1. Aracın temel işlevleri olmalıdır
Kesici takım seçiminin takım ömrü, işleme gücü, işleme kalitesi ve işleme maliyeti üzerinde büyük etkisi vardır. Takım kesim yaparken yüksek basınç, yüksek sıcaklık, sürtünme, şok ve titreşim etkilerine maruz kalır. Bu nedenle, araç aşağıdaki temel işlevlere sahip olmalıdır:
(1) Sertlik ve aşınma direnci. Aletin sertliği, genellikle 60HRC'nin üzerinde olması gereken iş parçası malzemesinin sertliğinden daha yüksek olmalıdır. Alet ne kadar sertse, aşınma direnci o kadar iyidir.
(2) Mukavemet ve dayanıklılık. Alet, kesme kuvvetine, darbeye ve titreşime dayanacak ve aletin kırılgan kırılmasını ve ufalanmasını önlemek için yüksek mukavemete ve tokluğa sahip olmalıdır.
(3) Isı direnci. Aletin ısı direnci daha iyidir, yüksek kesme sıcaklığına dayanabilir ve iyi oksidasyon direncine sahiptir.
(4) Proses fonksiyonu ve ekonomi. Kesici alet iyi döküm işlevine, ısıl işlem işlevine, kaynak işlevine sahip olmalıdır; taşlama işleme fonksiyonu vb. ve yüksek fonksiyon fiyat oranını takip etmelidir.
2. Aletlerin türleri, işlevleri, özellikleri ve kullanımı
1. Seramik alet
Seramik aletler, yüksek sertlik, iyi aşınma direnci, mükemmel ısı direnci ve kimyasal kararlılık özelliklerine sahiptir ve metal ile bağlanması kolay değildir. Seramik takımlar, CNC işlemede çok önemli bir konuma sahiptir. Seramik takımlar, yüksek hızlı kesim ve işlenmesi zor malzemeler için en önemli takımlardan biri haline gelmiştir. Seramik kesme takımları, yüksek hızlı kesme, kuru kesme, sert kesme ve işlenmesi zor malzemelerin kesilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Seramik bıçaklar, geleneksel bıçakların hiç işleyemeyeceği yüksek sert malzemeleri verimli bir şekilde işleyebilir ve "taşlamanın bir araba ile değiştirilmesini" gerçekleştirebilir; Seramik bıçakların optimum kesme hızı, sinterlenmiş karbür bıçaklardan 2 ila 10 kat daha yüksek olabilir, böylece kesme işleminin üretim verimliliğini büyük ölçüde artırır Seramik bıçaklar tarafından kullanılan ana hammadde, yer kabuğunda en bol bulunan elementtir. Bu nedenle, üretkenliği artırmak, işleme maliyetlerini azaltmak ve stratejik değerli metalleri kurtarmak için seramik bıçakların yaygınlaştırılması ve uygulanması büyük önem taşımaktadır ve ayrıca kesme teknolojisinin ilerlemesini büyük ölçüde teşvik edecektir.
⑴ Seramik alet türleri
Seramik alet çeşitleri genel olarak üç kategoriye ayrılabilir: alümina bazlı seramikler, silikon nitrür bazlı seramikler ve kompozit silikon nitrür-alümina bazlı seramikler. Bunlar arasında alümina esaslı ve silisyum nitrür esaslı seramik aletler en çok kullanılanlardır. Silisyum nitrür bazlı seramiklerin işlevi, alümina bazlı seramiklerden daha üstündür.
⑵ Seramik aletlerin işlevleri ve özellikleri
① Yüksek sertlik ve iyi aşınma direnci: Seramik aletlerin sertliği PCD ve PCBN'ninki kadar yüksek olmasa da semente karbür ve yüksek hız çeliği aletlerden çok daha yüksektir ve 93-95HRA'ya ulaşır. Seramik aletler, geleneksel aletlerle işlenmesi zor olan yüksek sertlikteki malzemeleri işleyebilir ve yüksek hızlı kesme ve sert kesme için uygundur.
② Yüksek sıcaklık direnci ve iyi ısı direnci: Seramik aletler, 1200 derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıklarda hala kesim yapabilir. Seramik bıçaklar iyi yüksek sıcaklık mekanik özelliklerine sahiptir ve A12O3 seramik bıçaklar özellikle iyi oksidasyon önleme özelliklerine sahiptir. Kesici kenar kızgın durumda olsa bile sürekli olarak kullanılabilir. Bu nedenle, seramik aletler kuru kesim yapabilir ve daha sonra kesme sıvısı kullanılmayabilir.
③ İyi kimyasal kararlılık: Seramik bıçakların metalle bağlanması kolay değildir ve korozyona dayanıklı ve kimyasal olarak kararlıdır, bu da aletin yapışma aşınmasını azaltabilir.
④ Düşük sürtünme katsayısı: Seramik kesme aletleri ile metal arasındaki yakınlık küçüktür ve sürtünme katsayısı düşüktür, bu da kesme kuvvetini ve kesme sıcaklığını azaltabilir.
⑶ Seramik aletler kullanılır
Seramikler, esas olarak yüksek hızlı bitirme ve yarı bitirme için kullanılan takım malzemelerinden biridir. Seramik kesme aletleri, her türlü dökme demir (gri dökme demir, sfero döküm, dövülebilir dökme demir, soğutulmuş dökme demir, yüksek alaşımlı aşınmaya dayanıklı dökme demir) ve çeliği (karbon yapısal çelik, alaşımlı yapısal çelik, yüksek mukavemetli çelik) kesmek için uygundur. , yüksek manganlı çelik, söndürülmüş çelik vb.), bakır alaşımlarını, grafiti, mühendislik plastiklerini ve kompozit malzemeleri kesmek için de kullanılabilir.
Seramik kesme aletleri, düşük eğilme mukavemeti ve zayıf darbe direnci sorunlarına sahiptir ve düşük hızda ve darbe yükünde kesme için uygun değildir.
2. Elmas alet
Elmas bir karbon allotropudur ve doğada bulunan en sert malzemedir. Elmas aletler yüksek sertliğe, yüksek aşınma direncine ve yüksek termal iletkenliğe sahiptir ve demir dışı metal ve metal olmayan işlemede yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle alüminyum ve silisyum-alüminyum alaşımlarının yüksek hızlı kesiminde elmas takımlar, değiştirilmesi zor olan kesici takımların başında gelmektedir. Yüksek güç, yüksek kararlılık ve uzun ömürlü işleme elde edebilen elmas takımlar, modern CNC işlemede vazgeçilmez ve önemli takımlardır.
⑴ Elmas alet türleri
① Doğal elmas alet: Doğal elmas, yüzlerce yıldır kesme aleti olarak kullanılmaktadır. Doğal tek kristal elmas alet ince bir şekilde taşlanmıştır ve kesme kenarı son derece keskin bir şekilde taşlanabilir. Kesme kenarı yarıçapı 0.002μm'ye ulaşabilir, bu da ultra ince kesimi tamamlayabilir ve son derece yüksek iş parçası hassasiyeti ve son derece düşük yüzey pürüzlülüğünü işlemek için tanınmış, ideal ve yeri doldurulamaz bir ultra ince işleme aletidir.
② PCD elmas aleti: doğal elmas pahalıdır ve çok kristalli elmas (PCD) kesme işleminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Başarının ardından, doğal elmas aletlerin yerini birçok durumda yapay çok kristalli elmas aldı. PCD, hammadde bakımından zengindir ve fiyatı, doğal elmasların yalnızca birkaç onda biri ile onda biri arasındadır. PCD takımları son derece keskin olacak şekilde taşlanamaz, işlenmiş iş parçasının yüzey kalitesi doğal elmas kadar iyi değildir ve endüstride talaş kırıcılı PCD bıçaklarının üretilmesi uygun değildir. Bu nedenle, PCD yalnızca demir dışı metallerin ve metal olmayanların hassas kesimi için kullanılabilir, bu da Süper ince ayna kesimine ulaşmak zordur.
③ CVD elmas araçları: 1970'lerin sonundan 1980'lerin başına kadar, CVD elmas teknolojisi Japonya'da ortaya çıktı. CVD elmas, heterojen bir substrat (sentetik karbür, seramik, vb.) üzerinde bir elmas film oluşturmak için kimyasal buhar biriktirme (CVD) kullanımını ifade eder. CVD pırlanta, doğal pırlanta ile tamamen aynı yapı ve özelliklere sahiptir. CVD elmasın performansı doğal elmasınkine çok yakındır. Doğal tek kristal elmas ve polikristalin elmasın (PCD) avantajlarına sahiptir ve eksikliklerini bir dereceye kadar giderir.
⑵ Elmas aletlerin özellikleri
① Son derece yüksek sertlik ve aşınma direnci: Doğal elmas, doğada bulunan en sert maddedir. Elmas son derece yüksek aşınma direncine sahiptir. Yüksek sertlikteki malzemeleri işlerken, elmas aletlerin ömrü semente karbür aletlerin 10 ila 100 katı, hatta yüzlerce katıdır.
② Çok düşük sürtünme katsayısı: elmas ve bazı demir dışı metaller arasındaki sürtünme katsayısı diğer aletlere göre daha düşüktür, sürtünme katsayısı düşüktür, işleme sırasında deformasyon küçüktür ve kesme kuvveti azaltılabilir.
③ Keskin uçlu çok keskindir: elmas aletin kesici kenarı keskinleştirilebilir ve doğal tek kristalli elmas alet, ultra- gerçekleştirebilen 0.002-0.008μm kadar yüksek olabilir. ince kesim ve ultra ince işleme.
④ Yüksek ısı iletkenliği: Elmas, yüksek ısı iletkenliğine ve ısı yayılımına sahiptir, kesme ısısı kolayca dağılır ve aletin kesme kısmının sıcaklığı düşüktür.
⑤ Düşük termal genleşme katsayısı: Elmasın termal genleşme katsayısı semente karbürünkinden birkaç kat daha küçüktür ve kesme ısısının neden olduğu takım boyutundaki değişiklik çok küçüktür, bu da özellikle yüksek gerektiren ince ve ultra ince işleme için önemlidir. boyutsal doğruluk.
⑶ Elmas aletlerin kullanımı
Elmas aletler çoğunlukla demir dışı metallerin ve metal olmayanların yüksek hızda hassas kesilmesi ve delinmesi için kullanılır. FRP toz metalurji boşlukları, seramikler vb. gibi çeşitli aşınmaya dayanıklı metal olmayanların işlenmesi için uygundur; çeşitli silikon-alüminyum alaşımları gibi çeşitli aşınmaya dayanıklı demir dışı metaller; ve çeşitli demir dışı metallerin son işlemleri.
Elmas aletlerin dezavantajı, zayıf termal stabiliteye sahip olmalarıdır. Kesme sıcaklığı 700 derece C ~ 800 derece C'yi aştığında sertliğini tamamen kaybeder; ayrıca demirli metalleri kesmek için uygun değildir, çünkü elmas (karbon) yüksek sıcaklıklarda demir ile kolayca temas eder. Atomik etki, karbon atomlarını grafit bir yapıya dönüştürür ve bıçaklar kolayca zarar görür.