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.
pictiúr
1. Ba chóir go mbeadh airíonna bunúsacha ag ábhair uirlisí
an
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.
pictiúr
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.
pictiúr
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.
pictiúr
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 mar an éagsúlacht uirlisí is tábhachtaí i réimse na meaisínithe CNC sa todhchaí.
pictiúr
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-fheidhmíocht mheicniúil agus gearrtha: Comhcheanglaíonn uirlisí brataithe airíonna den scoth an bhunábhair agus an ábhair bhrataithe, rud a choinníonn ní hamháin dea-dhianacht agus ard-neart an bonn
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.
pictiúr
1. Ba chóir go mbeadh airíonna bunúsacha ag ábhair uirlisí
an
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.
pictiúr
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.
pictiúr
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.
pictiúr
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 mar an éagsúlacht uirlisí is tábhachtaí i réimse na meaisínithe CNC sa todhchaí.
pictiúr
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-fheidhmíocht mheicniúil agus gearrtha: Comhcheanglaíonn uirlisí brataithe airíonna den scoth an bhunábhair agus an ábhair bhrataithe, rud a choinníonn ní hamháin dea-dhianacht agus ard-neart an bonn
