Is féidir leis an meascán de threalamh próiseála chun cinn agus uirlisí gearrtha CNC ardfheidhmíochta spraoi iomlán a thabhairt dá fheidhmíocht chuí agus buntáistí eacnamaíocha maith a bhaint amach. Le forbairt go mear ar ábhair uirlisí gearrtha, tá feabhas mór tagtha ar a n-airíonna fisiceacha, meicniúla agus ar fheidhmíocht gearrtha éagsúla ábhair uirlisí gearrtha nua, agus tá a raon iarratais ag leathnú go leanúnach freisin.
1. Ba chóir go mbeadh airíonna bunúsacha ag ábhair uirlisí
Tá tionchar mór ag an rogha ábhar uirlisí ar shaol uirlisí, ar éifeachtúlacht próiseála, ar cháilíocht phróiseála agus ar chostas próiseála. Nuair a bhíonn an uirlis á ghearradh, caithfidh sé éifeachtaí brú ard, teocht ard, cuimilte, turraing agus creathadh a iompróidh. Dá bhrí sin, ba cheart go mbeadh na hairíonna bunúsacha seo a leanas ag an ábhar uirlisí:
(1) Cruas agus friotaíocht caitheamh. Caithfidh cruas an ábhair uirlisí a bheith níos airde ná cruas an ábhair workpiece, go ginearálta os cionn 60HRC. Dá deacra an t-ábhar uirlisí, is amhlaidh is fearr an friotaíocht caitheamh.
(2) Neart agus toughness. Ba cheart go mbeadh ard-neart agus cruas ag baint le hábhair uirlisí chun fórsaí gearrtha, turraingí agus creathadh a sheasamh, agus cosc a chur ar bhriseadh brittle agus scealpadh uirlisí.
(3) Friotaíocht teasa. Tá friotaíocht teasa an ábhair uirlisí níos fearr, is féidir leis teocht ard gearrtha a sheasamh, agus tá friotaíocht ocsaídiúcháin maith aige.
(4) Feidhmíocht próisis agus geilleagar. Ba cheart go mbeadh dea-fheidhmíocht bhrionnaithe, feidhmíocht cóireála teasa, feidhmíocht táthú, feidhmíocht meilt, etc., ag baint le hábhair uirlisí, agus ba cheart go n-éireodh leo cóimheas ardfheidhmíochta-phraghas.
2. Cineálacha, airíonna, tréithe agus iarratais na n-ábhar uirlisí
1. Cineálacha, airíonna agus saintréithe ábhair uirlisí diamanta agus iarratais uirlisí
Is allatrope carbóin é Diamond, agus is é an t-ábhar is deacra a fhaightear sa nádúr. Tá cruas ard, friotaíocht caitheamh ard agus seoltacht teirmeach ard ag uirlisí Diamond, agus úsáidtear iad go forleathan i bpróiseáil miotail neamhfheiriúla agus ábhair neamh-mhiotalacha. Go háirithe i gearradh ardluais cóimhiotail alúmanaim agus sileacain-alúmanam, is iad uirlisí diamanta na príomhchineálacha uirlisí gearrtha atá deacair a athsholáthar. Is uirlisí fíor-riachtanach agus tábhachtacha iad uirlisí Diamond ar féidir leo ard-éifeachtúlacht, ardchobhsaíocht, agus meaisínithe fad saoil a bhaint amach i meaisínithe CNC nua-aimseartha.
⑴ Cineálacha uirlisí diamanta
① Uirlis diamanta nádúrtha: Baineadh úsáid as Diamond nádúrtha mar uirlis ghearradh leis na céadta bliain. Tá an uirlis diamanta criostail aonair nádúrtha meilte go mín, agus is féidir an ceannródaíocht a bheith thar a bheith géar. Is féidir leis an ga ceannródaíoch a bhaint amach 0.002μm, is féidir a bhaint amach gearradh ultra-tanaí agus is féidir Is uirlis meaisínithe ultra-cruinneas aitheanta, idéalach agus do-athsholáthair le haghaidh próiseála cruinneas workpiece thar a bheith ard agus roughness dromchla an-íseal.
② Uirlis Diamond PCD: Tá Diamond nádúrtha costasach, agus úsáidtear Diamond polycrystalline (PCD) go forleathan i gearradh. Ó na 1970idí luatha, forbraíodh Diamond polycrystalline (Polycrystalline Diamond, PCD le haghaidh gearr) Tar éis rath, tá uirlisí Diamond nádúrtha curtha in ionad Diamond polycrystalline saorga go minic. Tá amhábhair PCD saibhir i bhfoinsí, agus níl a phraghas ach cúpla deichiú go dtí an deichiú cuid de diamaint nádúrtha.
Ní féidir le huirlisí PCD imill thar a bheith géar a mheilt, agus níl cáilíocht dromchla na bpíosaí oibre próiseáilte chomh maith le caighdeán an diamanta nádúrtha. Níl sé áisiúil iatáin PCD a mhonarú le scoradáin sliseanna sa tionscal. Dá bhrí sin, ní féidir PCD a úsáid ach amháin le haghaidh gearradh fíneáil de mhiotail neamhfheiriúla agus neamh-mhiotail, agus tá sé deacair gearradh scátháin ultra-cruinneas a bhaint amach.
③ Uirlisí diamanta CVD: Ó dheireadh na 1970idí go dtí tús na 1980í, bhí teicneolaíocht Diamond CVD le feiceáil sa tSeapáin. Tagraíonn CVD Diamond do shintéis scannán diamanta ar fhoshraitheanna ilchineálacha (amhail chomhdhúile cementáilte, criadóireacht, etc.) trí thaisceadh gaile ceimiceach (CVD). Tá an struchtúr agus na tréithe céanna ag Diamond CVD agus atá ag Diamond nádúrtha.
Tá feidhmíocht Diamond CVD an-dlúth le feidhmíocht Diamond nádúrtha, agus tá na buntáistí a bhaineann le Diamond criostail aonair nádúrtha agus Diamond polycrystalline (PCD), agus sáraíonn sé a n-easnaimh go pointe áirithe.
⑵ Saintréithe feidhmíochta uirlisí Diamond
① Cruas an-ard agus friotaíocht caitheamh: Is é Diamond nádúrtha an tsubstaint is deacra a fhaightear sa nádúr. Tá friotaíocht caitheamh thar a bheith ard ag Diamond. Nuair a bhíonn ábhair ard-chruas á bpróiseáil, tá saol na n-uirlisí diamanta 10 go 100 uair níos mó ná mar a bhíonn uirlisí chomhdhúile cementáilte, nó fiú na céadta uair.
② Tá comhéifeacht frithchuimilte an-íseal aige: tá an comhéifeacht frithchuimilte idir Diamond agus roinnt miotail neamhfheiriúla níos ísle ná sin uirlisí gearrtha eile, tá an comhéifeacht frithchuimilte íseal, tá an dífhoirmiúchán le linn próiseála beag, agus is féidir leis an bhfórsa gearrtha. a laghdú.
③ Tá an ceannródaíocht an-ghéar: is féidir le ceannródaíocht uirlisí Diamond a ghéarú, agus is féidir leis an uirlis nádúrtha diamanta criostail aonair a bheith chomh hard le 0.002-0.008μm, is féidir a úsáid le haghaidh ultra - gearradh tanaí agus meaisínithe ultra-cruinneas.
④ Tá seoltacht teirmeach ard aige: tá seoltacht ard teirmeach agus idirleata teirmeach ag Diamond, is furasta an teas a ghearradh a scaipeadh, agus tá teocht an chuid gearrtha den uirlis íseal.
⑤ Comhéifeacht leathnú teirmeach íseal: Tá comhéifeacht leathnú teirmeach Diamond arís agus arís eile níos lú ná sin de chomhdhúile cementáilte, agus is beag an t-athrú ar mhéid an uirlisí de bharr teasa a ghearradh, rud atá tábhachtach go háirithe maidir le cruinneas agus meaisínithe ultra-cruinneas a éilíonn ard. cruinneas tríthoiseach.
⑶ Feidhm uirlisí diamanta
Úsáidtear uirlisí Diamond den chuid is mó le haghaidh gearradh fíneáil agus leadránach miotail neamhfheiriúla agus ábhair neamh-mhiotalacha ag ardluais. Tá sé oiriúnach chun neamh-mhiotail chaitheamh-resistant éagsúla a phróiseáil, mar shampla bearnaí miotalóireacht phúdair FRP, ábhair ceirmeacha, etc.; miotail neamhfheiriúla chaitheamh-resistant éagsúla, mar shampla cóimhiotail sileacain-alúmanam éagsúla; próiseáil críochnú miotail neamhfheiriúil éagsúla.
Is é an míbhuntáiste a bhaineann le huirlisí Diamond ná go bhfuil cobhsaíocht theirmeach bocht acu. Nuair a sháraíonn an teocht gearrtha 700 céim go 800 céim, caillfidh sé a chruas go hiomlán; ina theannta sin, níl sé oiriúnach chun miotail neamhfheiriúla a ghearradh, toisc go bhfuil Diamond (carbóin) éasca le bannaí le iarann ag teocht ard. Tiontaíonn an gníomh adamhach na hadaimh charbóin i struchtúr graifít, agus déantar damáiste don uirlis go héasca.
2. Cineálacha, airíonna agus tréithe ábhar uirlisí nítríde bórón ciúbach agus iarratais uirlisí
Nítríde bórón ciúbach (CBN), an dara ábhar superhard sintéiseithe trí mhodh cosúil leis an diamant, an dara ach amháin le diamant i dtéarmaí cruas agus seoltacht teirmeach. Tá cobhsaíocht theirmeach den scoth aige agus is féidir é a théamh go 10,000 céim san atmaisféar. Ní tharlaíonn ocsaídiú. Tá airíonna ceimiceacha an-chobhsaí ag CBN do mhiotail neamhfheiriúla agus is féidir iad a úsáid go forleathan i bpróiseáil táirgí cruach.
pictiúr
⑴ Cineálacha uirlisí gearrtha nítríde bórón ciúbach
Is substaint í nítríde bórón ciúbach (CBN) nach bhfuil sa nádúr. Is féidir é a roinnt ina chriostail aonair agus polycrystalline, is é sin, criostail aonair CBN agus nítríd bórón ciúbach polycrystalline (bornnitride ciúbach Polycrystalline, dá ngairtear PCBN). Tá CBN ar cheann de na isiméirí de nítríde bórón (BN), agus tá a struchtúr cosúil leis an diamant.
Is ábhar polycrystalline é PCBN (nítríde bórón ciúbach polycrystalline) a shintéiríonn ábhair CBN fíneáil trí chéim nascáil (TiC, TiN, Al, Ti, etc.) faoi theocht ard agus brú ard. Ábhar uirlis Diamond, sé agus Diamond le chéile dá ngairtear ábhar uirlis superhard. Úsáidtear PCBN go príomha chun sceana nó uirlisí eile a dhéanamh.
Is féidir uirlisí PCBN a roinnt ina Ionsátaí PCBN lárnacha agus Ionsáigh ilchodacha PCBN sintéaraithe le cairbíd stroighne.
Déantar ionsáiteáin ilchodacha PCBN trí shraith PCBN a shintéiriú le tiús {{0}}.5 go 1.0mm ar chomhdhúile cementáilte le dea-neart agus cruas. Tá toughness maith agus cruas ard agus friotaíocht caitheamh araon ag a fheidhmíocht. Réitítear na fadhbanna a bhaineann le neart lúbthachta íseal agus deacrachtaí táthú ionsáite CBN.
⑵ Príomh-airíonna agus tréithe nítríde bórón ciúbach
Cé go bhfuil cruas nítríde bórón ciúbach beagán níos lú ná Diamond, tá sé i bhfad níos airde ná ábhair ard-chruas eile. Is é an buntáiste iontach a bhaineann le CBN ná go bhfuil a chobhsaíocht theirmeach i bhfad níos airde ná an diamant, ar féidir léi os cionn 1200 céim (700-800 céim le haghaidh diamant). imoibriú. Is iad seo a leanas príomh-shaintréithe feidhmíochta nítríde bórón ciúbach.
① Cruas ard agus friotaíocht caitheamh: Tá struchtúr criostail CBN cosúil le diamant, agus tá cruas agus neart cosúil le diamant. Tá PCBN oiriúnach go háirithe chun ábhair ard-chruas a phróiseáil nach bhféadfaí a bheith ina talamh ach amháin roimhe seo, agus is féidir cáilíocht dromchla níos fearr a fháil ar phíosaí oibre.
② Cobhsaíocht teirmeach ard: Is féidir le friotaíocht teasa CBN 1400-1500 céim a bhaint amach, atá beagnach 1 uair níos airde ná an diamant (700-800 céim). Is féidir le huirlisí PCBN cóimhiotail ardteochta agus steels cruaite a ghearradh ag luas 3 go 5 huaire níos airde ná sin uirlisí chomhdhúile cementáilte.
③ Cobhsaíocht cheimiceach den scoth: Níl idirghníomhaíocht cheimiceach aige le hábhair iarainn-bhunaithe ag 1200-1300 céim, agus ní bheidh sé ag caitheamh amach chomh géar le Diamond, agus is féidir leis cruas chomhdhúile stroighne a choinneáil fós ag an am seo; Tá uirlisí PCBN oiriúnach chun cruach cruaite a ghearradh Páirteanna agus iarann teilgthe fuaraithe, is féidir iad a úsáid go forleathan i gearradh ardluais d'iarann teilgthe.
④ Seoltacht theirmeach maith: Cé nach bhfuil seoltacht theirmeach CBN chomh maith le seoltacht diamanta, níl seoltacht theirmeach PCBN ach amháin le diamant i measc ábhar uirlisí éagsúla, agus tá sé i bhfad níos airde ná an cruach ardluais agus chomhdhúile cementáilte.
⑤ Comhéifeacht frithchuimilte íseal: Is féidir le comhéifeacht íseal frithchuimilte an fórsa gearrtha a laghdú le linn gearrtha, an teocht gearrtha a laghdú, agus cáilíocht an dromchla meaisínithe a fheabhsú.
⑶ Iarratas uirlis nítríde bórón ciúbach
Tá nítríde bórón ciúbach oiriúnach chun ábhair éagsúla atá deacair a ghearradh a chríochnú, mar shampla cruach cruaite, iarann teilgthe crua, cóimhiotail ardteochta, cóimhiotail chrua, agus ábhair spraeála dromchla. Is féidir leis an cruinneas meaisínithe IT5 a bhaint amach (is é an poll IT6), agus is féidir le garbh an dromchla a bheith chomh beag le Ra1.25-0.20μm.
Tá droch-dhianacht agus neart lúbthachta ag ábhar uirlisí nítríde bórón ciúbach. Dá bhrí sin, níl uirlisí casadh nítríde bórón ciúbach oiriúnach le haghaidh meaisínithe garbh le luas íseal agus ualach ard-thionchar; Tarlóidh imeall tógtha trom i gcás miotail, rud a laghdóidh an dromchla meaisínithe.
3. Cineálacha, airíonna agus saintréithe ábhair uirlisí ceirmeacha agus iarratais uirlisí
Tá tréithe cruas ard, friotaíocht caitheamh maith, friotaíocht teasa den scoth agus cobhsaíocht cheimiceach ag uirlisí gearrtha ceirmeacha, agus níl siad éasca le bannaí le miotail. Tá áit an-tábhachtach ag uirlisí gearrtha ceirmeacha i meaisínithe CNC. Tá uirlisí gearrtha ceirmeacha anois ar cheann de na príomh-uirlisí gearrtha le haghaidh gearradh ardluais agus próiseáil ábhair atá deacair le meaisín. Úsáidtear uirlisí gearrtha ceirmeacha go forleathan i gearradh ardluais, gearradh tirim, gearradh crua agus gearradh ábhair atá deacair le meaisín. Is féidir le sceana ceirmeacha ábhair ardchrua a phróiseáil go héifeachtach nach féidir le sceana traidisiúnta a phróiseáil ar chor ar bith, agus "carr a chur in ionad meilt" a bhaint amach; is féidir leis an luas gearrtha is fearr is féidir le sceana ceirmeacha a bheith 2 go 10 n-uaire níos airde ná sceana chomhdhúile cementáilte, rud a fheabhsóidh go mór éifeachtacht táirgthe na próiseála gearrtha Is é an príomh-amhábhar a úsáidtear in ábhair uirlisí ceirmeacha an eilimint is flúirseach i screamh an domhain. Dá bhrí sin, tá tábhacht mhór ag baint le popularization agus cur i bhfeidhm uirlisí ceirmeacha chun táirgiúlacht a fheabhsú, costais phróiseála a laghdú, agus miotail lómhara straitéiseacha a shábháil, agus cuirfidh sé forbairt na teicneolaíochta gearrtha chun cinn go mór freisin. dul chun cinn.
⑴ Cineálacha ábhair uirlisí ceirmeacha
Is féidir na cineálacha ábhair uirlisí ceirmeacha a roinnt go ginearálta i dtrí chatagóir: criadóireacht alúmana-bhunaithe, criadóireacht nítríde sileacain-bhunaithe, agus criadóireacht ilchodach sileacain nítríde-alúmana-bhunaithe. Ina measc, is iad na hábhair uirlisí ceirmeacha atá bunaithe ar alúmana agus nítríde sileacain na cinn is mó a úsáidtear. Tá feidhmíocht na criadóireachta atá bunaithe ar nítríde sileacain níos fearr ná an fheidhmíocht atá ag criadóireacht alúmana-bhunaithe.
⑵ Feidhmíocht agus tréithe uirlisí gearrtha ceirmeacha
Is iad seo a leanas tréithe feidhmíochta uirlisí gearrtha ceirmeacha:
① Cruas ard agus friotaíocht caitheamh maith: Cé nach bhfuil cruas na n-uirlisí ceirmeacha chomh hard le cruas PCD agus PCBN, tá sé i bhfad níos airde ná cruas chomhdhúile cementáilte agus uirlisí cruach ardluais, ag baint amach 93-95HRA. Is féidir le huirlisí ceirmeacha ábhair ard-chruas a phróiseáil atá deacair a phróiseáil le huirlisí traidisiúnta, agus atá oiriúnach le haghaidh gearradh ardluais agus gearradh crua.
② Friotaíocht teocht ard agus friotaíocht teasa maith: Is féidir le huirlisí ceirmeacha a ghearradh fós ag teocht ard os cionn 1200 céim. Tá dea-airíonna meicniúla ardteochta ag sceana ceirmeacha, agus tá friotaíocht ocsaídiúcháin sceana ceirmeacha A12O3 go háirithe go maith. Fiú má tá an ceannródaíoch i stát dearg-te, is féidir é a úsáid go leanúnach. Dá bhrí sin, is féidir le huirlisí ceirmeacha gearradh tirim a bhaint amach, rud a fhéadfaidh sreabhach gearrtha a shábháil.
③ Cobhsaíocht mhaith cheimiceach: ní furasta uirlisí gearrtha ceirmeacha a nascadh le miotail, agus tá siad resistant creimeadh agus cobhsaí go ceimiceach, rud a d'fhéadfadh caitheamh nascáil uirlisí gearrtha a laghdú.
④ Comhéifeacht frithchuimilte íseal: Tá an cleamhnas idir uirlisí gearrtha ceirmeacha agus miotail beag, agus tá an comhéifeacht frithchuimilte íseal, rud a d'fhéadfadh fórsa gearrtha agus teocht gearrtha a laghdú.
⑶ Feidhm sceana ceirmeacha
Tá criadóireacht ar cheann de na hábhair uirlisí a úsáidtear go príomha le haghaidh críochnú ardluais agus leathchríochnú. Tá uirlisí gearrtha ceirmeacha oiriúnach chun gach cineál iarann teilgthe a ghearradh (iarann teilgthe liath, iarann insínte, iarann teilgthe intuargainte, iarann teilgthe fuaraithe, iarann teilgthe ard-chóimhiotail caitheamh-resistant) agus cruach (cruach struchtúrach carbóin, cruach struchtúrach cóimhiotail, cruach ard-neart , cruach ard mangainéise, cruach Múchadh etc.), a úsáid freisin chun cóimhiotail chopair, graifít, plaistigh innealtóireachta agus ábhair chomhchodacha a ghearradh.
Tá fadhbanna a bhaineann le neart lúbthachta íseal agus cruas tionchair lag i bhfeidhmíocht na n-ábhar uirlisí ceirmeacha, nach bhfuil oiriúnach le gearradh faoi luas íseal agus ualach tionchair.
4. Airíonna agus Saintréithe Ábhair Uirlis Gearrtha Brataithe agus Feidhmiú Uirlisí Gearrtha
Tá sciath an uirlis ar cheann de na bealaí tábhachtacha chun feidhmíocht an uirlis a fheabhsú. Tá dul chun cinn mór déanta ag teacht chun cinn uirlisí gearrtha brataithe i bhfeidhmíocht gearrtha uirlisí gearrtha. Tá an uirlis brataithe brataithe le sraith amháin nó níos mó de chomhdhúil teasfhulangacha le friotaíocht caitheamh maith ar an gcomhlacht uirlisí níos déine, a chomhcheanglaíonn an tsubstráit uirlis leis an sciath crua, ionas go bhfeabhsaítear feidhmíocht an uirlis go mór. Is féidir le huirlisí gearrtha brataithe éifeachtúlacht próiseála a fheabhsú, cruinneas próiseála a fheabhsú, saol uirlisí a shíneadh agus costais phróiseála a laghdú.
Úsáideann thart ar 80 faoin gcéad de na huirlisí gearrtha a úsáidtear in uirlisí meaisín CNC nua uirlisí brataithe. Beidh uirlisí gearrtha brataithe ar na cineálacha uirlisí is tábhachtaí i réimse na meaisínithe CNC sa todhchaí.
⑴ Cineálacha uirlisí brataithe
De réir modhanna éagsúla brataithe, is féidir uirlisí brataithe a roinnt ina uirlisí brataithe ceimiceacha gaile (CVD) agus uirlisí brataithe le haghaidh taiscí gaile fisiceach (PVD). Go ginearálta úsáideann uirlisí chomhdhúile brataithe deascadh gaile ceimiceach, agus tá an teocht taiscí thart ar 1000 céim. Úsáideann uirlisí cruach ardluais brataithe go ginearálta taiscí fisiceacha gaile, agus tá an teocht taiscí thart ar 500 céim;
De réir na n-ábhar tsubstráit éagsúla d'uirlisí brataithe, is féidir uirlisí brataithe a roinnt ina uirlisí brataithe carbide, uirlisí brataithe cruach ardluais, agus uirlisí brataithe ar chriadóireacht agus ábhair superhard (nítríde bórón Diamond agus ciúbach).
De réir nádúr an ábhair sciath, is féidir uirlisí brataithe a roinnt ina dhá chatagóir, eadhon uirlisí brataithe "crua" agus uirlisí brataithe 'bog'. Is iad na príomhspriocanna atá á saothrú ag uirlisí brataithe "crua" ná cruas ard agus friotaíocht caitheamh Is iad na príomhbhuntáistí a bhaineann leis ná cruas ard agus friotaíocht caitheamh maith, go hiondúil bratuithe TiC agus TiN. Is é an sprioc atá á saothrú ag uirlisí sciath "bog" ná comhéifeacht frithchuimilte íseal, ar a dtugtar freisin uirlisí féin-bhealaithe, agus a fhrithchuimilte le hábhar an phíosa oibre Tá an comhéifeacht an-íseal, ach thart ar 0.1, is féidir a laghdú nascáil, cuimilte a laghdú, fórsa gearrtha agus teocht gearrtha a laghdú.
Le déanaí forbraíodh uirlis nana-sciath (Nanoeoating). Is féidir leis an uirlis brataithe seo úsáid a bhaint as teaglaim éagsúla d’ábhair bhrataithe éagsúla (amhail miotail/miotal, miotal/ceirmeach, ceirmeach/ceirmeach, etc.) chun riachtanais fheidhmiúla agus feidhmíochta éagsúla a chomhlíonadh. Is féidir le nana-sciath deartha i gceart a dhéanamh go bhfuil feidhmeanna frith-fhrithchuimilte agus frith-chaitheamh den scoth agus airíonna féin-bhealaithe ag an ábhar uirlisí, atá oiriúnach le haghaidh gearradh tirim ardluais.
⑵ Saintréithe uirlisí brataithe
Is iad seo a leanas tréithe feidhmíochta uirlisí brataithe:
① Dea-airíonna meicniúla agus gearrtha: comhcheanglaíonn uirlisí brataithe airíonna den scoth an bhunábhair agus an ábhair bhrataithe
Ní hamháin go gcoimeádann sé dea-dhianacht agus ard-neart an mhaitrís, ach freisin tá cruas ard, friotaíocht caitheamh ard agus comhéifeacht íseal frithchuimilte an sciath. Mar sin, is féidir luas gearrtha an uirlis brataithe a mhéadú níos mó ná 2 uair ná an uirlis neamhbhrataithe, agus ceadaítear ráta beathaithe níos airde. Méadaítear saol uirlisí brataithe freisin.
② Solúbthacht láidir: Tá solúbthacht leathan ag uirlisí brataithe, agus leathnaíodh an raon próiseála go suntasach. Is féidir le huirlis brataithe amháin roinnt uirlisí neamh-brataithe a athsholáthar.
③ Tiús sciath: Le méadú ar thiús sciath, méadóidh an saol uirlis freisin, ach nuair a shroicheann an tiús sciath sáithiú, ní bheidh méadú suntasach ar shaol an uirlis a thuilleadh. Nuair a bhíonn an sciath ró-tiubh, tá sé éasca a chur faoi deara feannadh; nuair a bhíonn an sciath ró-tanaí, tá an friotaíocht caitheamh bochta.
④ Regrindability: Tá droch-regrindability ag lanna brataithe, trealamh sciath casta, riachtanais ardphróiseála, agus am sciath fada.
⑤ Ábhar sciath: Tá feidhmíocht ghearradh difriúil ag uirlisí le hábhair sciath éagsúla. Mar shampla: nuair a ghearradh ar luas íseal, tá buntáiste ag sciath TiC; nuair a ghearradh ar ardluais, tá TiN níos oiriúnaí.
⑶ Feidhmiú uirlisí brataithe
Tá cumas mór ag uirlisí gearrtha brataithe i réimse na meaisínithe CNC, agus beidh siad mar an éagsúlacht uirlisí is tábhachtaí i réimse meaisínithe CNC sa todhchaí. Tá teicneolaíocht sciath curtha i bhfeidhm maidir le muilte deiridh, reamers, druileanna, uirlisí próiseála poll cumaisc, hobs fearas, gearrthóirí múnlaithe fearas, gearrthóirí bearrtha fearas, broaches foirmithe agus iatáin innéacsaithe clampála meaisín éagsúla chun freastal ar riachtanais ghearradh ardluais Cruach agus iarann teilgthe. , cóimhiotail teas-resistant agus miotail neamhfheiriúla agus ábhair eile.
5. Cineálacha, airíonna, tréithe agus iarratais na n-ábhar uirlisí chomhdhúile cementáilte
Is iad uirlisí gearrtha carbide, go háirithe uirlisí gearrtha carbide innéacsaithe, na príomh-tháirgí d'uirlisí meaisínithe CNC. Ó na 1980í, leathnaíodh uirlisí nó lanna gearrtha chomhdhúile lárnacha agus innéacsaithe éagsúla go dtí éagsúla I réimse na n-uirlisí gearrtha éagsúla, tá leathnú ar uirlisí carbide innéacsaithe ó uirlisí casadh simplí agus gearrthóirí muilleoireachta aghaidh go réimsí uirlisí éagsúla cruinneas, casta agus foirmithe.
⑴ Cineálacha uirlisí chomhdhúile cementáilte
De réir an phríomh-chomhdhéanamh ceimiceach, is féidir chomhdhúile cementáilte a roinnt ina chomhdhúile stroighne bunaithe ar chomhdhúile tungstain agus chomhdhúile stroighne bunaithe ar charbón tíotáiniam (nítríde) (TiC(N).
Áirítear ar chomhdhúile cementáilte tungstain-bhunaithe trí chineál: tungstain-cóbalt (YG), tungstain-cóbalt-tíotáiniam (YT), agus cairbídí annamh (YW), agus tá a buntáistí agus a míbhuntáistí féin ag gach ceann acu. Is iad na príomh-chomhpháirteanna chomhdhúile tungstain (WC), chomhdhúile tíotáiniam (TiC), chomhdhúile tantalam (TaC), carbide niobium (NbC), etc., agus is é an chéim ceanglóra miotail a úsáidtear go coitianta Co.
Is chomhdhúile cementáilte atá bunaithe ar charbóin (nítríde) tíotáiniam atá bunaithe ar chomhdhúile le TIC mar an phríomh-chomhpháirt (cuirtear roinnt cairbídí nó nítrídí eile leis), agus is iad Mo agus Ni na céimeanna ceanglóra miotail a úsáidtear go coitianta.
Roinneann ISO (Eagraíocht Idirnáisiúnta um Chaighdeánú) cairbíd cementáilte lena ghearradh i dtrí chatagóir:
Tá catagóir K, lena n-áirítear Kl0~K40, comhionann le catagóir YG mo thíre (is é WC.Co an phríomh-chomhpháirt).
Tá catagóir P, lena n-áirítear P01~P50, comhionann le catagóir YT mo thíre (comhdhéanta go príomha de WC.TiC.Co).
Tá catagóir M, lena n-áirítear M10~M40, comhionann le catagóir YW mo thíre (is é WC-TiC-TaC(NbC)-Co an phríomh-chomhpháirt).
Seasann gach grád do shraith cóimhiotail ó ardchruas go dtí uas-diansa le huimhreacha idir 01 agus 50.
⑵ Saintréithe feidhmíochta uirlisí gearrtha chomhdhúile cementáilte
Is iad seo a leanas tréithe feidhmíochta uirlisí gearrtha chomhdhúile cementáilte:
① Cruas ard: Déantar uirlisí gearrtha chomhdhúile cementáilte de chomhdhúile le cruas ard agus leáphointe (ar a dtugtar céim chrua) agus ceanglóir miotail (ar a dtugtar céim nascáil) de réir modh miotalóireacht phúdair, agus sroicheann a chruas 89-93HRA , i bhfad níos airde ná cruach ardluais, ag 5400C, is féidir leis an cruas fós 82-87HRA a bhaint amach, atá mar an gcéanna le cruach ardluais ag teocht an tseomra (83-86HRA). Athraíonn luach cruas chomhdhúile cementáilte de réir nádúr, cainníocht, méid na gcáithníní agus ábhar chéim nascáil miotail an chomhdhúile, agus laghdaítear go ginearálta leis an méadú ar ábhar na céime miotail nascáil. Nuair a bhíonn ábhar na céime ceanglóra mar an gcéanna, tá cruas cóimhiotail YT níos airde ná cóimhiotail YG, agus tá cruas ardteochta níos airde ag na cóimhiotail a chuirtear le TaC (NbC).
② Neart lúbthachta agus déineacht: Tá neart lúbthachta chomhdhúile cementáilte a úsáidtear go coitianta sa raon 900-1500MPa. Dá airde an t-ábhar céim ceanglóra miotail, is airde an neart flexural. Nuair a bhíonn an t-ábhar ceanglóra mar an gcéanna, tá neart cóimhiotail cineál YG (WC-Co) níos airde ná cóimhiotail cineál YT (WC-TiC-Co), agus laghdaítear an neart le méadú ar ábhar TiC. Is ábhar brittle é chomhdhúile cementáilte, agus níl a déineacht tionchair ag teocht an tseomra ach 1/30 go 1/8 de chruach ardluais.
⑶ Feidhm uirlisí gearrtha chomhdhúile a úsáidtear go coitianta
Úsáidtear cóimhiotail YG go príomha chun iarann teilgthe, miotail neamhfheiriúla agus ábhair neamh-mhiotalacha a phróiseáil. Tá cruas níos airde agus friotaíocht caitheamh ag cóimhiotail chrua mín-ghráin (cosúil le YG3X, YG6X) ná cóimhiotail chrua mheán-grained nuair a bhíonn an t-ábhar cóbalt mar an gcéanna, agus tá siad oiriúnach chun roinnt iarann teilgthe crua speisialta, cruach dhosmálta austenític, teas-resistant a phróiseáil. cóimhiotail, cóimhiotal tíotáiniam, cré-umha crua agus ábhair inslithe chaitheamh-resistant, etc.
Is iad na buntáistí gan íoc a bhaineann le chomhdhúile cementáilte YT cruas ard, friotaíocht teasa maith, cruas níos airde agus neart comhbhrúiteach ag teocht ard ná chomhdhúile cementáilte YG, agus friotaíocht maith ocsaídiúcháin. Dá bhrí sin, nuair is gá go mbeadh friotaíocht teasa níos airde agus friotaíocht caitheamh ag an scian, ba cheart an grád le hábhar TiC níos airde a roghnú. Tá cóimhiotail YT oiriúnach chun ábhair phlaisteacha a phróiseáil mar chruach, ach níl siad oiriúnach chun cóimhiotail tíotáiniam agus cóimhiotail sileacain-alúmanam a phróiseáil.
Tá airíonna an chóimhiotail YG agus YT ag an gcóimhiotal YW, agus tá dea-fheidhmíocht chuimsitheach aige. Is féidir é a úsáid, ní hamháin chun ábhair chruach a phróiseáil, ach freisin chun iarann teilgthe agus miotail neamhfheiriúla a phróiseáil. Má mhéadaítear an t-ábhar cóbalt go cuí, is féidir neart an chóimhiotail den chineál seo a bheith an-ard, agus is féidir é a úsáid le haghaidh meaisínithe garbh agus gearradh uaineach ar ábhair éagsúla atá deacair le meaisín.
6. Cineálacha, saintréithe agus iarratais uirlisí gearrtha cruach ardluais
Is cruach uirlis ard-chóimhiotail é Cruach Ardluais (HSS go gearr) a bhfuil níos mó eilimintí cóimhiotalach cosúil le W, Mo, Cr, agus V curtha leis. Tá feidhmíocht chuimsitheach den scoth ag uirlisí gearrtha cruach ardluais i dtéarmaí neart, toughness, agus déantúsaíocht. In uirlisí gearrtha casta, go háirithe i ndéantúsaíocht uirlisí próiseála poll, gearrthóirí muilleoireachta, uirlisí snáithithe, broaches, uirlisí gearrtha fearas agus uirlisí gearrtha casta eile, tá cruach ardluais fós ag áitiú ceannasacht. Tá sceana cruach ardluais éasca le himill ghearradh a ghéarú.
De réir úsáidí éagsúla, is féidir cruach ardluais a roinnt ina chruach ardluais ghinearálta agus cruach ardluais ardfheidhmíochta.
⑴ Uirlisí gearrtha cruach ardluais ghinearálta
Cruach ardluais ilchuspóireach. Go ginearálta, is féidir é a roinnt ina dhá chineál: cruach tungstain agus cruach moluibdín tungstain. Tá breiseán (C) de 0.7 faoin gcéad go 0.9 faoin gcéad . De réir an ábhair éagsúla tungstain i cruach, is féidir é a roinnt ina cruach tungstain le 12 faoin gcéad nó 18 faoin gcéad W, cruach tungstain-moluibdín le 6 faoin gcéad nó 8 faoin gcéad W, agus cruach moluibdín le 2 faoin gcéad nó gan aon W. . Tá cruas áirithe (63-66HRC) ag cruach ardluais ilchuspóireach agus tá friotaíocht caitheamh, ard-neart agus toughness, plaisteacht maith agus teicneolaíocht próiseála, agus mar sin úsáidtear go forleathan é i ndéantúsaíocht uirlisí casta éagsúla.
① Cruach tungstain: Is é W18Cr4V, (W18 le haghaidh gearr), a bhfuil feidhmíocht chuimsitheach mhaith aige an grád tipiciúil de chruach tungstain ardluais ghinearálta. Is é 48.5HRC an cruas ardteochta ag 6000C, agus is féidir é a úsáid chun uirlisí casta éagsúla a mhonarú. Tá na buntáistí a bhaineann le grindability maith agus íogaireacht íseal decarburization, ach mar gheall ar an cion ard de chomhdhúile, tá an dáileadh sách míchothrom, tá na cáithníní mór, agus nach bhfuil an neart agus toughness ard.
② Cruach tungstain-moluibdín: tagraíonn sé do chruach ardluais a fhaightear trí moluibdín a chur in ionad cuid den tungstain sa chruach tungstain. Is é an grád tipiciúil de chruach tungstain-moluibdín ná W6Mo5Cr4V2, (M2 le gairid). Tá na cáithníní chomhdhúile M2 mín agus aonfhoirmeach, agus tá a neart, a toughness agus plaisteacht teocht ard níos fearr ná iad siúd de W18Cr4V. Is é cruach tungstain-moluibdín eile ná W9Mo3Cr4V (W9 go gearr), tá a chobhsaíocht theirmeach beagán níos airde ná cruach M2, tá a neart lúbthachta agus a toughness níos fearr ná W6M05Cr4V2, agus tá dea-mheicníocht aige.
⑵ Uirlisí gearrtha cruach ardluais ardfheidhmíochta
Tagraíonn cruach ardluais ardfheidhmíochta do chineál nua cruach a chuireann roinnt ábhar carbóin, ábhar vanadium, agus eilimintí cóimhiotail ar nós Co agus Al leis an gcomhdhéanamh cruach ardluais ghinearálta, ionas go bhfeabhsófar a fhriotaíocht teasa agus friotaíocht a chaitheamh. Tá na catagóirí seo a leanas go príomha:
① Cruach ard-charbóin ardluais. Tá cruach ardluais ardcharbóin (cosúil le 95W18Cr4V), le cruas ard ag teocht an tseomra agus teocht ard, oiriúnach le haghaidh déantúsaíocht agus próiseáil gnáth-chruach agus iarann teilgthe, druileanna, reamers, sconnaí agus gearrthóirí muilleoireachta le riachtanais ardfhriotaíochta caitheamh, nó uirlisí chun ábhair níos deacra a phróiseáil. Níl sé oiriúnach chun tionchair mhóra a sheasamh.
② Cruach ardluais vanadium. Grád tipiciúla, mar shampla W12Cr4V4Mo, (dá ngairtear EV4), ina bhfuil V méadaithe go dtí 3 faoin gcéad go 5 faoin gcéad , friotaíocht caitheamh maith, oiriúnach le haghaidh ábhair a ghearradh le caitheamh uirlisí iontach, mar shampla snáithín, rubar crua, plaisteach, etc. a úsáid freisin le haghaidh próiseála Ábhair cosúil le cruach dhosmálta, cruach ard-neart, agus cóimhiotail ardteochta.
③ Cóbalt cruach ardluais. Is cruach ardluais superhard é ina bhfuil cóbalt, tá cruas ard ag grád tipiciúil, mar shampla W2Mo9Cr4VCo8, (M42 go gearr), agus is féidir leis a chruas 69-70HRC a bhaint amach. Tá sé oiriúnach le haghaidh cruach ard-neart teas-resistant a phróiseáil, cóimhiotail ardteochta, cóimhiotail tíotáiniam, srl. coinníollacha.
④ cruach ardluais alúmanaim. Baineann sé le cruach ardluais superhard ina bhfuil alúmanam, gráid tipiciúil, mar shampla W6Mo5Cr4V2Al, (giorraithe mar 501), sroicheann an cruas ardteochta 54HRC ag 6000C, agus tá an fheidhmíocht gearrtha comhionann le M42. Tá sé oiriúnach chun gearrthóirí muilleoireachta, druileanna, reamers, gearrthóirí fearas, agus broaches a mhonarú. etc., a úsáidtear chun ábhair a phróiseáil cosúil le cruach cóimhiotail, cruach dhosmálta, cruach ard-neart agus superalloy.
⑤ Nítrigin cruach ardluais superhard. Is éard atá i ngráid tipiciúla, mar W12M03Cr4V3N, dá ngairtear (V3N), steels ardluais superhard ina bhfuil nítrigine. Tá an cruas, an neart agus an déine comhionann le M42. próiseáil.
(3) Cruach ardluais leá agus miotalóireacht púdair ardluais
De réir próisis déantúsaíochta éagsúla, is féidir cruach ardluais a roinnt ina chruach ardluais leá agus miotalóireacht phúdair ardluais.
① Cruach ardluais bruithnithe: Déantar an dá ghnáth-chruach ardluais agus cruach ardluais ardfheidhmíochta a mhonarú trí smelú. Déantar iad ina sceana trí phróisis cosúil le bruithniú, réitigh tinne agus plating agus rolladh. Is í an fhadhb thromchúiseach is dócha a tharlóidh i bruithniú cruach ardluais ná deighilt chomhdhúile. Déantar cairbídí crua agus brittle a dháileadh go míchothrom i cruach ardluais, agus tá na gráinní garbh (suas le deich miocrón). agus éifeachtaí díobhálacha ar fheidhmíocht gearrtha.
② Cruach ardluais mhiotaleolaíocht púdar (PM HSS): Is cruach leáite é cruach ardluais mhiotaleolaíocht púdar (PM HSS) a smelaítear i bhfoirnéis ionduchtaithe ard-minicíochta, atomized le argón ardbhrú nó nítrigin íon, agus ansin múchtar é chun fíneáil a fháil. agus criostail aonfhoirmeach Microstructure (púdar cruach ardluais), agus ansin brúigh an púdar a fhaightear isteach i scian bán faoi theocht ard agus brú ard, nó déan billet cruach ar dtús agus ansin é a bhrionnú agus a rolladh isteach i gcruth scian. I gcomparáid leis an cruach ardluais a tháirgtear trí mhodh leá, tá na buntáistí seo a leanas ag PM HSS: tá na gránaigh chomhdhúile fíneáil agus aonfhoirmeach, agus tá an neart, an déineacht agus an friotaíocht caitheamh feabhsaithe i bhfad i gcomparáid leis an cruach ardluais a tháirgtear trí leá. I réimse na n-uirlisí casta CNC, déanfaidh uirlisí PM HSS tuilleadh forbartha agus ról tábhachtach a bheith acu. Is féidir gráid tipiciúla, mar shampla F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, etc., a úsáid chun sceana mórmhéide, tromshaothair, ard-thionchar a mhonarú, agus is féidir iad a úsáid freisin chun sceana cruinne a mhonarú.
3. Prionsabail maidir le roghnú ábhair uirlisí gearrtha CNC
an
Faoi láthair, cuimsíonn na hábhair uirlisí CNC a úsáidtear go forleathan uirlisí diamanta, uirlisí nítríde bórón ciúbach, uirlisí ceirmeacha, uirlisí brataithe, uirlisí carbide agus uirlisí cruach ardluais. Tá go leor gráid d'ábhair uirlisí gearrtha ann, agus athraíonn a bhfeidhmíocht go mór. Taispeántar príomhtháscairí feidhmíochta na n-ábhar uirlisí éagsúla sa tábla seo a leanas.
pictiúr
Ní mór an t-ábhar uirlisí le haghaidh meaisínithe NC a roghnú de réir an phíosa oibre atá le meaisínithe agus nádúr an mheaisínithe. Ba cheart roghnú ábhar uirlisí a mheaitseáil go réasúnta leis an ábhar próiseála. Tagraíonn meaitseáil ábhar uirlisí gearrtha agus réad próiseála go príomha do mheaitseáil airíonna meicniúla, airíonna fisiceacha agus airíonna ceimiceacha an dá cheann chun an saol uirlisí is faide agus an táirgiúlacht ghearradh uasta a fháil.
1. Meaitseálann an t-ábhar uirlisí gearrtha airíonna meicniúla an ruda meaisínithe
Tagraíonn meaitseáil airíonna meicniúla an uirlis gearrtha agus an réad próiseála go príomha le meaitseáil na paraiméadair airíonna meicniúla, mar shampla neart, toughness agus cruas an uirlis gearrtha agus ábhar an workpiece. Tá ábhair uirlisí le hairíonna meicniúla éagsúla oiriúnach d'ábhair éagsúla workpiece.
① The order of tool material hardness is: diamond tool>cubic boron nitride tool>ceramic tool>tungsten carbide>cruach ardluais.
② Is é ord neart lúbthachta na n-ábhar uirlisí ná: cruach ardluais > chomhdhúile cementáilte > uirlisí ceirmeacha > uirlisí nítríde bórón diamanta agus ciúbach.
③ Is é ord déine na n-ábhar uirlisí gearrtha: cruach ardluais > cairbíd cementáilte > nítríde bórón ciúbach, uirlisí gearrtha Diamond agus ceirmeacha.
Ní mór an t-ábhar workpiece le cruas ard a phróiseáil le huirlis le cruas níos airde. Ní mór cruas an ábhair uirlisí a bheith níos airde ná cruas an ábhair workpiece, a cheanglaítear go ginearálta a bheith os cionn 60HRC. Dá deacra an t-ábhar uirlisí, is amhlaidh is fearr a fhriotaíocht chaitheamh. Mar shampla, nuair a mhéadaíonn an méid cóbalt i gcomhdhúile cementáilte, méadóidh a neart agus a toughness, agus laghdaítear a chruas, atá oiriúnach le haghaidh meaisínithe garbh; nuair a laghdaíonn an méid cóbalt, a chruas agus a fhriotaíocht chaitheamh, atá oiriúnach le haghaidh críochnú.
Tá uirlisí a bhfuil airíonna meicniúla ardteochta den scoth oiriúnach go háirithe do ghearradh ardluais. Cuireann feidhmíocht ardteochta den scoth na n-uirlisí ceirmeacha ar a gcumas gearradh ar luas ard, agus is féidir an luas gearrtha ceadaithe a mhéadú 2 go 10 n-uaire i gcomparáid le chomhdhúile cementáilte.
2. Ábhar uirlisí gearrtha a mheaitseáil le hairíonna fisiceacha an ruda meaisínithe
Tá uirlisí le hairíonna fisiceacha éagsúla, mar shampla uirlisí cruach ardluais le seoltacht teirmeach ard agus pointe leá íseal, uirlisí ceirmeacha le pointe leá ard agus leathnú teirmeach íseal, uirlisí Diamond le seoltacht teirmeach ard agus leathnú teirmeach íseal, etc., oiriúnach do ábhair workpiece éagsúla. Agus píosaí oibre á bpróiseáil le seoltacht teirmeach bocht, ba cheart ábhair uirlisí le seoltacht theirmeach níos fearr a úsáid ionas gur féidir an teas gearrtha a tharchur go tapa agus is féidir an teocht gearrtha a laghdú. Mar gheall ar seoltacht ard teirmeach agus idirleathadh teirmeach Diamond, tá an teas gearrtha éasca le scaipeadh agus ní bheidh sé ina chúis le dífhoirmiúchán teirmeach mór, rud atá tábhachtach go háirithe maidir le huirlisí meaisínithe cruinneas a dteastaíonn cruinneas ardtoiseach orthu.
① Teocht teas-resistant d'ábhair uirlisí éagsúla: 700-8000C le haghaidh uirlisí diamanta, 13000-15000C le haghaidh uirlisí PCBN, 1100-12000C le haghaidh uirlisí ceirmeacha, 900-11000C le haghaidh TIC(N ) chomhdhúile cementáilte-bhunaithe, agus 900-11000C do ghráin ultramhíne atá bunaithe ar WC Is é 800~9000C an chomhdhúile cementáilte, is é SSS 600~7000C.
② The order of thermal conductivity of various tool materials: PCD>PCBN>WC-based cemented carbide>TiC(N)-based cemented carbide>HSS>Si3N4-based ceramics>A1203-cheirmeacht bunaithe.
③ The order of thermal expansion coefficient of various tool materials is: HSS>WC-based cemented carbide>TiC(N)>A1203-based ceramics>PCBN>Si3N4-based ceramics>PCD.
④ The order of thermal shock resistance of various tool materials is: HSS>WC-based cemented carbide>Si3N4-based ceramics>PCBN>PCD>TiC(N)-based cemented carbide>A1203-cheirmeacht bunaithe.
3. An t-ábhar uirlisí gearrtha a mheaitseáil le hairíonna ceimiceacha an ruda meaisínithe
Tagraíonn meaitseáil airíonna ceimiceacha idir ábhair uirlisí gearrtha agus rudaí próiseála go príomha le meaitseáil na bparaiméadar feidhmíochta ceimiceach, mar shampla cleamhnas ceimiceach, imoibriú ceimiceach, idirleathadh agus díscaoileadh idir ábhair uirlisí agus ábhair workpiece. sceana d'ábhair éagsúla
