Nugade areng on inimkonna arengu ajaloos olulisel kohal. Juba 28.–20. sajandil eKr olid Hiinasse ilmunud messingist koonused ja vaskkoonused, puurid, noad ja muud vasest noad. Sõdivate riikide lõpuperioodil (kolmas sajand eKr) valmistati vasest nuge tänu karburiseerimistehnoloogia meisterlikkusele. Tollastel puuridel ja saagidel oli mõningaid sarnasusi tänapäevaste tasapinnaliste trellide ja saagidega.
Nugade kiire areng tuli koos selliste masinate nagu aurumasinate arendamisega 18. sajandi lõpus.
1783. aastal tootis Prantsusmaa René esimest korda freesi. 1923. aastal leiutas Saksamaa Schrotter tsementeeritud karbiidi. Tsementeeritud karbiidi kasutamisel on efektiivsus rohkem kui kaks korda suurem kui kiirterasel, samuti paraneb oluliselt lõikega töödeldud tooriku pinnakvaliteet ja mõõtmete täpsus.
Kiirterase ja tsementeeritud karbiidi kõrge hinna tõttu sai Saksa firma Degusa 1938. aastal keraamiliste nugade patendi. 1972. aastal tootis Ameerika Ühendriikide General Electric Company polükristallilised sünteetilised teemant- ja polükristallilised kuupmeetri boornitriidi labad. Need mittemetallist tööriistamaterjalid võimaldavad tööriistal lõigata suurema kiirusega.
1969. aastal sai Rootsi Sandvik Steel Works patendi titaankarbiidiga kaetud karbiidist sisetükkide tootmiseks keemilise aurustamise teel. 1972. aastal töötasid Bangsha ja Lagolan Ameerika Ühendriikides välja füüsilise aurustamise-sadestamise meetodi, et katta kõva titaankarbiidi või titaannitriidi kiht tsementkarbiidist või kiirterasest tööriistade pinnale. Pinnakatte meetod ühendab põhimaterjali kõrge tugevuse ja sitkuse pinnakihi kõrge kõvaduse ja kulumiskindlusega, nii et komposiitmaterjalil on parem lõikejõudlus.
Tänu kõrgele temperatuurile, suurele rõhule, suurele kiirusele ja söövitavas vedelikukeskkonnas töötavatele osadele kasutatakse üha enam raskesti töödeldavaid materjale ning lõiketöötluse automatiseerituse tase ja nõuded töötlemise täpsusele tõusevad järjest kõrgemaks. . Tööriista nurga valimisel tuleb arvestada erinevate tegurite mõjuga, nagu tooriku materjal, tööriista materjal, töötlemisomadused (kare, viimistlus) jne ning need tuleb valida mõistlikult vastavalt konkreetsele olukorrale.
Levinud tööriistamaterjalid: kiirteras, tsementeeritud karbiid (sealhulgas metallkeraamika), keraamika, CBN (kuupiline boornitriid), PCD (polükristalliline teemant), kuna nende kõvadus on kõvem kui üks, nii et üldiselt on lõikekiirus ka üks teisest pikem.
Tööriista materjali jõudluse analüüs
Kiirteras:
Seda saab jagada tavaliseks kiirteraseks ja suure jõudlusega kiirteraseks.
Erinevate keerukate nugade valmistamisel kasutatakse laialdaselt tavalist kiirterast, näiteks W18Cr4V. Selle lõikekiirus ei ole üldiselt liiga suur ja tavaliste terasmaterjalide lõikamisel on see 40-60 m/min.
Suure jõudlusega kiirteras, nagu W12Cr4V4Mo, sulatatakse, lisades tavalisele kiirterasele veidi süsinikusisaldust, vanaadiumisisaldust, koobaltit, alumiiniumi ja muid elemente. Selle vastupidavus on 1,5-3 korda suurem kui tavalisel kiirterasel.
Karbiid:
Vastavalt GB2075-87 (viidates standardile 190) saab selle jagada kolme kategooriasse: P, M ja K. P-tüüpi tsementeeritud karbiidi kasutatakse peamiselt pikkade laastudega mustade metallide töötlemiseks ja sinist värvina. märk; M-tüüpi kasutatakse peamiselt mustmetallide töötlemiseks. Ja värvilisi metalle, mis on tähistatud kollase värviga, tuntud ka kui üldotstarbelised kõvasulamid, K-tüüpi kasutatakse peamiselt mustade metallide, värviliste metallide ja mittemetalliliste materjalide töötlemiseks lühikese, punasega tähistatud laastudega.
P, M ja K taga olevad araabia numbrid näitavad selle jõudlust ja töötlemiskoormust või töötlemistingimusi. Mida väiksem arv, seda suurem on kõvadus ja seda halvem on sitkus.
keraamika:
Keraamilistel materjalidel on hea kulumiskindlus ja nendega saab töödelda suure kõvadusega materjale, mida on traditsiooniliste tööriistadega raske või võimatu töödelda. Lisaks võivad keraamilised lõikeriistad kõrvaldada lõõmutamise energiatarbimise ja seetõttu võivad need suurendada ka tooriku kõvadust ja pikendada masina seadmete kasutusiga.
Lõikamisel on keraamilise tera ja metalli vaheline hõõrdumine väike, lõikel ei ole lihtne tera külge kleepuda ning sisseehitatud serva ei ole lihtne tekitada ja see võib teha kiiret lõikamist. Seetõttu on samadel tingimustel tooriku pinnakaredus suhteliselt madal. Tööriista vastupidavus on mitu korda või isegi kümneid kordi kõrgem kui traditsioonilistel tööriistadel, mis vähendab tööriistade vahetuste arvu töötlemisel; kõrge temperatuuritaluvus, hea punane kõvadus. Seda saab pidevalt lõigata temperatuuril 1200 ° C. Seetõttu võib keraamiliste sisetükkide lõikekiirus olla palju suurem kui tsementeeritud karbiidil. See võib teha kiiret lõikamist või realiseerida "lihvimise asendamise treimise ja freesimisega". Lõikeefektiivsus on 3-10 korda kõrgem kui traditsioonilistel lõikeriistadel, saavutades inimtöötundide, elektrienergia ja tööpinkide arvu kokkuhoiu 30-70% või rohkem.
CBN:
See on praegu teadaolevalt teine kõrgeima kõvadusega materjal. CBN komposiitlehe kõvadus on üldiselt HV3000 ~ 5000, millel on kõrge termiline stabiilsus ja kõrge temperatuuri kõvadus ning kõrge oksüdatsioonikindlus. Toimub oksüdatsioon ja rauapõhiste materjalidega 1200–1300 ° C juures keemilist reaktsiooni ei toimu. Sellel on hea soojusjuhtivus ja madal hõõrdetegur
Polükristalliline teemant PCD:
Teemantnugadel on kõrge kõvaduse, suure survetugevuse, hea soojusjuhtivuse ja kulumiskindluse omadused ning need võivad kiirel lõikamisel saavutada kõrge töötlemise täpsuse ja töötlemise efektiivsuse. Kuna PCD struktuur on erineva orientatsiooniga peeneteraline teemantpaagutatud keha, on selle kõvadus ja kulumiskindlus vaatamata sideaine lisamisele siiski madalam kui monokristallteemandil. Värviliste metallide ja mittemetalliliste materjalide vaheline afiinsus on väga väike ning kiipe ei ole lihtne tööriista otsa külge kleepuda, et moodustada töötlemisel serv.
Materjalide vastavad kasutusvaldkonnad:
Kiirteras: kasutatakse peamiselt juhtudel, mis nõuavad suurt sitkust, näiteks tööriistade ja keerukate kujundite vormimiseks;
Tsementkarbiid: lai valik rakendusi, põhimõtteliselt võimekas;
Keraamika: kasutatakse peamiselt töötlemata töötlemiseks ja kõvade osade treimise ja malmist osade kiireks töötlemiseks;
CBN: kasutatakse peamiselt kõvade osade treimisel ja malmist osade kiirel töötlemisel (üldiselt on see kulumiskindluse, löögitugevuse ja murdumiskindluse osas tõhusam kui keraamika);
PCD: kasutatakse peamiselt värviliste metallide ja mittemetalliliste materjalide suure tõhususega lõikamiseks.
Xinfa CNC-tööriistadel on suurepärane kvaliteet ja tugev vastupidavus, üksikasjade saamiseks vaadake: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Postitusaeg: juuni-02-2023
