i seilio ar A1203.
③ Trefn cyfernodau ehangu thermol gwahanol ddeunyddiau offer yw: HSS> carbid smentiedig wedi'i seilio ar WC> TiC(N)> cerameg wedi'i seilio ar A1203> PCBN> cerameg wedi'i seilio ar Si3N4> PCD.
④ Trefn ymwrthedd sioc thermol gwahanol ddeunyddiau offer yw: HSS> carbid sment wedi'i seilio ar WC> Cerameg wedi'i seilio ar Si3N4> PCBN> PCD> Carbid sment wedi'i seilio ar TiC(N)> cerameg wedi'i seilio ar A1203.
3. Paru priodweddau cemegol y deunydd offer torri i'r gwrthrych wedi'i durnio
Mae'r broblem o baru priodweddau cemegol deunyddiau offer torri a gwrthrychau prosesu yn cyfeirio'n bennaf at baru paramedrau perfformiad cemegol megis affinedd cemegol, adwaith cemegol, trylediad a diddymiad deunyddiau offer a deunyddiau darn gwaith. Mae offer gyda gwahanol ddeunyddiau yn addas ar gyfer prosesu gwahanol ddeunyddiau workpiece.
① Gwrthiant tymheredd bondio gwahanol ddeunyddiau offer (gyda dur) yw: PCBN> ceramig> carbid twngsten> HSS.
② Tymheredd ymwrthedd ocsideiddio gwahanol ddeunyddiau offer yw: ceramig> PCBN> carbid twngsten> diemwnt> HSS.
③ Cryfder trylediad y deunyddiau offer (ar gyfer dur) yw: diemwnt> cerameg seiliedig ar Si3N4> PCBN> cerameg seiliedig ar A1203. Y dwysedd trylediad (ar gyfer titaniwm) yw: serameg seiliedig ar A1203> PCBN> SiC> Si3N4> diemwnt.
4. Detholiad rhesymol o ddeunyddiau offeryn CNC
Yn gyffredinol, mae PCBN, offer ceramig, carbid wedi'i orchuddio ac offer carbid seiliedig ar TiCN yn addas ar gyfer prosesu CNC o fetelau fferrus fel dur; tra bod offer PCD yn addas ar gyfer deunyddiau metel anfferrus megis Al, Mg, Cu a'u aloion a Phrosesu deunyddiau anfetelaidd. Mae'r tabl isod yn rhestru rhai o'r deunyddiau workpiece y mae'r deunyddiau offer uchod yn addas i'w prosesu.
Mae gan offer CNC Xinfa nodweddion ansawdd da a phris isel. Am fanylion, ewch i:
Cynhyrchwyr Offer CNC - Ffatri a Chyflenwyr Offer CNC Tsieina (xinfatools.com)
Amser postio: Nov-01-2023
