Dezvoltarea cuțitelor ocupă o poziție importantă în istoria progresului uman. Încă din secolele 28-20 î.Hr., în China au apărut conuri de alamă și conuri de cupru, burghie, cuțite și alte cuțite de cupru. În perioada târzie a Statelor Războinice (secolul al III-lea î.Hr.), cuțitele de cupru au fost fabricate datorită stăpânirii tehnologiei de cementare. Mașinile de găurit și ferăstrăile la acea vreme aveau unele asemănări cu burghiile și ferăstrăile plate moderne.
Dezvoltarea rapidă a cuțitelor a venit odată cu dezvoltarea mașinilor precum motoarele cu abur la sfârșitul secolului al XVIII-lea.
În 1783, René al Franței a produs pentru prima dată freze. În 1923, Schrotter din Germania a inventat carbura cimentată. Când se folosește carbură cimentată, eficiența este de peste două ori mai mare decât cea a oțelului de mare viteză, iar calitatea suprafeței și acuratețea dimensională a piesei prelucrate prin tăiere sunt, de asemenea, mult îmbunătățite.
Datorită prețului ridicat al oțelului rapid și al carburii cimentate, în 1938, compania germană Degusa a obținut un brevet pentru cuțitele ceramice. În 1972, General Electric Company din Statele Unite a produs diamante sintetice policristaline și lame de nitrură de bor cubic policristalin. Aceste materiale nemetalice pentru scule permit sculei să taie la viteze mai mari.
În 1969, fabrica suedeză Sandvik Steel Works a obținut un brevet pentru producerea de inserții de carbură acoperite cu carbură de titan prin depunere chimică de vapori. În 1972, Bangsha și Lagolan din Statele Unite au dezvoltat o metodă fizică de depunere în vapori pentru a acoperi un strat dur de carbură de titan sau nitrură de titan pe suprafața uneltelor cu carbură cimentată sau din oțel de mare viteză. Metoda de acoperire a suprafeței combină rezistența ridicată și duritatea materialului de bază cu duritatea ridicată și rezistența la uzură a stratului de suprafață, astfel încât materialul compozit să aibă performanțe de tăiere mai bune.
Datorită temperaturii ridicate, presiunii înalte, vitezei mari și pieselor care lucrează în medii fluide corozive, sunt utilizate din ce în ce mai multe materiale dificil de prelucrat, iar nivelul de automatizare a procesării de tăiere și cerințele pentru precizia prelucrării sunt din ce în ce mai mari. . Atunci când se selectează unghiul sculei, este necesar să se ia în considerare influența diferiților factori, cum ar fi materialul piesei de prelucrat, materialul sculei, proprietățile de prelucrare (grund, finisare), etc. și trebuie selectat în mod rezonabil în funcție de situația specifică.
Materiale obișnuite pentru scule: oțel de mare viteză, carbură cimentată (inclusiv cermet), ceramică, CBN (nitrură de bor cubică), PCD (diamant policristalin), deoarece duritatea lor este mai grea decât unu, deci, în general, viteza de tăiere este, de asemenea, Unul este mai înalt decât celălalt.
Analiza performanței materialelor sculei
Oțel de mare viteză:
Poate fi împărțit în oțel de mare viteză obișnuit și oțel de mare viteză de înaltă performanță.
Oțelul obișnuit de mare viteză, cum ar fi W18Cr4V, este utilizat pe scară largă la fabricarea diferitelor cuțite complexe. Viteza sa de tăiere nu este în general prea mare și este de 40-60 m/min atunci când tăiați materiale obișnuite din oțel.
Oțelul de mare viteză de înaltă performanță, cum ar fi W12Cr4V4Mo, este topit prin adăugarea unui conținut de carbon, conținut de vanadiu, cobalt, aluminiu și alte elemente la oțelul obișnuit de mare viteză. Durabilitatea sa este de 1,5-3 ori mai mare decât oțelul obișnuit de mare viteză.
Carbură:
Conform GB2075-87 (cu referire la standardul 190), poate fi împărțit în trei categorii: P, M și K. Carbura cimentată de tip P este utilizată în principal pentru prelucrarea metalelor feroase cu așchii lungi, iar albastrul este folosit ca un semn; Tipul M este utilizat în principal pentru prelucrarea metalelor feroase. Și metalele neferoase, marcate cu galben, cunoscute și sub denumirea de aliaje dure de uz general, tip K este folosit în principal pentru prelucrarea metalelor feroase, a metalelor neferoase și a materialelor nemetalice cu așchii scurte, marcate cu roșu.
Cifrele arabe din spatele P, M și K indică performanța și sarcina de procesare sau condițiile de procesare. Cu cât numărul este mai mic, cu atât duritatea este mai mare și duritatea este mai slabă.
ceramică:
Materialele ceramice au o rezistență bună la uzură și pot prelucra materiale cu duritate mare care sunt dificil sau imposibil de prelucrat cu unelte tradiționale. În plus, uneltele de tăiere ceramice pot elimina consumul de energie al procesării de recoacere și, prin urmare, pot crește duritatea piesei de prelucrat și pot prelungi durata de viață a echipamentului mașinii.
Frecarea dintre lama ceramică și metal este mică la tăiere, tăierea nu este ușor de lipit de lamă și nu este ușor să produceți marginea încorporată și poate efectua tăiere de mare viteză. Prin urmare, în aceleași condiții, rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat este relativ scăzută. Durabilitatea sculei este de câteva ori sau chiar de zeci de ori mai mare decât cea a uneltelor tradiționale, ceea ce reduce numărul de schimbări de scule în timpul prelucrării; rezistență la temperaturi ridicate, duritate roșie bună. Se poate taia continuu la 1200°C. Prin urmare, viteza de tăiere a inserțiilor ceramice poate fi mult mai mare decât cea a carburii cimentate. Poate efectua tăiere de mare viteză sau poate realiza „înlocuirea șlefuirii cu strunjire și frezare”. Eficiența de tăiere este de 3-10 ori mai mare decât cea a uneltelor de tăiere tradiționale, obținând efectul de economisire a orelor de lucru, a energiei electrice și a numărului de mașini-unelte cu 30-70% sau mai mult.
CBN:
Acesta este al doilea material cu cea mai mare duritate cunoscut în prezent. Duritatea foii compozite CBN este în general HV3000 ~ 5000, care are stabilitate termică ridicată și duritate la temperatură ridicată și are rezistență ridicată la oxidare. Are loc oxidarea și nu are loc nicio reacție chimică cu materialele pe bază de fier la 1200-1300 ° C. Are o conductivitate termică bună și un coeficient de frecare scăzut
PCD cu diamant policristalin:
Cuțitele de diamant au caracteristicile de duritate ridicată, rezistență ridicată la compresiune, conductivitate termică bună și rezistență la uzură și pot obține o precizie ridicată de prelucrare și eficiență de prelucrare la tăierea de mare viteză. Deoarece structura PCD este un corp sinterizat de diamant cu granulație fină, cu orientări diferite, duritatea și rezistența la uzură sunt încă mai mici decât cele ale diamantului monocristal, în ciuda adăugării unui liant. Afinitatea dintre metalele neferoase și materialele nemetalice este foarte mică, iar așchiile nu sunt ușor de lipit de vârful sculei pentru a forma muchia acumulată în timpul procesării
Domeniile respective de aplicare ale materialelor:
Oțel de mare viteză: utilizat în principal în ocazii care necesită rezistență ridicată, cum ar fi scule de formare și forme complexe;
Carbură cimentată: cea mai largă gamă de aplicații, practic capabilă;
Ceramica: utilizată în principal în prelucrarea brută și prelucrarea de mare viteză a pieselor dure și a pieselor din fontă;
CBN: Folosit în principal în strunjirea pieselor dure și prelucrarea de mare viteză a pieselor din fontă (în general, este mai eficient decât ceramica în ceea ce privește rezistența la uzură, duritatea la impact și rezistența la rupere);
PCD: Folosit în principal pentru tăierea cu eficiență ridicată a metalelor neferoase și a materialelor nemetalice.
Uneltele CNC Xinfa au o calitate excelentă și o durabilitate puternică, pentru detalii, vă rugăm să verificați: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Ora postării: iunie-02-2023
