Jelenleg Kína gépipara gyorsan fejlődik, és néhány nehezen vágható anyagot széles körben használnak az anyagiparban és a precíziós gépiparban.A modern gépipari feldolgozóipar fejlesztési igényeinek kielégítése érdekében néhány nagy szilárdságú és jó szívósságú szerszámot kell alkalmazni.Ezért a kemény anyagú szerszámokat fokozatosan alkalmazzák a gépi feldolgozóiparban.Ez a cikk a kemény anyagú szerszámok megmunkálási alkalmazására összpontosít, tekintettel a kemény anyagú szerszámok fejlesztésére, hogy kölcsönös hivatkozást biztosítson az azonos iparágban dolgozó barátoknak.
A modern gyártástechnológia rohamos fejlődésével és az éles piaci versennyel a gépészeti gyártóipar követelményei is megnövekednek a gépészeti berendezések alkatrészeivel szemben, különös tekintettel a mechanikai alkatrészek szerkezeti teljesítményére.Ezért fokozatosan új, változatos tulajdonságokkal rendelkező anyagok jelentek meg a társadalomban.Ezek az új anyagok nemcsak a hagyományos megmunkáló szerszámok számára jelentenek komoly kihívást, hanem meglehetősen nehezen feldolgozhatók is.Ebben az időben a fejlett forgácsolószerszámok a mechanikai feldolgozóipar fejlődésének kulcsaivá váltak, a kemény anyagú szerszámokat pedig kétségtelenül alkalmazták a modern mechanikai megmunkálásban.
1. Kemény anyagú szerszámok fejlődéstörténete
Az 1950-es években amerikai tudósok szintetikus gyémánt-, kötés- és bór-karbid-port vettek nyersanyagként, amelyek magas hőmérsékleten és nyomáson reagáltak, és a szinterezett polikristályos blokkot a szerszám fő anyagaként használták.Az 1970-es évek után az emberek fokozatosan kifejlesztették a kompozit lemezanyagokat, amelyeket gyémánt és cementált karbid vagy bór-nitrid és cementált karbid kombinálásával állítanak elő.Ebben a technológiában a cementált karbidot tekintik hordozónak, és az aljzat felületén préseléssel vagy szintereléssel gyémántréteget alakítanak ki.A gyémánt körülbelül 0,5-1 mm vastag.Az ilyen anyagok nemcsak az anyagok hajlítási ellenállását javíthatják, hanem hatékonyan megoldják azt a problémát is, hogy a hagyományos anyagokat nem könnyű hegeszteni.Ez elősegítette a kemény anyagú eszköz alkalmazási szakaszba lépését.
2. Kemény anyagú szerszámok alkalmazása a megmunkálásban
(1) Egykristály gyémántszerszámok alkalmazása
Az egykristályos gyémántokat általában szintetikus gyémántra és természetes gyémántra osztják.Általában, ha egykristályos gyémántot használnak a szerszám elkészítéséhez, akkor nagyobb részecskeméretű, 0,1 g-nál nagyobb tömegű és 3 mm-nél nagyobb átmérőjű gyémántot kell kiválasztani.Jelenleg a természetes gyémánt az ásványok legkeményebb anyaga.Nem csak jó kopásállósággal rendelkezik, hanem a belőle készült szerszám is nagyon éles.Ugyanakkor nagy tapadási ellenállással és alacsony hővezető képességgel rendelkezik.A megmunkált szerszám sima és jó minőségű.Ugyanakkor a természetes gyémántból készült szerszám nagyon jó tartóssággal és viszonylag hosszú élettartammal rendelkezik.Ezenkívül, ha hosszú ideig vágja, ez alig befolyásolja az alkatrészek feldolgozását.A viszonylag alacsony hővezető képesség jó hatással lehet az alkatrészek deformációjának megelőzésére.
A természetes gyémántnak számos előnye van.Bár ezek az előnyök drágák, számos nagy pontosságú vágási művelet követelményeinek megfelelnek, és széles körben használják a precíziós vágásban és az ultraprecíziós vágásban.Ezt a technológiát alkalmazták például az atomreaktorokat és más fejlett technológiákat használó fényvisszaverő tükrök, valamint a rakétákon vagy rakétákon használt földi navigációs giroszkópok, valamint egyes óraalkatrészek, fém tartozékok stb.
(2) Polikristályos gyémántszerszámok alkalmazása
A polikristályos gyémántot általában szinterezett gyémántnak nevezik.A polikristályos gyémánt fémekhez, például kobalthoz való felhasználása magas hőmérsékleten és nagy nyomáson keresztül sok egykristályos gyémántport tesz polikristályossá, így polikristályos szerszámanyagot képez.A polikristályos gyémánt keménysége kisebb, mint a természetes gyémánté.Azonban sokféle gyémántpor alkotja, és nincs olyan eset, hogy a különböző kristálysíkok eltérő szilárdsággal és keménységgel rendelkezzenek.Vágáskor a polikristályos gyémántból készült vágóél nagyon nagy ellenállással rendelkezik a véletlen sérülésekkel szemben és jó kopásállósággal rendelkezik.Viszonylag hosszú ideig képes élesen tartani a vágóélt.Ugyanakkor viszonylag gyors vágási sebességet tud használni megmunkáláskor.A WC cementált keményfém szerszámokhoz képest a polikristályos gyémántszerszámok hosszabb élettartammal rendelkeznek, könnyebben hozzáférnek a szintetikus anyagokhoz és alacsonyabbak az árak.
(3) CVD gyémánt alkalmazása
A CVD gyémánt szerszámanyagát alacsony nyomáson dolgozzák fel, ami a legnagyobb különbség a hagyományos PSC technológiától és a PDC technológiától.A CVD gyémánt nem tartalmaz katalizátor komponenst.Bár bizonyos tulajdonságaiban hasonló a természetes gyémánthoz, anyagilag mégis megegyezik a polikristályos gyémánttal, vagyis a kompozíciós szemcsék rendezetlen elrendezésűek, nincs rideg hasítófelület, és a felületek között azonos tulajdonságokkal rendelkeznek.A hagyományos technológiával készült szerszámokhoz képest a CVD gyémánt technológiával készült szerszámok több előnnyel rendelkeznek, mint például a bonyolultabb szerszámforma, alacsonyabb gyártási költség, és ugyanazon penge több pengéje.
(4) Polikristályos köbös bór-nitrid alkalmazása
A polikristályos köbös bór-nitrid (PCBN) egy nagyon elterjedt kemény anyagú szerszám, amelyet egyre szélesebb körben alkalmaznak a megmunkálásban.Az ezzel a technológiával készült szerszám kiváló keménységgel és kopásállósággal rendelkezik.Nem csak viszonylag magas hőmérsékleten használható, hanem kiváló korrózióállósággal és hővezető képességgel is rendelkezik.A PCD és PDC szerszámokhoz képest a polikristályos köbös bór-nitrid szerszámok még mindig gyengébbek a kopásállóságban, de normál körülmények között használhatók 1200 ℃-on, és bizonyos kémiai korróziónak is ellenállnak!
Jelenleg a polikristályos köbös bór-nitridet főként az autógyártásban használják, például autómotorokban, sebességváltó tengelyekben és féktárcsákban.Ráadásul a nehézgép-feldolgozás mintegy egyötöde is ezt a technológiát használja.Az utóbbi években a számítástechnika és a CNC szerszámgép-technológia fejlődésével a polikristályos köbös bór-nitrid alkalmazása egyre szélesebb körben elterjedt, és az olyan fejlett megmunkálási koncepciók megvalósításával, mint a nagysebességű forgácsolás, esztergálás köszörülés helyett, a szerszám A polikristályos köbös bór-nitrid anyaga fokozatosan a modern esztergálás fontos anyagává fejlődött.
3. Összegzés
A kemény anyagú szerszámok alkalmazása a megmunkálásban nemcsak a megmunkálás minőségét és hatékonyságát javítja, hanem a mechanikai feldolgozóipar fejlődésében is létfontosságú szerepet játszik.Ezért a gépi feldolgozóipar fejlődésének elősegítése érdekében a keményanyag-szerszámok kutatásának folyamatos erősítése, a kemény anyagú szerszámokkal kapcsolatos ismeretek teljes körű megértése, az alkalmazási gyakorlat erősítése szükséges, nem csak a szerszámok minőségének javítása érdekében. személyzet, hanem a tudomány és a technológia alkalmazásának erősítése a kemény anyagú szerszámok fejlesztésében, hogy megvalósuljon a gépi feldolgozóipar ugrásszerű fejlődése.
Feladás időpontja: 2019.06.03