Farasi mzuri anahitaji tandiko zuri na hutumia vifaa vya hali ya juu vya uchakataji wa CNC. Ikiwa zana zisizofaa zinatumiwa, itakuwa bure! Kuchagua nyenzo zinazofaa za zana kuna athari kubwa kwa maisha ya huduma ya zana, ufanisi wa usindikaji, ubora wa usindikaji na gharama ya usindikaji. Nakala hii hutoa habari muhimu juu ya maarifa ya kisu, kukusanya na kuisambaza, wacha tujifunze pamoja.
Vifaa vya chombo vinapaswa kuwa na mali ya msingi
Uteuzi wa nyenzo za zana una athari kubwa kwa maisha ya zana, ufanisi wa usindikaji, ubora wa usindikaji na gharama ya usindikaji. Zana lazima zihimili shinikizo la juu, joto la juu, msuguano, athari na vibration wakati wa kukata. Kwa hivyo, nyenzo za chombo zinapaswa kuwa na mali zifuatazo za msingi:
(1) Ugumu na upinzani wa kuvaa. Ugumu wa nyenzo za chombo lazima uwe wa juu zaidi kuliko ugumu wa nyenzo za kazi, ambayo kwa ujumla inahitajika kuwa zaidi ya 60HRC. Ya juu ya ugumu wa nyenzo za chombo, ni bora kuvaa upinzani.
(2) Nguvu na ugumu. Nyenzo za zana zinapaswa kuwa na nguvu ya juu na uimara wa kuhimili nguvu za kukata, athari na mtetemo, na kuzuia kuvunjika kwa brittle na kupasuka kwa chombo.
(3) Upinzani wa joto. Nyenzo ya chombo ina upinzani mzuri wa joto, inaweza kuhimili joto la juu la kukata, na ina upinzani mzuri wa oxidation.
(4) Mchakato wa utendaji na uchumi. Vifaa vya chombo vinapaswa kuwa na utendaji mzuri wa kughushi, utendaji wa matibabu ya joto, utendaji wa kulehemu; utendakazi wa kusaga, n.k., na inapaswa kufuata uwiano wa juu wa bei ya utendakazi.
Aina, mali, sifa na matumizi ya vifaa vya zana
1. Vifaa vya zana za almasi
Almasi ni allotrope ya kaboni na ni nyenzo ngumu zaidi inayopatikana katika asili. Zana za kukata almasi zina ugumu wa juu, upinzani wa kuvaa juu na conductivity ya juu ya mafuta, na hutumiwa sana katika usindikaji wa metali zisizo na feri na vifaa visivyo vya metali. Hasa katika kukata kwa kasi ya alumini na aloi za silicon-alumini, zana za almasi ni aina kuu ya zana za kukata ambazo ni vigumu kuchukua nafasi. Zana za almasi ambazo zinaweza kufikia ufanisi wa juu, uthabiti wa hali ya juu, na maisha marefu ya huduma ni zana muhimu na muhimu katika uchakataji wa kisasa wa CNC.
⑴ Aina za zana za almasi
① Zana asilia za almasi: Almasi asilia zimetumika kama zana za kukata kwa mamia ya miaka. Zana asilia za almasi ya fuwele zimesagwa vizuri ili kufanya makali ya kukata kuwa makali sana. Radi ya makali ya kukata inaweza kufikia 0.002μm, ambayo inaweza kufikia kukata nyembamba sana. Inaweza kuchakata usahihi wa hali ya juu sana na ukali wa chini sana wa uso. Ni zana inayotambulika, bora na isiyoweza kutengezwa tena kwa usahihi wa hali ya juu.
② Zana za kukata almasi za PCD: Almasi asilia ni ghali. Almasi inayotumiwa sana katika usindikaji wa kukata ni almasi ya polycrystalline (PCD). Tangu mapema miaka ya 1970, almasi ya polycrystalline (Almasi ya Polycrystauine, inayojulikana kama vile vile vya PCD) iliyotayarishwa kwa kutumia teknolojia ya usanisi ya halijoto ya juu na shinikizo la juu imetengenezwa. Baada ya mafanikio yake, zana za kukata almasi za asili zimebadilishwa na almasi bandia ya polycrystalline mara nyingi. Malighafi ya PCD ni matajiri katika vyanzo, na bei yao ni chache tu hadi moja ya kumi ya ile ya almasi asili. Zana za kukata PCD haziwezi kusagwa ili kutoa zana kali za kukata. Ubora wa uso wa makali ya kukata na workpiece iliyosindika sio nzuri kama ile ya almasi ya asili. Bado sio rahisi kutengeneza blade za PCD na vivunja chip kwenye tasnia. Kwa hiyo, PCD inaweza kutumika tu kwa kukata kwa usahihi wa metali zisizo na feri na zisizo na metali, na ni vigumu kufikia kukata kwa usahihi wa juu. Kukata kioo kwa usahihi.
③ Zana za kukata almasi za CVD: Tangu mwishoni mwa miaka ya 1970 hadi mwanzoni mwa miaka ya 1980, teknolojia ya almasi ya CVD ilionekana nchini Japan. Almasi ya CVD inarejelea matumizi ya uwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD) kuunganisha filamu ya almasi kwenye matrix ya aina tofauti tofauti (kama vile carbudi iliyotiwa saruji, keramik, n.k.). Almasi ya CVD ina muundo na sifa sawa na almasi ya asili. Utendaji wa almasi ya CVD ni karibu sana na ule wa almasi asilia. Ina faida za almasi ya asili ya kioo moja na almasi ya polycrystalline (PCD), na inashinda mapungufu yao kwa kiasi fulani.
⑵ Sifa za utendaji wa zana za almasi
① Ugumu wa hali ya juu na ukinzani wa uvaaji: Almasi asilia ndio dutu gumu zaidi inayopatikana katika maumbile. Diamond ina upinzani wa juu sana wa kuvaa. Wakati wa kusindika vifaa vya ugumu wa juu, maisha ya zana za almasi ni mara 10 hadi 100 ya zana za carbudi, au hata mamia ya nyakati.
② Ina mgawo wa chini sana wa msuguano: Msuguano wa msuguano kati ya almasi na metali zisizo na feri ni wa chini kuliko zana zingine za kukata. Mgawo wa msuguano ni mdogo, deformation wakati wa usindikaji ni ndogo, na nguvu ya kukata inaweza kupunguzwa.
③ Ukali wa kukata ni mkali sana: Ukingo wa kukata wa zana ya almasi unaweza kusagwa kwa makali sana. Zana ya asili ya almasi ya fuwele inaweza kuwa ya juu kama 0.002~0.008μm, ambayo inaweza kufanya kukata nyembamba-nyembamba na usindikaji wa usahihi zaidi.
④ Ubadilishaji joto wa juu: Almasi ina upitishaji wa juu wa mafuta na mtawanyiko wa joto, hivyo joto la kukata hutawanywa kwa urahisi na joto la sehemu ya kukata ya chombo ni ya chini.
⑤ Ina mgawo wa upanuzi wa chini wa mafuta: Mgawo wa upanuzi wa mafuta wa almasi ni mdogo mara kadhaa kuliko ule wa carbudi ya saruji, na mabadiliko ya ukubwa wa chombo unaosababishwa na kukata joto ni ndogo sana, ambayo ni muhimu sana kwa uchakataji wa usahihi na usahihi zaidi. inahitaji usahihi wa hali ya juu.
⑶ Utumiaji wa zana za almasi
Zana za almasi hutumiwa zaidi kwa kukata na kuchosha kwa metali zisizo na feri na nyenzo zisizo za metali kwa kasi ya juu. Yanafaa kwa ajili ya usindikaji wa metali mbalimbali zinazostahimili uvaaji, kama vile nafasi zilizoachwa wazi za madini ya unga wa fiberglass, vifaa vya kauri, n.k.; metali mbalimbali zisizo na feri zinazostahimili kuvaa, kama vile aloi mbalimbali za silicon-alumini; na kumaliza usindikaji wa metali mbalimbali zisizo na feri.
Ubaya wa zana za almasi ni kwamba zina utulivu duni wa mafuta. Wakati joto la kukata linazidi 700℃~800℃, watapoteza kabisa ugumu wao. Kwa kuongeza, hazifai kwa kukata metali za feri kwa sababu almasi (kaboni) humenyuka kwa urahisi na chuma kwenye joto la juu. Kitendo cha atomiki hubadilisha atomi za kaboni kuwa muundo wa grafiti, na chombo kinaharibiwa kwa urahisi.
2. Nyenzo za zana za ujazo za boroni nitridi
Nitridi ya boroni ya ujazo (CBN), nyenzo ya pili ngumu zaidi iliyounganishwa kwa njia sawa na utengenezaji wa almasi, ni ya pili baada ya almasi katika suala la ugumu na upitishaji wa mafuta. Ina uthabiti bora wa joto na inaweza kuwashwa hadi 10,000C katika angahewa. Hakuna oxidation hutokea. CBN ina sifa za kemikali thabiti kwa metali za feri na inaweza kutumika sana katika usindikaji wa bidhaa za chuma.
⑴ Aina za zana za kukata nitridi boroni za ujazo
Cubic boroni nitridi (CBN) ni dutu ambayo haipo katika asili. Imegawanywa katika fuwele moja na polycrystalline, yaani fuwele moja ya CBN na nitridi ya ujazo ya boroni ya polycrystalline (Polycrystalline cubic bornnitride, PCBN kwa kifupi). CBN ni mojawapo ya alotropu za nitridi ya boroni (BN) na ina muundo sawa na almasi.
PCBN (polycrystalline cubic boroni nitride) ni nyenzo ya polycrystalline ambayo nyenzo nzuri za CBN huingizwa pamoja kupitia awamu za kuunganisha (TiC, TiN, Al, Ti, nk.) chini ya joto la juu na shinikizo. Kwa sasa ni nyenzo ya pili kwa ugumu zaidi kusanisi. Nyenzo za zana za almasi, pamoja na almasi, kwa pamoja huitwa nyenzo za zana ngumu zaidi. PCBN hutumiwa hasa kutengeneza visu au zana zingine.
Zana za kukata za PCBN zinaweza kugawanywa katika vile vile vya PCBN na vile vile vya utunzi vya PCBN vilivyotiwa CARBIDE.
Vipande vya mchanganyiko wa PCBN vinatengenezwa kwa kuchorea safu ya PCBN yenye unene wa 0.5 hadi 1.0mm kwenye carbudi iliyo na saruji yenye nguvu nzuri na ugumu. Utendaji wake unachanganya ugumu mzuri na ugumu wa juu na upinzani wa kuvaa. Inasuluhisha shida za nguvu ya chini ya kupiga na kulehemu ngumu ya vile vya CBN.
⑵ Sifa kuu na sifa za nitridi boroni za ujazo
Ingawa ugumu wa nitridi ya boroni ya ujazo ni chini kidogo kuliko almasi, ni ya juu zaidi kuliko vifaa vingine vya ugumu wa juu. Faida bora ya CBN ni kwamba utulivu wake wa joto ni wa juu zaidi kuliko ule wa almasi, kufikia joto la juu ya 1200 ° C (almasi ni 700-800 ° C). Faida nyingine bora ni kwamba haina ajizi kwa kemikali na haifanyi kazi na chuma katika 1200-1300 ° C. mwitikio. Tabia kuu za utendaji wa nitridi ya boroni ya ujazo ni kama ifuatavyo.
① Ugumu wa hali ya juu na ukinzani wa kuvaa: Muundo wa fuwele wa CBN ni sawa na almasi, na una ugumu na nguvu sawa na almasi. PCBN inafaa haswa kwa usindikaji wa nyenzo za ugumu wa hali ya juu ambazo zingeweza kusagwa hapo awali, na inaweza kupata ubora bora wa uso wa kifaa cha kufanyia kazi.
② Utulivu wa juu wa mafuta: Upinzani wa joto wa CBN unaweza kufikia 1400 ~ 1500 ℃, ambayo ni karibu mara 1 zaidi ya upinzani wa joto wa almasi (700 ~ 800 ℃). Zana za PCBN zinaweza kukata aloi za halijoto ya juu na chuma kigumu kwa kasi ya juu mara 3 hadi 5 kuliko zana za CARBIDE.
③ Uthabiti bora wa kemikali: Haina mwingiliano wa kemikali na nyenzo zenye msingi wa chuma hadi 1200-1300°C, na haitavaliwa kwa ukali kama almasi. Kwa wakati huu, bado inaweza kudumisha ugumu wa carbudi ya saruji; Vyombo vya PCBN vinafaa kwa kukata chuma kilichozimwa Sehemu na chuma cha kutupwa kilichopozwa, kinaweza kutumika sana katika kukata kwa kasi ya chuma cha kutupwa.
④ Uendeshaji mzuri wa mafuta: Ingawa mdundiko wa mafuta wa CBN hauwezi kuendana na almasi, uwekaji mafuta wa PCBN kati ya vifaa mbalimbali vya zana ni wa pili baada ya almasi, na juu zaidi kuliko chuma cha kasi ya juu na CARBIDI iliyoimarishwa.
⑤ Ina mgawo wa chini wa msuguano: Msuguano mdogo wa msuguano unaweza kusababisha kupunguzwa kwa nguvu ya kukata wakati wa kukata, kupunguza joto la kukata, na kuboresha ubora wa uso wa mashine.
⑶ Utumiaji wa zana za kukata nitridi boroni za ujazo
Nitridi ya boroni ya ujazo inafaa kwa ajili ya kumalizia vifaa mbalimbali ambavyo ni vigumu-kukatwa kama vile chuma kilichozimika, chuma cha kutupwa kigumu, aloi za halijoto ya juu, carbudi iliyoezekwa kwa saruji na vifaa vya kunyunyizia uso. Usahihi wa usindikaji unaweza kufikia IT5 (shimo ni IT6), na thamani ya ukali wa uso inaweza kuwa ndogo kama Ra1.25~0.20μm.
Nyenzo ya zana ya nitridi ya boroni ya ujazo ina ugumu duni na nguvu ya kupinda. Kwa hiyo, zana za kugeuza nitridi za boroni za ujazo hazifaa kwa machining mbaya kwa kasi ya chini na mizigo ya juu ya athari; wakati huo huo, hazifai kwa vifaa vya kukata na plastiki ya juu (kama vile aloi za alumini, aloi za shaba, aloi za msingi wa nikeli, vyuma vilivyo na plastiki ya juu, nk), kwa sababu kukata kingo hizi Serious-up itatokea wakati wa kufanya kazi. na chuma, kuzorota kwa uso wa mashine.
3. vifaa vya zana za kauri
Vifaa vya kukata kauri vina sifa ya ugumu wa juu, upinzani mzuri wa kuvaa, upinzani bora wa joto na utulivu wa kemikali, na si rahisi kuunganisha na chuma. Zana za kauri zina jukumu muhimu sana katika utengenezaji wa CNC. Zana za kauri zimekuwa mojawapo ya zana kuu za kukata kwa kasi na usindikaji wa vifaa vigumu kwa mashine. Vyombo vya kukata kauri hutumiwa sana katika kukata kwa kasi, kukata kavu, kukata ngumu na kukata vifaa vigumu kwa mashine. Zana za kauri zinaweza kusindika kwa ufanisi vifaa vya juu-ngumu ambavyo zana za jadi haziwezi kusindika kabisa, kwa kutambua "kugeuka badala ya kusaga"; kasi ya kukata bora ya zana za kauri inaweza kuwa mara 2 hadi 10 zaidi kuliko ile ya zana za carbudi, hivyo kuboresha sana kupunguza ufanisi wa uzalishaji. ; Malighafi kuu inayotumiwa katika vifaa vya zana za kauri ni vitu vingi zaidi kwenye ukoko wa dunia. Kwa hivyo, ukuzaji na utumiaji wa zana za kauri ni muhimu sana kwa kuboresha tija, kupunguza gharama za usindikaji, na kuokoa madini ya thamani ya kimkakati. Pia itakuza sana maendeleo ya teknolojia ya kukata. maendeleo.
⑴ Aina za nyenzo za zana za kauri
Aina za nyenzo za zana za kauri kwa ujumla zinaweza kugawanywa katika kategoria tatu: keramik zenye msingi wa aluminiumoxid, keramik zenye msingi wa nitridi za silicon, na kauri zenye msingi wa silicon nitridi-alumina. Miongoni mwao, nyenzo za kauri za msingi za alumina na silicon nitridi ndizo zinazotumiwa zaidi. Utendaji wa keramik zenye msingi wa nitridi za silicon ni bora kuliko ule wa keramik zenye msingi wa alumina.
⑵ Utendaji na sifa za zana za kukata kauri
① Ugumu wa hali ya juu na upinzani mzuri wa kuvaa: Ingawa ugumu wa zana za kukata kauri sio juu kama PCD na PCBN, ni wa juu zaidi kuliko ule wa carbudi na zana za kukata chuma za kasi, kufikia 93-95HRA. Zana za kukata kauri zinaweza kusindika vifaa vya juu-ngumu ambavyo ni vigumu kusindika na zana za kukata za jadi na zinafaa kwa kukata kwa kasi na kukata ngumu.
② Ustahimilivu wa halijoto ya juu na ukinzani mzuri wa joto: Zana za kukata kauri bado zinaweza kukata kwenye joto la juu zaidi ya 1200°C. Vifaa vya kukata kauri vina sifa nzuri za mitambo ya joto la juu. Zana za kukata kauri za A12O3 zina upinzani mzuri wa oksidi. Hata kama makali ya kukata ni katika hali nyekundu-moto, inaweza kutumika kwa kuendelea. Kwa hiyo, zana za kauri zinaweza kufikia kukata kavu, hivyo kuondokana na haja ya kukata maji.
③ Uthabiti mzuri wa kemikali: Zana za kukata kauri si rahisi kuunganishwa na chuma, na hazistahimili kutu na zina uthabiti mzuri wa kemikali, ambayo inaweza kupunguza uvaaji wa kuunganisha wa zana za kukata.
④ Msuguano wa chini wa msuguano: Uhusiano kati ya zana za kauri na chuma ni mdogo, na mgawo wa msuguano ni wa chini, ambao unaweza kupunguza nguvu ya kukata na kukata joto.
⑶ Visu vya kauri vina matumizi
Keramik ni mojawapo ya vifaa vya chombo vinavyotumiwa hasa kwa kumaliza kwa kasi na nusu ya kumaliza. Vyombo vya kukata kauri vinafaa kwa kukata chuma tofauti cha kutupwa (chuma cha kijivu, chuma cha ductile, chuma cha kutupwa, chuma kilichopozwa, chuma cha juu cha aloi sugu) na vifaa vya chuma (chuma cha muundo wa kaboni, chuma cha miundo ya aloi, chuma chenye nguvu nyingi, chuma cha juu cha manganese, chuma kilichozimwa n.k.), pia kinaweza kutumika kukata aloi za shaba, grafiti, plastiki za uhandisi na vifaa vya mchanganyiko.
Mali ya nyenzo za zana za kukata kauri zina matatizo ya nguvu ya chini ya kupiga na ugumu wa athari mbaya, na kuwafanya kuwa haifai kwa kukata kwa kasi ya chini na chini ya mizigo ya athari.
4. Vifaa vya chombo kilichofunikwa
Zana za kukata mipako ni mojawapo ya njia muhimu za kuboresha utendaji wa chombo. Kuibuka kwa zana zilizofunikwa umeleta mafanikio makubwa katika utendaji wa kukata zana za kukata. Zana zilizofunikwa zimefunikwa na safu moja au zaidi ya misombo ya kinzani na upinzani mzuri wa kuvaa kwenye chombo cha chombo na ugumu mzuri. Inachanganya matrix ya chombo na mipako ngumu, na hivyo kuboresha sana utendaji wa chombo. Zana zilizofunikwa zinaweza kuboresha ufanisi wa usindikaji, kuboresha usahihi wa usindikaji, kupanua maisha ya huduma ya zana, na kupunguza gharama za usindikaji.
Takriban 80% ya zana za kukata zinazotumiwa katika zana mpya za mashine za CNC hutumia zana zilizofunikwa. Zana zilizofunikwa zitakuwa zana muhimu zaidi katika uwanja wa usindikaji wa CNC katika siku zijazo.
⑴ Aina za zana zilizopakwa
Kulingana na mbinu tofauti za upakaji, zana zilizopakwa zinaweza kugawanywa katika zana zilizowekwa za uwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD) na uwekaji wa mvuke halisi (PVD). Zana za kukata CARBIDE zilizofunikwa kwa ujumla hutumia mbinu ya uwekaji wa mvuke wa kemikali, na halijoto ya uwekaji ni karibu 1000°C. Zana za kukatia chuma zenye kasi ya juu kwa ujumla hutumia mbinu halisi ya uwekaji wa mvuke, na halijoto ya uwekaji ni karibu 500°C;
Kulingana na nyenzo tofauti za nyenzo zilizopakwa, zana zilizopakwa zinaweza kugawanywa katika zana zilizofunikwa za CARBIDE, zana zilizofunikwa za chuma za kasi ya juu, na zana zilizopakwa kwenye kauri na nyenzo ngumu zaidi (almasi na nitridi ya boroni ya ujazo).
Kulingana na sifa za nyenzo za mipako, zana zilizofunikwa zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili, ambayo ni zana "ngumu" zilizofunikwa na zana "laini" zilizowekwa. Malengo makuu yanayofuatwa na zana "ngumu" zilizofunikwa ni ugumu wa juu na upinzani wa kuvaa Faida zake kuu ni ugumu wa juu na upinzani mzuri wa kuvaa, kwa kawaida mipako ya TiC na TiN. Lengo linalofuatiliwa na zana "laini" za mipako ni mgawo wa chini wa msuguano, unaojulikana pia kama zana za kujipaka mafuta, ambazo hupigana na nyenzo za kazi. Mgawo ni wa chini sana, tu kuhusu 0.1, ambayo inaweza kupunguza kujitoa, kupunguza msuguano, na kupunguza kukata. nguvu na joto la kukata.
Vifaa vya kukata nanocoating (Nanoeoating) vimetengenezwa hivi karibuni. Zana kama hizo zilizopakwa zinaweza kutumia michanganyiko tofauti ya nyenzo za upako (kama vile chuma/chuma, chuma/kauri, kauri/kauri, n.k.) ili kukidhi mahitaji tofauti ya utendakazi na utendakazi. Mipako ya nano iliyopangwa vizuri inaweza kufanya vifaa vya chombo kuwa na kazi bora za kupunguza msuguano na kupambana na kuvaa na mali ya kujipaka yenyewe, na kuifanya kuwa yanafaa kwa kukata kavu ya kasi.
⑵ Sifa za zana za kukata zilizofunikwa
① Utendaji mzuri wa kiufundi na wa kukata: Zana zilizofunikwa huchanganya sifa bora za nyenzo za msingi na nyenzo za mipako. Wao sio tu kudumisha ugumu mzuri na nguvu ya juu ya nyenzo za msingi, lakini pia wana ugumu wa juu, upinzani wa kuvaa juu na mgawo wa chini wa Friction. Kwa hiyo, kasi ya kukata zana iliyofunikwa inaweza kuongezeka kwa zaidi ya mara 2 kuliko ile ya zana zisizofunikwa, na viwango vya juu vya malisho vinaruhusiwa. Maisha ya zana zilizofunikwa pia huboreshwa.
② Utangamano thabiti: Zana zilizofunikwa zina utofauti mkubwa na hupanua kwa kiasi kikubwa safu ya uchakataji. Chombo kimoja kilichofunikwa kinaweza kuchukua nafasi ya zana kadhaa zisizo na mipako.
③ Unene wa mipako: Unene wa mipako unapoongezeka, maisha ya chombo pia yataongezeka, lakini wakati unene wa mipako unapofikia kueneza, maisha ya chombo hayataongezeka tena kwa kiasi kikubwa. Wakati mipako ni nene sana, itasababisha urahisi peeling; wakati mipako ni nyembamba sana, upinzani wa kuvaa utakuwa mbaya.
④ Regrindability: vile vile coated na regrindability duni, tata mipako vifaa, mahitaji ya juu ya mchakato, na muda mrefu mipako.
⑤ Nyenzo za upakaji: Zana zilizo na nyenzo tofauti za mipako zina utendaji tofauti wa kukata. Kwa mfano: wakati wa kukata kwa kasi ya chini, mipako ya TiC ina faida; wakati wa kukata kwa kasi ya juu, TiN inafaa zaidi.
⑶Utumiaji wa zana za kukata zilizofunikwa
Vyombo vilivyofunikwa vina uwezo mkubwa katika uwanja wa usindikaji wa CNC na itakuwa zana muhimu zaidi katika uwanja wa usindikaji wa CNC katika siku zijazo. Teknolojia ya upakaji rangi imetumika kwa vinu vya kumalizia, viunzi, vichimba, zana za kuchakata mashimo yenye mchanganyiko, hobi za gia, vikataji vya kutengeneza gia, vikataji vya kunyoa gia, viunzi vya kutengeneza brochi na viingilio mbalimbali vya faharasa vinavyobanwa na mashine ili kukidhi mahitaji mbalimbali ya usindikaji wa kukata kwa kasi ya juu. Mahitaji ya nyenzo kama vile chuma na chuma cha kutupwa, aloi zinazostahimili joto na metali zisizo na feri.
5. Nyenzo za chombo cha Carbide
Zana za kukata CARBIDE, hasa zana za kukata CARBIDE zinazoweza kuorodheshwa, ndizo bidhaa zinazoongoza za zana za uchakataji za CNC. Tangu miaka ya 1980, aina mbalimbali za zana muhimu za kukata CARBIDE au indexable zimepanuliwa kwa aina mbalimbali. Sehemu mbalimbali za zana za kukata, ambamo zana za CARBIDE zinazoweza kuorodheshwa zimepanuliwa kutoka kwa zana rahisi za kugeuza na vikataji vya kusagia uso hadi sehemu mbalimbali za usahihi, changamano na kuunda zana.
⑴ Aina za zana za kukata CARBIDE
Kulingana na utungaji mkuu wa kemikali, CARBIDI iliyoimarishwa inaweza kugawanywa katika CARBIDI yenye saruji yenye msingi wa tungsten na kaboni ya titan (nitridi) (TiC(N)) yenye CARBIDI iliyo na saruji.
Carbide iliyo na saruji ya Tungsten inajumuisha aina tatu: tungsten cobalt (YG), tungsten cobalt titanium (YT), na carbudi adimu iliyoongezwa (YW). Kila moja ina faida na hasara zake. Sehemu kuu ni carbudi ya tungsten (WC) na carbudi ya titanium. (TiC), tantalum carbide (TaC), niobium carbudi (NbC), n.k. Awamu ya kuunganisha chuma inayotumiwa sana ni Co.
Carbide iliyo na saruji ya Titanium (nitridi) ni CARBIDI iliyoimarishwa na TiC kama sehemu kuu (baadhi huongeza kabidi au nitridi nyingine). Awamu za kuunganisha chuma zinazotumiwa sana ni Mo na Ni.
ISO (Shirika la Kimataifa la Viwango) hugawanya kukata CARBIDE katika makundi matatu:
Daraja K, ikijumuisha Kl0 ~ K40, ni sawa na darasa la YG la nchi yangu (sehemu kuu ni WC.Co).
Aina ya P, ikiwa ni pamoja na P01 ~ P50, ni sawa na aina ya YT ya nchi yangu (kipengele kikuu ni WC.TiC.Co).
Daraja M, ikijumuisha M10~M40, ni sawa na darasa la YW la nchi yangu (sehemu kuu ni WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Kila daraja linawakilisha msururu wa aloi kuanzia ugumu wa hali ya juu hadi ukakamavu wa juu zaidi na nambari kati ya 01 na 50.
⑵ Sifa za utendaji wa zana za kukata CARBIDE
① Ugumu wa hali ya juu: Zana za kukata CARBIDE zimeundwa kwa kabidi zenye ugumu wa juu na kiwango myeyuko (kinachoitwa awamu ngumu) na viunganishi vya chuma (kinachoitwa awamu ya kuunganisha) kupitia madini ya poda, yenye ugumu wa 89 hadi 93HRA. , juu sana kuliko chuma cha kasi. Katika 5400C, ugumu bado unaweza kufikia 82 ~ 87HRA, ambayo ni sawa na ugumu wa chuma cha kasi kwa joto la kawaida (83 ~ 86HRA). Thamani ya ugumu wa CARBIDE iliyoimarishwa hubadilika kulingana na asili, wingi, ukubwa wa chembe ya CARBIDI na maudhui ya awamu ya kuunganisha chuma, na kwa ujumla hupungua kwa kuongezeka kwa maudhui ya awamu ya chuma ya kuunganisha. Wakati maudhui ya awamu ya binder ni sawa, ugumu wa aloi za YT ni kubwa zaidi kuliko ule wa aloi za YG, na aloi zilizoongezwa na TaC (NbC) zina ugumu wa juu wa joto la juu.
② Nguvu ya kupinda na ukakamavu: Nguvu ya kuinama ya CARBIDI iliyoimarishwa inayotumika kawaida iko kati ya 900 hadi 1500MPa. Kadiri kiwango cha awamu ya binder ya chuma kilivyo juu, ndivyo nguvu ya kunyumbulika inavyoongezeka. Wakati maudhui ya binder ni sawa, nguvu ya aloi ya aina ya YG (WC-Co) ni kubwa zaidi kuliko ile ya aloi ya aina ya YT (WC-TiC-Co), na maudhui ya TiC yanapoongezeka, nguvu hupungua. Carbudi ya saruji ni nyenzo brittle, na ushupavu wake wa athari kwenye joto la kawaida ni 1/30 hadi 1/8 tu ya chuma cha kasi ya juu.
⑶ Utumiaji wa zana za kukata CARBIDE zinazotumika sana
Aloi za YG hutumiwa hasa kwa usindikaji wa chuma cha kutupwa, metali zisizo na feri na vifaa visivyo vya metali. Carbide iliyo na saruji laini (kama vile YG3X, YG6X) ina ugumu wa hali ya juu na upinzani wa uvaaji kuliko carbudi ya umbo la wastani na maudhui sawa ya kobalti. Inafaa kwa usindikaji wa chuma maalum cha kutupwa ngumu, chuma cha pua cha austenitic, aloi inayostahimili joto, aloi ya Titanium, shaba ngumu na vifaa vya kuhami sugu, n.k.
Faida bora za CARBIDI iliyoimarishwa ya aina ya YT ni ugumu wa hali ya juu, ukinzani mzuri wa joto, ugumu wa juu na nguvu ya kubana kwenye joto la juu kuliko aina ya YG, na ukinzani mzuri wa oksidi. Kwa hiyo, wakati kisu kinahitajika kuwa na upinzani wa juu wa joto na upinzani wa kuvaa, daraja yenye maudhui ya juu ya TiC inapaswa kuchaguliwa. Aloi za YT zinafaa kwa usindikaji wa vifaa vya plastiki kama vile chuma, lakini hazifai kwa usindikaji wa aloi za titani na aloi za silicon-alumini.
Aloi ya YW ina sifa ya aloi za YG na YT, na ina sifa nzuri za kina. Inaweza kutumika kusindika chuma, chuma cha kutupwa na metali zisizo na feri. Ikiwa maudhui ya cobalt ya aina hii ya aloi yanaongezeka ipasavyo, nguvu inaweza kuwa ya juu sana na inaweza kutumika kwa uchakataji mbaya na ukataji ulioingiliwa wa vifaa mbalimbali vigumu kwa mashine.
6. Vyombo vya kukata chuma vya kasi ya juu
High Speed Steel (HSS) ni chuma cha aloi ya juu ambayo huongeza vipengee zaidi vya aloi kama vile W, Mo, Cr, na V. Zana za kukata chuma za kasi ya juu zina utendaji bora wa kina katika suala la uimara, uthabiti na uchakataji. Katika zana changamano za kukata, hasa zile zilizo na maumbo changamano ya blade kama vile zana za kuchakata mashimo, vikataji vya kusagia, zana za nyuzi, zana za kupamba, zana za kukata gia, n.k., chuma cha kasi ya juu bado kinatumika. kuchukua nafasi kubwa. Visu za chuma za kasi ni rahisi kuimarisha ili kuzalisha kingo za kukata mkali.
Kwa mujibu wa matumizi tofauti, chuma cha kasi kinaweza kugawanywa katika chuma cha kasi ya juu na cha juu cha utendaji wa juu.
⑴ Zana za kukata chuma za kasi ya juu za madhumuni ya jumla
Kusudi la jumla la chuma cha kasi ya juu. Kwa ujumla, inaweza kugawanywa katika makundi mawili: chuma cha tungsten na chuma cha tungsten-molybdenum. Aina hii ya chuma ya kasi ina 0.7% hadi 0.9% (C). Kwa mujibu wa maudhui tofauti ya tungsten katika chuma, inaweza kugawanywa katika chuma cha tungsten na maudhui ya W ya 12% au 18%, chuma cha tungsten-molybdenum na W maudhui ya 6% au 8%, na molybdenum yenye maudhui ya W. ya 2% au hakuna W. . Madhumuni ya jumla ya chuma yenye kasi ya juu ina ugumu fulani (63-66HRC) na upinzani wa kuvaa, nguvu ya juu na ushupavu, plastiki nzuri na teknolojia ya usindikaji, hivyo hutumiwa sana katika utengenezaji wa zana mbalimbali ngumu.
① Chuma cha Tungsten: Daraja la kawaida la chuma cha tungsten chenye kasi ya juu cha kusudi la jumla ni W18Cr4V, (inayorejelewa kama W18). Ina utendaji mzuri wa jumla. Ugumu wa halijoto ya juu katika 6000C ni 48.5HRC, na inaweza kutumika kutengeneza zana mbalimbali changamano. Ina faida za kusaga nzuri na unyeti mdogo wa decarburization, lakini kutokana na maudhui yake ya juu ya carbudi, usambazaji usio na usawa, chembe kubwa, na nguvu ndogo na ugumu.
② Chuma cha Tungsten-molybdenum: hurejelea chuma chenye kasi ya juu kilichopatikana kwa kubadilisha sehemu ya tungsten katika chuma cha tungsten na molybdenum. Daraja la kawaida la chuma cha tungsten-molybdenum ni W6Mo5Cr4V2, (inayojulikana kama M2). Chembe za carbudi za M2 ni nzuri na zinafanana, na nguvu zake, ugumu na plastiki ya juu ya joto ni bora zaidi kuliko ya W18Cr4V. Aina nyingine ya chuma cha tungsten-molybdenum ni W9Mo3Cr4V (W9 kwa kifupi). Uthabiti wake wa joto ni wa juu kidogo kuliko chuma cha M2, nguvu yake ya kupinda na ugumu ni bora kuliko W6M05Cr4V2, na ina uwezo mzuri wa kusindika.
⑵ Zana za kukata chuma za kasi ya juu za utendakazi
Chuma chenye utendaji wa juu hurejelea aina mpya ya chuma inayoongeza baadhi ya maudhui ya kaboni, vanadiamu, na vipengele vya aloi kama vile Co na Al kwa uundaji wa chuma cha kasi ya juu cha kusudi la jumla, na hivyo kuboresha upinzani wake wa joto na upinzani wa kuvaa. . Kuna hasa makundi yafuatayo:
① Chuma cha kasi ya juu cha kaboni. Chuma cha kasi ya juu cha kaboni (kama vile 95W18Cr4V) kina ugumu wa hali ya juu kwenye joto la kawaida na joto la juu. Inafaa kwa ajili ya utengenezaji na usindikaji wa chuma cha kawaida na chuma cha kutupwa, bits za kuchimba visima, reamers, mabomba na kukata kwa kusaga na mahitaji ya juu ya kuvaa, au zana za usindikaji nyenzo ngumu zaidi. Haifai kuhimili athari kubwa.
② Chuma cha kasi cha juu cha vanadium. Madaraja ya kawaida, kama vile W12Cr4V4Mo, (inayorejelewa kama EV4), yana maudhui ya V yaliyoongezeka hadi 3% hadi 5%, yana upinzani mzuri wa kuvaa, na yanafaa kwa kukata vifaa vinavyosababisha uvaaji mkubwa wa zana, kama vile nyuzi, raba ngumu, plastiki. , n.k., na pia inaweza kutumika kusindika Nyenzo kama vile chuma cha pua, chuma chenye nguvu nyingi na aloi za halijoto ya juu.
③ Cobalt chuma cha kasi ya juu. Ni chuma chenye kasi ya juu kilicho na kobalti. Alama za kawaida, kama vile W2Mo9Cr4VCo8, (zinazorejelewa kama M42), zina ugumu wa juu sana. Ugumu wake unaweza kufikia 69-70HRC. Inafaa kwa ajili ya usindikaji wa chuma ambacho ni vigumu kutumia chenye nguvu ya juu ya joto, aloi za juu-joto, aloi za titani, nk. Nyenzo za usindikaji: M42 ina kusaga vizuri na inafaa kwa kufanya usahihi na zana ngumu, lakini haifai. kwa kufanya kazi chini ya hali ya kukata athari.
④ Alumini chuma cha kasi ya juu. Ni chuma chenye kasi ya juu kilicho na alumini-ngumu. Alama za kawaida ni, kwa mfano, W6Mo5Cr4V2Al, (inayorejelewa kama 501). Ugumu wa halijoto ya juu katika 6000C pia hufikia 54HRC. Utendaji wa kukata ni sawa na M42. Inafaa kwa ajili ya utengenezaji wa vikataji vya kusaga, vichimba visima, vifaa vya kuchezea tena, vikataji vya gia na vijiti. n.k., hutumika kwa usindikaji kama vile chuma cha aloi, chuma cha pua, chuma chenye nguvu nyingi na aloi za halijoto ya juu.
⑤ Nitrojeni ya chuma-ngumu yenye kasi ya juu. Alama za kawaida, kama vile W12M03Cr4V3N, zinazojulikana kama (V3N), ni vyuma vyenye nitrojeni, vigumu sana vya kasi ya juu. Ugumu, nguvu, na ugumu ni sawa na M42. Zinaweza kutumika kama mbadala wa vyuma vya kasi ya juu vilivyo na cobalt na hutumika kukata vifaa vya mashine kwa kasi ya chini na vyuma vya kasi ya chini na vya usahihi wa hali ya juu. usindikaji.
⑶ Kuyeyusha chuma chenye kasi ya juu na madini ya unga yenye kasi ya juu
Kulingana na michakato mbalimbali ya utengenezaji, chuma chenye kasi ya juu kinaweza kugawanywa katika kuyeyusha chuma chenye kasi ya juu na madini ya unga yenye kasi ya juu.
① Kuyeyusha chuma chenye kasi ya juu: Vyuma vya kawaida vya kasi ya juu na chuma cha utendaji wa juu hutengenezwa kwa njia za kuyeyusha. Hutengenezwa kuwa visu kupitia michakato kama vile kuyeyusha, kutengeneza ingot, na kuweka na kuviringisha. Tatizo kubwa ambalo hutokea kwa urahisi wakati wa kuyeyusha chuma cha kasi ni kutengwa kwa carbudi. Carbides ngumu na brittle inasambazwa kwa usawa katika chuma cha kasi, na nafaka ni mbaya (hadi microns kadhaa), ambayo huathiri upinzani wa kuvaa na ugumu wa zana za chuma za kasi. na kuathiri vibaya utendaji wa kukata.
② Madini ya unga yenye kasi ya juu (PM HSS): Madini ya unga ya chuma yenye kasi ya juu (PM HSS) ni chuma kioevu kinachoyeyushwa katika tanuru ya uingizaji hewa ya masafa ya juu, iliyo na agoni ya shinikizo la juu au nitrojeni safi, na kisha kuzimwa ili kupata fuwele nzuri na sare. Muundo (poda ya chuma yenye kasi ya juu), na kisha bonyeza poda inayotokana na kisu tupu chini ya joto la juu na shinikizo la juu, au kwanza tengeneza billet ya chuma na kisha uifanye na kuikunja kwa umbo la kisu. Ikilinganishwa na chuma chenye kasi ya juu kilichotengenezwa kwa njia ya kuyeyusha, PM HSS ina faida kwamba nafaka za CARBIDE ni nzuri na zinafanana, na uimara, uimara, na upinzani wa kuvaa umeboreshwa zaidi ikilinganishwa na chuma kilichoyeyuka cha kasi ya juu. Katika uwanja wa zana changamano za CNC, zana za PM HSS zitaendeleza zaidi na kuchukua nafasi muhimu. Alama za kawaida, kama vile F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, n.k., zinaweza kutumika kutengeneza zana kubwa, zenye mizigo mizito na zenye athari ya juu, pamoja na zana za kukata kwa usahihi.
Kanuni za Uchaguzi wa Nyenzo za Zana za CNC
Hivi sasa, nyenzo za zana za CNC zinazotumiwa sana ni pamoja na zana za almasi, zana za nitridi za boroni za ujazo, zana za kauri, zana zilizofunikwa, zana za carbudi, zana za chuma za kasi, n.k. Kuna madaraja mengi ya vifaa vya zana, na mali zao hutofautiana sana. Jedwali lifuatalo linaonyesha viashiria kuu vya utendaji wa vifaa mbalimbali vya zana.
Nyenzo za zana za usindikaji wa CNC lazima zichaguliwe kulingana na kipengee cha kusindika na asili ya usindikaji. Uchaguzi wa nyenzo za zana unapaswa kuendana na kitu cha usindikaji. Ulinganifu wa nyenzo za zana za kukata na vitu vya usindikaji hasa hurejelea kulinganisha mali ya mitambo, mali ya kimwili na mali ya kemikali ya mbili ili kupata maisha marefu zaidi ya chombo na tija ya juu ya kukata.
1. Kufananisha mali ya mitambo ya vifaa vya kukata chombo na vitu vya usindikaji
Tatizo la kulinganisha mali ya mitambo ya chombo cha kukata na kitu cha usindikaji hasa inahusu ulinganifu wa vigezo vya mali ya mitambo kama vile nguvu, ugumu na ugumu wa chombo na nyenzo za kazi. Vifaa vya zana na mali tofauti za mitambo vinafaa kwa usindikaji wa vifaa tofauti vya kazi.
① Mpangilio wa ugumu wa nyenzo ni: zana ya almasi>zana ya ujazo ya boroni nitridi>zana ya kauri>tungsten carbide>chuma cha kasi ya juu.
② Mpangilio wa nguvu ya kuinama ya nyenzo za zana ni: chuma chenye kasi ya juu > carbudi iliyotiwa saruji > zana za kauri > zana za almasi na nitridi za boroni za ujazo.
③ Mpangilio wa uimara wa vifaa vya zana ni: chuma chenye kasi ya juu>tungsten carbide>nitridi ya boroni za ujazo, almasi na zana za kauri.
Nyenzo za ugumu wa hali ya juu lazima zichakatwa na zana zenye ugumu wa hali ya juu. Ugumu wa nyenzo za chombo lazima uwe wa juu zaidi kuliko ugumu wa nyenzo za kazi, ambayo kwa ujumla inahitajika kuwa zaidi ya 60HRC. Ya juu ya ugumu wa nyenzo za chombo, bora upinzani wake wa kuvaa. Kwa mfano, wakati maudhui ya cobalt katika carbudi ya saruji yanaongezeka, nguvu na ugumu wake huongezeka na ugumu wake hupungua, na kuifanya kufaa kwa machining mbaya; wakati maudhui ya cobalt yanapungua, ugumu wake na upinzani wa kuvaa huongezeka, na kuifanya kufaa kwa kumaliza.
Zana zilizo na sifa bora za mitambo ya joto la juu zinafaa hasa kwa kukata kwa kasi. Utendaji bora wa joto la juu la zana za kukata kauri huwawezesha kukata kwa kasi ya juu, na kasi ya kukata inaruhusiwa inaweza kuwa mara 2 hadi 10 zaidi kuliko ile ya carbudi ya saruji.
2. Kufananisha mali ya kimwili ya nyenzo za chombo cha kukata na kitu kilichopangwa
Zana zenye sifa tofauti za kimaumbile, kama vile zana za chuma za kasi ya juu zilizo na kiwango cha juu cha mafuta na kiwango cha chini cha kuyeyuka, zana za kauri zilizo na kiwango cha juu cha kuyeyuka na upanuzi wa chini wa mafuta, zana za almasi zenye conductivity ya juu ya mafuta na upanuzi wa chini wa mafuta, nk. usindikaji wa vifaa tofauti vya kazi. Wakati wa kusindika vifaa vya kufanya kazi na conductivity duni ya mafuta, vifaa vya chombo na conductivity bora ya mafuta vinapaswa kutumika ili joto la kukata linaweza kuhamishwa haraka na joto la kukata linaweza kupunguzwa. Kwa sababu ya uteuzi wake wa juu wa mafuta na mtawanyiko wa mafuta, almasi inaweza kutoa joto la kukata kwa urahisi bila kusababisha ubadilikaji mkubwa wa mafuta, ambayo ni muhimu hasa kwa zana za uchakataji kwa usahihi zinazohitaji usahihi wa hali ya juu.
① Halijoto ya kustahimili joto ya vifaa mbalimbali vya zana: zana za almasi ni 700~8000C, zana za PCBN ni 13000~15000C, zana za kauri ni 1100~12000C, CARBIDE yenye saruji yenye msingi wa TiC(N) ni 900~11000C, ultra-based WC nafaka Carbide ni 800~9000C, HSS ni 600~7000C.
② Mpangilio wa upitishaji joto wa nyenzo mbalimbali za zana: PCD>PCBN> CARBIDI iliyo na saruji yenye msingi wa WC>TiC(N)-msingi ya CARBIDI iliyotengenezwa kwa saruji>HSS>Keramik zenye msingi wa Si3N4>Kauri zenye msingi wa A1203.
③ Mpangilio wa vigawo vya upanuzi wa joto wa nyenzo mbalimbali za zana ni: HSS>Carbide iliyo na saruji yenye msingi wa WC>TiC(N)>Kauri yenye msingi wa A1203>PCBN>Keramik yenye msingi wa Si3N4>PCD.
④ Mpangilio wa upinzani wa mshtuko wa joto wa nyenzo mbalimbali za zana ni: HSS> kaboni iliyotiwa simiti yenye msingi wa WC>kauri zenye msingi wa Si3N4>PCBN>PCD>TiC(N)-msingi wa kaboni iliyotiwa simiti>Kauri zenye msingi wa A1203.
3. Kufananisha mali ya kemikali ya nyenzo za chombo cha kukata na kitu kilichopangwa
Tatizo la kulinganisha sifa za kemikali za vifaa vya kukata zana na vitu vya usindikaji hasa hurejelea ulinganifu wa vigezo vya utendaji wa kemikali kama vile mshikamano wa kemikali, mmenyuko wa kemikali, utengamano na kufutwa kwa vifaa vya zana na vifaa vya kazi. Zana zilizo na vifaa tofauti zinafaa kwa usindikaji wa vifaa tofauti vya kazi.
① Upinzani wa halijoto inayounganisha ya nyenzo mbalimbali za zana (zenye chuma) ni: PCBN>kauri>tungsten carbudi>HSS.
② Halijoto ya kustahimili oksidi ya nyenzo mbalimbali za zana ni: kauri>PCBN>tungsten carbudi>diamond>HSS.
③ Nguvu ya usambaaji wa nyenzo za zana (kwa chuma) ni: almasi>kauri zenye msingi wa Si3N4>PCBN>Kauri zenye msingi wa A1203. Nguvu ya uenezaji (kwa titani) ni: kauri yenye msingi wa A1203>PCBN>SiC>Si3N4>almasi.
4. Uchaguzi wa busara wa nyenzo za zana za CNC
Kwa ujumla, PCBN, zana za kauri, carbudi iliyofunikwa na zana za CARBIDE zenye msingi wa TiCN zinafaa kwa usindikaji wa CNC wa metali za feri kama vile chuma; wakati zana za PCD zinafaa kwa nyenzo zisizo na feri kama vile Al, Mg, Cu na aloi zake na Uchakataji wa nyenzo zisizo za metali. Jedwali hapa chini linaorodhesha baadhi ya vifaa vya kazi ambavyo vifaa vya zana hapo juu vinafaa kwa usindikaji.
Vyombo vya Xinfa CNC vina sifa za ubora mzuri na bei ya chini. Kwa maelezo, tafadhali tembelea:
Watengenezaji wa Zana za CNC – Kiwanda na Wasambazaji wa Zana za CNC (xinfatools.com)
Muda wa kutuma: Nov-01-2023
