En god hest trenger en god sal, og avansert CNC-behandlingsutstyr brukes. Hvis verktøyene som brukes er feil, vil det være ubrukelig! Valg av passende verktøymaterialer har stor innflytelse på verktøyets levetid, prosesseringseffektivitet, prosesskvalitet og prosesseringskostnad. Denne artikkelen gir tørrvarer om knivkunnskap, bokmerke og frem, la oss lære sammen.
01
Verktøymaterialer bør ha grunnleggende egenskaper
Valg av verktøymateriale har stor innflytelse på verktøyets levetid, prosesseringseffektivitet, prosesskvalitet og prosesseringskostnad. Når verktøyet skjærer, må det tåle virkningene av høyt trykk, høy temperatur, friksjon, støt og vibrasjoner. Derfor bør verktøymaterialet ha følgende grunnleggende egenskaper:
(1) Hardhet og slitestyrke. Hardheten til verktøymaterialet må være høyere enn arbeidsstykkematerialet, vanligvis over 60HRC. Jo hardere verktøymaterialet er, desto bedre slitestyrke.
(2) Styrke og seighet. Verktøymaterialer bør ha høy styrke og seighet for å motstå skjærekrefter, støt og vibrasjoner, og forhindre sprø brudd og flising av verktøy.
(3) Varmemotstand. Varmemotstanden til verktøymaterialet er bedre, det tåler høy skjæretemperatur, og det har god oksidasjonsmotstand.
(4) Prosessytelse og økonomi. Verktøymaterialer bør ha god smiytelse, varmebehandlingsytelse, sveiseytelse, slipeytelse osv., og bør ha et høyt ytelse-prisforhold.
02
Typer, egenskaper, egenskaper og bruksområder for skjærende verktøymaterialer
1. Diamantverktøymateriale
Diamant er en allotrop av karbon, det hardeste materialet som noen gang er funnet i naturen. Diamantverktøy har høy hardhet, høy slitestyrke og høy varmeledningsevne, og er mye brukt i bearbeiding av ikke-jernholdige metaller og ikke-metalliske materialer. Spesielt ved høyhastighetsskjæring av aluminium og silisium-aluminiumslegeringer er diamantverktøy hovedtypene skjæreverktøy som er vanskelige å erstatte. Diamantverktøy som kan oppnå høy effektivitet, høy stabilitet og bearbeiding med lang levetid er uunnværlige og viktige verktøy i moderne CNC-bearbeiding.
⑴ Typer diamantverktøy
① Naturlig diamantverktøy: Naturlig diamant har blitt brukt som et skjæreverktøy i hundrevis av år. Det naturlige enkrystall diamantverktøyet er finslipt, og skjærekanten kan slipes ekstremt skarp. Skjærekantradiusen kan nå 0.002μm, noe som kan realisere ultratynn skjæring og kan Det er et anerkjent, ideelt og uerstattelig ultrapresisjonsmaskinverktøy for bearbeiding av ekstremt høy arbeidsemnepresisjon og ekstremt lav overflateruhet.
② PCD-diamantverktøy: Naturlig diamant er dyrt, og polykrystallinsk diamant (PCD) er mye brukt i skjæring. Siden tidlig på 1970-tallet ble polykrystallinsk diamant (Polycrystauine diamant, forkortet PCD) utviklet. Etter suksess har naturlige diamantverktøy blitt erstattet av kunstige polykrystallinske diamanter ved mange anledninger. PCD-råmaterialer er rike på kilder, og prisen er bare noen få tideler til en tidel av naturlige diamanter. PCD-verktøy kan ikke slipes til ekstremt skarpe Overflatekvaliteten til det behandlede arbeidsstykket er ikke like god som naturlig diamant, og det er ikke praktisk å produsere PCD-blader med sponbrytere i industrien. Derfor kan PCD kun brukes til finskjæring av ikke-jernholdige metaller og ikke-metaller, og det er vanskelig å oppnå superpresisjonsspeilskjæring.
③ CVD-diamantverktøy: Fra slutten av 1970-tallet til begynnelsen av 1980-tallet dukket CVD-diamantteknologi opp i Japan. CVD-diamant refererer til syntesen av diamantfilm på heterogene substrater (som sementert karbid, keramikk, etc.) ved kjemisk dampavsetning (CVD). CVD-diamant har nøyaktig samme struktur og egenskaper som naturlig diamant. Ytelsen til CVD-diamant er veldig nær den for naturlig diamant, og den har fordelene med naturlig enkrystall-diamant og polykrystallinsk diamant (PCD), og overvinner deres mangler til en viss grad.
⑵ Ytelsesegenskaper til diamantverktøy
① Ekstremt høy hardhet og slitestyrke: Naturlig diamant er det hardeste stoffet som finnes i naturen. Diamant har ekstremt høy slitestyrke. Ved prosessering av materialer med høy hardhet er levetiden til diamantverktøy 10 til 100 ganger så stor som for hardmetallverktøy, eller til og med hundrevis av ganger.
② Svært lav friksjonskoeffisient: friksjonskoeffisienten mellom diamant og noen ikke-jernholdige metaller er lavere enn for andre verktøy, friksjonskoeffisienten er lav, deformasjonen under bearbeiding er liten, og skjærekraften kan reduseres.
③ Skjæreggen er veldig skarp: skjærekanten på diamantverktøyet kan slipes, og det naturlige enkrystall-diamantverktøyet kan være så høyt som 0.002-0.008μm, som kan yte ultra- tynn skjæring og ultrapresisjonsmaskinering.
④ Høy termisk ledningsevne: Diamant har høy varmeledningsevne og termisk diffusivitet, skjærevarmen er lett å spre, og temperaturen på skjæredelen av verktøyet er lav.
⑤ Lav termisk ekspansjonskoeffisient: Den termiske ekspansjonskoeffisienten til diamant er flere ganger mindre enn den for sementert karbid, og endringen i verktøystørrelse forårsaket av skjærevarme er svært liten, noe som er spesielt viktig for presisjon og ultrapresisjonsmaskinering som krever høy dimensjonsnøyaktighet.
⑶ Bruk av diamantverktøy
Diamantverktøy brukes mest til finskjæring og boring av ikke-jernholdige metaller og ikke-metalliske materialer ved høy hastighet. Den er egnet for behandling av forskjellige slitesterke ikke-metaller, for eksempel FRP-pulvermetallurgiemner, keramiske materialer, etc.; ulike slitasjebestandige ikke-jernholdige metaller, for eksempel ulike silisium-aluminiumlegeringer; en rekke ikke-jernholdige metall etterbehandling behandlingen.
Ulempen med diamantverktøy er at de har dårlig termisk stabilitet. Når skjæretemperaturen overstiger 700 grader til 800 grader, vil den fullstendig miste hardheten; i tillegg er den ikke egnet til å kutte jernholdige metaller, fordi diamant (karbon) er lett å binde med jern ved høye temperaturer. Atomvirkningen omdanner karbonatomene til en grafittstruktur, og verktøyet blir lett skadet.
2. Kubisk bornitridverktøymateriale
Kubisk bornitrid (CBN), det andre superharde materialet syntetisert ved en metode som ligner på diamant, er nest etter diamant når det gjelder hardhet og termisk ledningsevne. Den har utmerket termisk stabilitet og kan varmes opp til 10,000 grader i atmosfæren. Oksidasjon forekommer ikke. CBN har ekstremt stabile kjemiske egenskaper for jernholdige metaller og kan brukes mye i bearbeiding av stålprodukter.
⑴ Typer skjæreverktøy for kubisk bornitrid
Kubisk bornitrid (CBN) er et stoff som ikke finnes i naturen. Det kan deles inn i enkeltkrystall og polykrystallinsk, nemlig CBN enkeltkrystall og polykrystallinsk kubisk bornitrid (PCBN). CBN er en av isomerene av bornitrid (BN), og strukturen ligner på diamant.
PCBN (polykrystallinsk kubisk bornitrid) er et polykrystallinsk materiale som sinter fine CBN-materialer gjennom en bindingsfase (TiC, TiN, Al, Ti, etc.) under høy temperatur og høyt trykk. Diamantverktøymateriale, det og diamant referert til som superhardt verktøymateriale. PCBN brukes hovedsakelig til å lage kniver eller andre verktøy.
PCBN-verktøy kan deles inn i integrerte PCBN-blader og PCBN-komposittblader sintret med sementert karbid.
PCBN komposittinnsatser lages ved å sintre et lag med PCBN med en tykkelse på {{0}},5 til 1,0 mm på en hardmetall med god styrke og seighet. Ytelsen har både god seighet og høy hardhet og slitestyrke. Problemene med lav bøyestyrke og sveisevansker til CBN-innsatser er løst.
⑵ Hovedegenskaper og egenskaper til kubisk bornitrid
Selv om hardheten til kubisk bornitrid er litt dårligere enn diamant, er den mye høyere enn andre materialer med høy hardhet. Den enestående fordelen med CBN er at dens termiske stabilitet er mye høyere enn for diamant, som kan nå over 1200 grader (700-800 grad for diamant). reaksjon. De viktigste ytelsesegenskapene til kubisk bornitrid er som følger.
① Høy hardhet og slitestyrke: CBN krystallstruktur ligner på diamant, og har lignende hardhet og styrke som diamant. PCBN er spesielt egnet for bearbeiding av materialer med høy hardhet som kun kunne slipes før, og kan oppnå bedre overflatekvalitet på arbeidsstykker.
② Høy termisk stabilitet: Varmemotstanden til CBN kan nå 1400-1500 grad, som er nesten 1 ganger høyere enn for diamant (700-800 grad). PCBN-verktøy kan kutte høytemperaturlegeringer og herdet stål med en hastighet som er 3 til 5 ganger høyere enn for hardmetallverktøy.
③Utmerket kjemisk stabilitet: Den har ikke kjemisk interaksjon med jernbaserte materialer ved 1200-1300 grad , og den vil ikke slites like kraftig ut som diamant, og den kan fortsatt opprettholde hardheten til hardmetall på dette tidspunktet; PCBN-verktøy er egnet for skjæring av herdet ståldeler og kjølt støpejern, kan brukes mye i høyhastighetsskjæring av støpejern.
④ God termisk ledningsevne: Selv om den termiske ledningsevnen til CBN ikke er like god som for diamant, er den termiske ledningsevnen til PCBN bare nest etter diamant blant forskjellige verktøymaterialer, og er mye høyere enn for høyhastighetsstål og sementert karbid.
⑤ Har en lav friksjonskoeffisient: en lav friksjonskoeffisient kan redusere skjærekraften under skjæring, redusere skjæretemperaturen og forbedre kvaliteten på den behandlede overflaten.
⑶ Bruk av verktøy for kubisk bornitrid
Kubisk bornitrid er egnet for etterbehandling av ulike materialer som er vanskelige å kutte, som herdet stål, hardt støpejern, superlegering, hardlegering og overflatesprøytematerialer. Maskineringsnøyaktigheten kan nå IT5 (hullet er IT6), og overflateruheten kan være så liten som Ra1.25-0.20μm.
Det kubiske bornitridverktøymaterialet har dårlig seighet og bøyestyrke. Derfor er dreieverktøy for kubisk bornitrid ikke egnet for grov bearbeiding med lav hastighet og høy slagbelastning; Kraftig oppbygd kant vil oppstå når det gjelder metall, noe som vil forringe den bearbeidede overflaten.
3. Keramisk knivmateriale
Keramiske kniver har egenskapene høy hardhet, god slitestyrke, utmerket varmebestandighet og kjemisk stabilitet, og er ikke lett å binde med metall. Keramiske skjæreverktøy inntar en svært viktig posisjon i CNC-maskinering. Keramiske skjæreverktøy har blitt et av de viktigste skjæreverktøyene for høyhastighetsskjæring og bearbeiding av materialer som er vanskelige å maskinere. Keramiske skjæreverktøy er mye brukt i høyhastighetsskjæring, tørrskjæring, hard skjæring og skjæring av materialer som er vanskelige å maskinere. Keramiske kniver kan effektivt behandle høyharde materialer som tradisjonelle kniver ikke kan behandle i det hele tatt, og realisere "erstatte sliping med en bil"; den optimale skjærehastigheten til keramiske kniver kan være 2 til 10 ganger høyere enn for hardmetallkniver, og forbedrer dermed produksjonseffektiviteten til skjæreprosessen betraktelig. Hovedråmaterialet som brukes i keramiske verktøymaterialer er det mest tallrike elementet i jordskorpen. Derfor er popularisering og anvendelse av keramiske verktøy av stor betydning for å forbedre produktiviteten, redusere prosesseringskostnadene og spare strategiske edle metaller, og vil også i stor grad fremme utviklingen av skjæreteknologi. framgang.
⑴ Typer av keramiske verktøymaterialer
Typene av keramiske verktøymaterialer kan generelt deles inn i tre kategorier: alumina-basert keramikk, silisiumnitrid-basert keramikk og kompositt silisiumnitrid-alumina-basert keramikk. Blant dem er aluminabaserte og silisiumnitridbaserte keramiske verktøymaterialer de mest brukte. Ytelsen til silisiumnitrid-basert keramikk er overlegen den til alumina-basert keramikk.
⑵ Ytelse og egenskaper til keramiske skjæreverktøy
① Høy hardhet og god slitestyrke: Selv om hardheten til keramiske verktøy ikke er så høy som for PCD og PCBN, er den mye høyere enn hardmetall- og høyhastighetsstålverktøy, og når 93-95HRA. Keramiske verktøy kan behandle materialer med høy hardhet som er vanskelige å bearbeide med tradisjonelle verktøy, og egner seg for høyhastighetsskjæring og hardkutting.
② Høy temperaturbestandighet og god varmebestandighet: Keramiske verktøy kan fortsatt kutte ved høye temperaturer over 1200 grader. Keramiske kniver har gode mekaniske egenskaper ved høy temperatur, og oksidasjonsmotstanden til A12O3 keramiske kniver er spesielt god. Selv om skjærekanten er i rødglødende tilstand, kan den brukes kontinuerlig. Derfor kan keramiske verktøy oppnå tørr kutting, noe som kan spare kuttevæske.
③ God kjemisk stabilitet: Keramiske skjæreverktøy er ikke enkle å binde med metall, og er korrosjonsbestandige og kjemisk stabile, noe som kan redusere bindingsslitasjen til skjæreverktøy.
④ Lav friksjonskoeffisient: Affiniteten mellom keramiske verktøy og metall er liten, og friksjonskoeffisienten er lav, noe som kan redusere skjærekraft og skjæretemperatur.
⑶ Påføring av keramiske kniver
Keramikk er et av verktøymaterialene som hovedsakelig brukes til høyhastighets etterbehandling og semi-finish. Keramiske skjæreverktøy er egnet for å kutte alle typer støpejern (grå støpejern, duktilt jern, formbart støpejern, kjølt støpejern, høylegert slitebestandig støpejern) og stål (karbonkonstruksjonsstål, legert konstruksjonsstål, høyfast stål , høyt manganstål, bråkjølt stål etc.), kan også brukes til å kutte kobberlegeringer, grafitt, ingeniørplast og komposittmaterialer.
Det er problemer med lav bøyestyrke og dårlig slagfasthet i ytelsen til keramiske skjæreverktøymaterialer, som ikke er egnet for kutting under lav hastighet og slagbelastning.
4. Belagt verktøymateriale
Å belegge verktøyet er en av de viktige måtene å forbedre ytelsen til verktøyet på. Fremveksten av belagte skjæreverktøy har gjort et stort gjennombrudd i skjæreytelsen til skjæreverktøy. Det belagte verktøyet er belagt med ett eller flere lag av ildfast sammensetning med god slitestyrke på den tøffere verktøykroppen, som kombinerer verktøysubstratet med det harde belegget, slik at ytelsen til verktøyet forbedres betydelig. Belagte skjæreverktøy kan forbedre prosesseringseffektiviteten, forbedre prosesseringsnøyaktigheten, forlenge verktøyets levetid og redusere prosesseringskostnadene.
Omtrent 80 prosent av skjæreverktøyene som brukes i nye CNC-maskiner bruker belagte verktøy. Belagte skjæreverktøy vil være de viktigste verktøyvariantene innen CNC-bearbeiding i fremtiden.
⑴ Typer belagte verktøy
I henhold til forskjellige beleggingsmetoder kan belagte verktøy deles inn i verktøy belagt med kjemisk dampavsetning (CVD) og belagt verktøy med fysisk dampavsetning (PVD). Belagte karbidverktøy bruker vanligvis kjemisk dampavsetning, og avsetningstemperaturen er rundt 1000 grader. Belagte høyhastighetsstålverktøy bruker vanligvis fysisk dampavsetning, og avsetningstemperaturen er omtrent 500 grader;
I henhold til de forskjellige substratmaterialene til belagte verktøy, kan belagte verktøy deles inn i karbidbelagte verktøy, høyhastighetsstålbelagte verktøy og belagte verktøy på keramikk og superharde materialer (diamant og kubisk bornitrid).
I henhold til beleggmaterialets beskaffenhet kan belagte verktøy deles inn i to kategorier, nemlig "harde" belagte verktøy og 'myke' belagte verktøy. Hovedmålene for "hardt" belagte verktøy er høy hardhet og slitestyrke. Hovedfordelene er høy hardhet og god slitestyrke, typisk TiC- og TiN-belegg. Målet for "myke" belegningsverktøy er en lav friksjonskoeffisient, også kjent som selvsmørende verktøy, og dens friksjon med arbeidsstykkematerialet. Koeffisienten er svært lav, bare ca. 0.1, som kan redusere liming, reduser friksjon, reduser skjærekraft og skjæretemperatur.
Nanospiseverktøy har nylig blitt utviklet. Dette belagte verktøyet kan bruke forskjellige kombinasjoner av forskjellige beleggmaterialer (som metall/metall, metall/keramikk, keramikk/keramikk, etc.) for å møte ulike funksjons- og ytelseskrav. Et riktig utformet nanobelegg kan gjøre at verktøymaterialet har utmerkede antifriksjons- og antislitasjefunksjoner og selvsmørende egenskaper, som er egnet for høyhastighets tørrkutting.
⑵ Egenskaper for belagte verktøy
① God mekanisk og kutteytelse: Det belagte verktøyet kombinerer de utmerkede egenskapene til basismaterialet og beleggmaterialet, som ikke bare opprettholder den gode seigheten og høye styrken til basen, men har også høy hardhet, høy slitestyrke og lav slitasje motstanden til belegget. friksjonskoeffisient. Derfor kan skjærehastigheten til det belagte verktøyet økes med mer enn 2 ganger enn det ubelagte verktøyet, og en høyere matehastighet er tillatt. Belagt verktøylevetid økes også.
② Sterk allsidighet: Belagte verktøy har stor allsidighet, og behandlingsområdet er betydelig utvidet. Ett belagt verktøy kan erstatte flere ikke-belagte verktøy.
③ Beleggtykkelse: Med økningen av beleggtykkelsen vil også verktøyets levetid øke, men når beleggtykkelsen når metning, vil ikke lenger verktøyets levetid øke betydelig. Når belegget er for tykt, er det lett å forårsake avskalling; når belegget er for tynt, er slitestyrken dårlig.
④ Etterslipbarhet: Belagte blader har dårlig slipbarhet, komplekst belegningsutstyr, høye prosesskrav og lang belegningstid.
⑤ Beleggmateriale: verktøy med forskjellige beleggmaterialer har forskjellig kutteytelse. For eksempel: ved skjæring med lav hastighet har TiC-belegg en fordel; ved skjæring med høy hastighet er TiN mer egnet.
⑶ Påføring av belagt verktøy
Belagte skjæreverktøy har et stort potensial innen CNC-maskinering, og vil være den viktigste verktøyvarianten innen CNC-maskinering i fremtiden. Beleggingsteknologi har blitt brukt på endefreser, rømmere, bor, prosessering av sammensatte hull
Skjæreverktøy, tannhjulsplater, girkuttere, girskjærere, formingsbrikker og ulike vendeskjær for maskinklemmer møter behovene til høyhastighetsskjæring og prosessering av ulike stål, støpejern, varmebestandige legeringer og ikke-jernholdige metaller.
5. Karbidverktøymateriale
Hårdmetallskjæreverktøy, spesielt indekserbare skjæreverktøy i hardmetall, er de ledende produktene av CNC-maskinverktøy. Siden 1980-tallet har ulike integrerte og indekserbare skjæreverktøy eller kniver i hardmetall blitt utvidet til ulike. Innenfor ulike skjæreverktøy har indekserbare verktøy i hardmetall utvidet seg fra enkle dreieverktøy og planfreser til ulike presisjons-, komplekse og formingsverktøyfelt.
⑴ Typer hardmetallverktøy
I henhold til den viktigste kjemiske sammensetningen kan sementert karbid deles inn i wolframkarbidbasert sementert karbid og karbon (nitrid) titan (TiC(N))-basert sementert karbid.
Wolframkarbidbasert sementert karbid inkluderer tre typer: wolfram-kobolt (YG), wolfram-kobolt-titan (YT) og sjeldne karbider (YW), som hver har sine egne fordeler og ulemper. Hovedkomponentene er wolframkarbid (WC), titankarbid (TiC), tantalkarbid (TaC), niobkarbid (NbC), etc., og den vanlig brukte metallbindefasen er Co.
Karbon (nitrid) titanbasert hardmetall er et sementert karbid med TiC som hovedkomponent (noen andre karbider eller nitrider tilsettes), og de vanligste metallbindefasene er Mo og Ni.
ISO (International Organization for Standardization) deler hardmetall for skjæring i tre kategorier:
K-kategori, inkludert Kl0 ~ K40, tilsvarer mitt lands YG-kategori (hovedkomponenten er WC.Co).
P-kategorien, inkludert P01~P50, tilsvarer mitt lands YT-kategori (hovedsakelig sammensatt av WC.TiC.Co).
M-kategorien, inkludert M10~M40, tilsvarer mitt lands YW-kategori (hovedkomponenten er WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Hver klasse representerer en serie legeringer fra høy hardhet til maksimal seighet med tall mellom 01 og 50.
⑵ Ytelsesegenskaper for skjæreverktøy i hardmetall
① Høy hardhet: Skjæreverktøy i hardmetall er laget av karbid med høy hardhet og smeltepunkt (kalt hard fase) og metallbindemiddel (kalt bindefase) ved pulvermetallurgisk metode, og hardheten når 89-93HRA, mye høyere enn høyhastighetsstål, ved 5400C, kan hardheten fortsatt nå 82-87HRA, som er det samme som for høyhastighetsstål ved romtemperatur (83-86HRA). Hardhetsverdien til sementert karbid varierer med arten, kvantiteten, partikkelstørrelsen og innholdet av metallbindingsfasen til karbiden, og avtar generelt med økningen av bindemetallfaseinnholdet. Når bindefaseinnholdet er det samme, er hardheten til YT-legeringer høyere enn for YG-legeringer, og legeringene tilsatt med TaC (NbC) har høyere høytemperaturhardhet.
② Bøyestyrke og seighet: Bøyestyrken til vanlig brukt hardmetall er i området 900-1500MPa. Jo høyere metallbindemiddelfaseinnhold, desto høyere bøyestyrke. Når bindemiddelinnholdet er det samme, er styrken til YG-type (WC-Co) legering høyere enn for YT-type (WC-TiC-Co) legering, og styrken avtar med økningen av TiC-innhold. Sementert karbid er et sprøtt materiale, og slagfastheten ved romtemperatur er bare 1/30 til 1/8 av høyhastighetsstål.
⑶ Bruk av vanlig brukte skjæreverktøy i hardmetall
YG-legeringer brukes hovedsakelig til bearbeiding av støpejern, ikke-jernholdige metaller og ikke-metalliske materialer. Finkornede harde legeringer (som YG3X, YG6X) har høyere hardhet og slitestyrke enn mellomkornede harde legeringer når koboltinnholdet er det samme, og er egnet for bearbeiding av noe spesielt hardt støpejern, austenittisk rustfritt stål, varmebestandig legeringer, titanlegering, hard bronse og slitesterke isolasjonsmaterialer, etc.
De enestående fordelene med YT-type sementert karbid er høy hardhet, god varmebestandighet, høyere hardhet og trykkstyrke ved høy temperatur enn YG-type, og god oksidasjonsmotstand. Derfor, når kniven kreves for å ha høyere varmebestandighet og slitestyrke, bør kvaliteten med høyere TiC-innhold velges. YT-legeringer er egnet for bearbeiding av plastmaterialer som stål, men ikke egnet for bearbeiding av titanlegeringer og silisium-aluminium-legeringer.
YW-legering har egenskapene til YG- og YT-legeringer, og har god omfattende ytelse. Den kan brukes ikke bare til bearbeiding av stålmaterialer, men også til bearbeiding av støpejern og ikke-jernholdige metaller. Hvis koboltinnholdet økes på passende måte, kan styrken til denne typen legeringer være svært høy, og den kan brukes til grovbearbeiding og intermitterende skjæring av ulike materialer som er vanskelige å bearbeide.
6. Høyhastighets stålkniver
High Speed Steel (HSS for korte) er et høylegert verktøystål med flere legeringselementer som W, Mo, Cr og V lagt til. Høyhastighets stålskjæreverktøy har utmerket omfattende ytelse når det gjelder styrke, seighet og produksjonsevne. I komplekse skjæreverktøy, spesielt i produksjon av hullbehandlingsverktøy, freser, gjengeverktøy, brosjer, skjæreverktøy og andre komplekse skjæreverktøy, har høyhastighetsstål fortsatt en dominerende stilling. Høyhastighets stålkniver er enkle å slipe skjærekanter.
I henhold til forskjellige bruksområder kan høyhastighetsstål deles inn i høyhastighetsstål for generell bruk og høyhastighetsstål med høy ytelse.
de
⑴ Generelle høyhastighets skjæreverktøy i stål
de
Høyhastighetsstål for generell bruk. Generelt kan det deles inn i to typer: wolframstål og wolframmolybdenstål. Denne typen høyhastighetsstål inneholder additiv (C) på 0,7 prosent til 0,9 prosent. I henhold til det forskjellige wolframinnholdet i stål kan det deles inn i wolframstål med 12 prosent eller 18 prosent W, wolfram-molybdenstål med 6 prosent eller 8 prosent W, og molybdenstål med 2 prosent eller ingen W. . Høyhastighetsstål for generell bruk har en viss hardhet (63-66HRC) og slitestyrke, høy styrke og seighet, god plastisitet og prosesseringsteknologi, så det er mye brukt i produksjon av ulike komplekse verktøy.
① Wolframstål: Den typiske karakteren for høyhastighetsstål av tungstensstål for generell bruk er W18Cr4V, (forkortet W18), som har god omfattende ytelse. Høytemperaturhardheten ved 6000C er 48,5HRC, og kan brukes til å produsere ulike komplekse verktøy. Den har fordelene med god slipbarhet og lav avkarboniseringsfølsomhet, men på grunn av det høye innholdet av karbider er fordelingen relativt ujevn, partiklene er store, og styrken og seigheten er ikke høy.
② Wolfram-molybdenstål: refererer til et høyhastighetsstål oppnådd ved å erstatte deler av wolfram i wolframstålet med molybden. Den typiske typen wolfram-molybden stål er W6Mo5Cr4V2, (M2 for kort). Karbidpartiklene til M2 er fine og jevne, og dens styrke, seighet og høytemperaturplastisitet er bedre enn W18Cr4V. Et annet wolfram-molybdenstål er W9Mo3Cr4V (forkortet W9), dets termiske stabilitet er litt høyere enn M2-stål, bøyestyrken og seigheten er bedre enn W6M05Cr4V2, og den har god bearbeidbarhet.
⑵ Høyytelses høyhastighets skjæreverktøy i stål
de
Høyytelses høyhastighetsstål refererer til en ny type stål som tilfører noe karboninnhold, vanadiuminnhold og legeringselementer som Co og Al til den generelle høyhastighetsstålsammensetningen, og dermed forbedrer varmebestandigheten og slitestyrken. . Det er hovedsakelig følgende kategorier:
① Høyt karbon høyhastighetsstål. Høykarbon høyhastighetsstål (som 95W18Cr4V), med høy hardhet ved romtemperatur og høy temperatur, er egnet for produksjon og prosessering av vanlig stål og støpejern, bor, rømmer, kraner og freser med høye krav til slitestyrke, eller verktøy for bearbeiding av hardere materialer. Den er ikke egnet til å tåle store påvirkninger.
de
② Høyhastighetsstål med høy vanadium. Typiske kvaliteter, som W12Cr4V4Mo, (referert til som EV4), som inneholder V økt til 3 prosent til 5 prosent, god slitestyrke, egnet for kutting av materialer med stor verktøyslitasje, som fiber, hard gummi, plast, etc., kan også brukes til bearbeiding av materialer som rustfritt stål, høyfast stål og høytemperaturlegeringer.
de
③ Kobolt høyhastighetsstål. Det er et koboltholdig superhardt høyhastighetsstål, en typisk kvalitet, for eksempel W2Mo9Cr4VCo8, (M42 for kort), har høy hardhet, og hardheten kan nå 69-70HRC. Den er egnet for bearbeiding av høyfast varmebestandig stål, høytemperaturlegeringer, titanlegeringer osv. Maskineringsmateriale, M42 har god slipbarhet og egner seg for å lage presisjon og komplekse verktøy, men den egner seg ikke for arbeid under støtskjæring forhold.
④ Høyhastighetsstål i aluminium. Den tilhører aluminiumholdig superhard høyhastighetsstål, typiske kvaliteter, som W6Mo5Cr4V2Al, (forkortet til 501), høytemperaturhardheten når 54HRC ved 6000C, og kutteytelsen tilsvarer M42. Den er egnet for produksjon av freser, bor, rømmer, girkuttere og brosjer. etc., brukes til å behandle materialer som legert stål, rustfritt stål, høyfast stål og superlegering.
de
⑤ Nitrogen superhardt høyhastighetsstål. Typiske kvaliteter, som W12M03Cr4V3N, referert til som (V3N), er nitrogenholdige superharde høyhastighetsstål. Hardheten, styrken og seigheten tilsvarer M42. behandling.
de
(3) Smelting av høyhastighetsstål og pulvermetallurgi høyhastighetsstål
I henhold til forskjellige produksjonsprosesser kan høyhastighetsstål deles inn i smeltende høyhastighetsstål og pulvermetallurgi høyhastighetsstål.
de
① Smelting av høyhastighetsstål: Både vanlig høyhastighetsstål og høyytelses høyhastighetsstål produseres ved smelting. De lages til kniver gjennom prosesser som smelting, støping av blokker og plettering og valsing. Det alvorlige problemet som sannsynligvis vil oppstå ved smelting av høyhastighetsstål er karbidsegregering. Harde og sprø karbider er ujevnt fordelt i høyhastighetsstål, og kornene er grove (opptil titalls mikron). og negative effekter på kutteytelsen.
de
② Pulvermetallurgi høyhastighetsstål (PM HSS): Pulvermetallurgi høyhastighetsstål (PM HSS) er smeltet stål smeltet i en høyfrekvent induksjonsovn, forstøvet med høytrykksargon eller rent nitrogen, og deretter bråkjølt for å oppnå fin og ensartede krystaller Mikrostruktur (høyhastighetsstålpulver), og trykk deretter det oppnådde pulveret inn i et knivemne under høy temperatur og høyt trykk, eller lag først et stålemne og deretter smi og rull det til en knivform. Sammenlignet med høyhastighetsstålet produsert ved smeltemetoden, har PM HSS følgende fordeler: karbidkornene er fine og jevne, og styrken, seigheten og slitestyrken er mye forbedret sammenlignet med høyhastighetsstålet produsert ved smelting. Innen komplekse CNC-verktøy vil PM HSS-verktøy videreutvikle og spille en viktig rolle. Typiske kvaliteter, slik som F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, etc., kan brukes til å produsere store, kraftige, kraftige kniver, og kan også brukes til å produsere presisjonskniver.
03
Utvalgsprinsipper for CNC-verktøymaterialer
For tiden inkluderer de mye brukte CNC-skjæreverktøymaterialene hovedsakelig diamantskjæreverktøy, skjæreverktøy for kubisk bornitrid, keramiske skjæreverktøy, belagte skjæreverktøy, hardmetallskjæreverktøy og høyhastighetsskjæreverktøy i stål.
