Заманбап илимдин жана техниканын өнүгүшү менен, катуулук жогору болгон инженердик материалдар барган сайын көбөйүүдө, ал эми салттуу токарь технологиясы компетенттүү эмес же кээ бир жогорку катуулуктагы материалдарды иштетүүгө таптакыр жетише албайт.Капталган карбид, керамика, PCBN жана башка superhard инструменттери жогорку катуулугу материалдарды кесүү үчүн эң негизги шартты камсыз кылган жогорку температуранын катуулугуна, кийүүгө туруктуулугуна жана термохимиялык туруктуулугуна ээ жана өндүрүштө олуттуу пайдаларга жетишкен.Өтө катуу шайман колдонгон материал жана анын түзүмү жана геометриялык параметрлери катуу бурулушту ишке ашыруу үчүн негизги элементтер болуп саналат.Ошондуктан, катуу бурулушка жетүү үчүн өтө катуу шайман материалын кантип тандап алуу жана шаймандын акылга сыярлык структурасын жана геометриялык параметрлерин долбоорлоо абдан маанилүү!
(1) капталган цементтелген карбид
Катуулугу жакшы цементтелген карбид аспаптарына TiN, TiCN, TiAlN жана Al3O2 бир же бир нече катмарын жакшы эскирүүгө туруштук бериңиз жана каптаманын калыңдыгы 2-18 мкм.Каптоо, адатта, аспаптын субстратына жана даярдалган материалга караганда бир кыйла төмөн жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ, бул аспаптын субстратынын жылуулук эффектин алсыратат;Башка жагынан алып караганда, ал кесүү процессинде сүрүлүүнү жана адгезияны натыйжалуу жакшыртат жана кесүүчү жылуулуктун пайда болушун азайтат.
PVD каптоо көптөгөн артыкчылыктарды көрсөткөнү менен, Al2O3 жана алмаз сыяктуу кээ бир жабуулар CVD каптоо технологиясын кабыл алышат.Al2O3 - бул катуу ысыкка жана кычкылданууга каршылыкка ээ болгон каптаманын бир түрү, ал атайын шаймандан кесүү менен пайда болгон жылуулукту бөлүп алат.CVD каптоо технологиясы мыкты кесүү эффектине жетүү жана кесүү муктаждыктарын канааттандыруу үчүн ар кандай каптоолордун артыкчылыктарын бириктире алат.
Цементтелген карбид куралдары менен салыштырганда, капталган цементтелген карбид аспаптар күчү, катуулугу жана эскирүүгө туруктуулугу боюнча бир топ жакшырды.Катуулугу HRC45~55 болгон даяр тетикти бурганда, арзан капталган цементтелген карбид жогорку ылдамдыктагы бурулушту ишке ашыра алат.Акыркы жылдары, кээ бир өндүрүүчүлөр капталган материалдарды жана башка ыкмаларды жакшыртуу менен капталган аспаптардын натыйжалуулугун жакшырды.Мисалы, Америка Кошмо Штаттарынын жана Япониянын кээ бир өндүрүүчүлөрү швейцариялык AlTiN каптоочу материалды жана жаңы каптоо патенттелген технологиясын колдонуп, HV4500~4900 катуулугу менен капталган бычактарды чыгарышат, ал HRC47~58 болотту 498,56м/мин ылдамдыкта кесип алат. .Бурулуш температурасы 1500 ~ 1600 ° Cге чейин болгондо, катуулугу дагы эле азайбайт жана кычкылданбайт.Бычактын кызмат мөөнөтү жалпы капталган бычактан төрт эсе көп, ал эми баасы болгону 30% ды түзөт жана адгезиясы жакшы.
(2) Керамикалык материал
Анын курамын, структурасын жана престөө процессин тынымсыз өркүндөтүү менен, өзгөчө нанотехнологиянын өнүгүшү менен керамикалык аспап материалдары керамикалык аспаптарды катуулатууга мүмкүндүк берет.Жакынкы келечекте керамика жогорку ылдамдыктагы болоттон жана цементтелген карбидден кийин кесүүдө үчүнчү революцияны жаратышы мүмкүн.Керамикалык шаймандардын артыкчылыктары жогорку катуулук (HRA91~95), жогорку күч (бүгүлүү күчү 750~1000МПа), жакшы эскирүү туруктуулугу, жакшы химиялык туруктуулук, жакшы жабышууга каршылык, төмөн сүрүлүү коэффициенти жана арзан баа.Ал гана эмес, керамикалык шаймандар да 1200 ° Cде HRA80ге жеткен жогорку температуранын катуулугуна ээ.
Кадимки кесүү учурунда керамикалык аспаптын туруктуулугу абдан жогору жана анын кесүү ылдамдыгы цементтелген карбиддикинен 2 ~ 5 эсе жогору болушу мүмкүн.Бул өзгөчө катуулугу жогору материалдарды иштетүү үчүн ылайыктуу болуп саналат, аягына жана жогорку ылдамдыктагы иштетүү.Ал HRC65ке чейинки катуулуктагы ар кандай катууланган болотту жана катууланган чоюнду кесип алат.Көбүнчө глиноземдин негизиндеги керамика, кремний нитридинин негизиндеги керамика, кермет жана мурут менен бекемделген керамика колдонулат.
Глиноземдин негизиндеги керамикалык аспаптар цементтелген карбидге караганда кызыл катуулугу жогору.Жалпысынан алганда, кесүү жээги жогорку ылдамдыкта кесүү шарттарында пластикалык деформацияны жаратпайт, бирок анын күчү жана катуулугу өтө төмөн.Анын катуулугун жана соккуга туруктуулугун жогорулатуу үчүн, ZrO же TiC жана TiN аралашмасын кошууга болот.Дагы бир ыкма таза металл же кремний карбид мурутун кошуу болуп саналат.Жогорку кызыл катуулугунан тышкары, кремний нитридинин негизиндеги керамика да жакшы бышык.Глиноземдин негизиндеги керамика менен салыштырганда анын кемчилиги болотту иштетүүдө жогорку температуралык диффузияны пайда кылуу оңой, бул аспаптын эскиришин күчөтөт.Кремний нитридинин негизиндеги керамика негизинен боз чоюнду үзгүлтүксүз айландыруу жана фрезерлөө үчүн колдонулат.
Cermet - карбид негизиндеги материалдын бир түрү, анда TiC негизги катуу фаза (0,5-2 мкм) Алар Co же Ti бириктиргичтери менен айкалышат жана цементтелген карбид куралдарына окшош, бирок алар аз жакындыкка, жакшы сүрүлүүгө жана жакшы. каршылык кийүү.Ал кадимки цементтелген карбидге караганда жогорку кесүү температурасына туруштук бере алат, бирок цементтелген карбиддин соккуга туруктуулугу, оор кесүү учурундагы катуулугу жана аз ылдамдыкта жана чоң тоютта күчү жок.
(3) куб бор нитриди (CBN)
CBN катуулук жана эскирүү туруктуулугу боюнча алмаздан кийинки экинчи орунда турат жана жогорку температурадагы эң сонун катуулукка ээ.Керамика менен салыштырганда, анын ысыкка туруктуулугу жана химиялык туруктуулугу бир аз начар, бирок анын таасири жана майдаланууга каршы көрсөткүчтөрү жакшыраак.Ал катууланган болотту (HRC ≥ 50), перлиттүү боз чоюнду, муздатылган чоюнду жана суперсплавды кесүүдө кеңири колдонулат.Цементтелген карбид куралдары менен салыштырганда анын кесуу ылдамдыгын бир иретке жогорулатууга болот.
Жогорку CBN мазмуну менен курамдуу поликристаллдуу куб бор нитриди (PCBN) куралы жогорку катуулук, жакшы эскирүүгө каршылык, жогорку кысуу күчү жана жакшы таасир этет.Анын кемчиликтери термикалык туруктуулугу начар жана химиялык инерттүүлүгү төмөн.Ал ысыкка чыдамдуу эритмелерди, чоюнду жана темир негизиндеги агломерацияланган металлдарды кесүүгө ылайыктуу.PCBN шаймандарындагы CBN бөлүкчөлөрүнүн мазмуну аз, ал эми керамикадан туташтыргыч катары колдонулган PCBN инструменттеринин катуулугу төмөн, бирок ал мурдагы материалдын начар термикалык туруктуулугун жана төмөн химиялык инерцияны түзөт жана катууланган болотту кесүүгө ылайыктуу.
Боз чоюнду жана катууланган болотту кесүүдө керамикалык аспап же CBN инструменти тандалышы мүмкүн.Ушул себептен улам, кайсынысын тандоону аныктоо үчүн чыгаша-пайда жана кайра иштетүү сапатын талдоо жүргүзүлүшү керек.кесүү катуулугу HRC60 төмөн жана чакан тоют ылдамдыгы кабыл алынганда, керамикалык курал жакшы тандоо болуп саналат.PCBN инструменттери катуулугу HRC60дан жогору болгон бөлүктөрдү кесүүгө ылайыктуу, айрыкча автоматтык иштетүү жана жогорку тактыкта иштетүү үчүн.Мындан тышкары, PCBN инструменти менен кесилгенден кийин даярдалган бөлүктүн бетиндеги калдык стресс, ошол эле каптал эскирүү шартында керамикалык шайманга караганда салыштырмалуу туруктуу.
Катууланган болотту кургатуу үчүн PCBN инструментин колдонууда, ошондой эле төмөнкү принциптерди сактоо керек: кесүүчү аймакта пайда болгон жылуулук жумшарышы үчүн станоктун катуулугу мүмкүндүк берген шартта мүмкүн болушунча чоң кесүү тереңдигин тандаңыз. четинин алдыңкы жагындагы металл, бул PCBN куралынын эскиришин натыйжалуу азайтат.Мындан тышкары, кичинекей кесүү тереңдигин колдонууда, ошондой эле PCBN инструментинин начар жылуулук өткөргүчтүгү кесүү аймагындагы жылуулуктун таралышы үчүн өтө кеч болуп калышы мүмкүн, ал эми кесүү аянты ачык металл жумшартуу эффектин жаратышы мүмкүн экенин эске алуу керек. кескичтин эскириши.
2. Катуу аспаптардын бычактын түзүлүшү жана геометриялык параметрлери
Куралдын формасын жана геометриялык параметрлерин акылга сыярлык аныктоо инструменттин кесүү натыйжалуулугун толук ойнотуу үчүн абдан маанилүү.Аспаптын бекемдиги боюнча, бычактын ар кандай формаларынын бийиктен төмөнгө карай күчү төмөнкүдөй: тегерек, 100 ° алмаз, квадрат, 80 ° алмаз, үч бурчтук, 55 ° алмаз, 35 ° алмаз.Бычактын материалы тандалгандан кийин эң жогорку күчкө ээ бычактын формасы тандалат.Катуу бурулуучу бычактарды да мүмкүн болушунча чоң тандап алуу керек, ал эми орой иштетүү тегерек жана чоң жаа радиусу бар бычактар менен жүргүзүлүшү керек.Аяктоодо учу жаа радиусу 0,8ге жакын μ Болжол менен м.
Катууланган болоттон жасалган чиптер кызыл жана жумшак ленталар болуп саналат, алар чоң морттукка ээ, оңой сынбайт жана байланбайт.Катууланган болот кесүүчү бети жогорку сапатта жана жалпысынан чип топтолушун жаратпайт, бирок кесүү күчү чоң, айрыкча радиалдык кесүү күчү негизги кесүүчү күчтөн чоңураак.Ошондуктан, курал терс алдыңкы бурчун (баруу ≥ - 5 °) жана чоң арткы бурчун (ao=10°~15°) колдонушу керек.Негизги ийилүүчү бурчу станоктун катуулугунан көз каранды, жалпысынан 45 ° ~ 60 °, даярдалган тетиктин жана инструменттин чырылдаганын азайтуу.
Посттун убактысы: 24-февраль 2023-ж