Твердая резка (область применения технологии высокоскоростной резки) относится к методу обработки закаленных материалов (обычно твердостью от 54 до 63HRC) — закаленной стали, серого чугуна, ковкого чугуна, порошковой металлургии и деталей из специальных материалов с использованием сверхтвердых режущих инструментов, таких как керамика, сверхтвердый CBN и сверхтонкий цементированный карбид на токарных станках. Эта обработка обычно используется в качестве окончательной обработки или отделки. Она имеет преимущества высокой эффективности, хорошей гибкости, простоты процесса и низких инвестиций по сравнению с традиционным шлифованием. Она все чаще используется в трудоемких и дорогостоящих сценариях шлифования и полирования.
Например, в автомобильной промышленности режущие инструменты из кубического нитрида бора CBN используются для обработки внутреннего отверстия закаленных шестерен 20CrMo5 (60HRC) вместо шлифования, а шероховатость поверхности может достигать 0,22 мкм. Это стало новым процессом, продвигаемым автомобильной промышленностью в стране и за рубежом.
Твердая резка Отделка PK Шлифовка Отделка
Для стали высокой твердости традиционный метод обработки в основном заключается в грубой обработке заготовки в условиях отжига, затем в термообработке и, наконец, в шлифовке для завершения обработки заготовки. Технология твердой резки отличается от традиционных методов обработки. Она имеет меньше этапов обработки, чем традиционные методы обработки. Исключая вторую термообработку для экономии времени обработки, технология твердой обработки обеспечивает большую гибкость, увеличивает скорость съема материала и может даже достигать сухой обработки. Благодаря появлению инструментов из сверхтвердых материалов и повышению точности обрабатывающего оборудования, такого как станки с ЧПУ, использование твердой резки вместо шлифования для завершения окончательной обработки деталей — токарная обработка вместо шлифования стало новым и важным методом отделки.
Твердая резка может значительно сократить технологический процесс, повысить гибкость технологии обработки, сократить инвестиции в корпоративное оборудование, повысить производительность и имеет огромные экономические выгоды. Поскольку твердая резка в основном не использует смазочно-охлаждающую жидкость, она полезна для защиты окружающей среды, поэтому твердая резка привлекает все больше внимания. Конечно, этот инструмент из сверхтвердого материала недешев, но после практического применения вы определенно найдете, какой метод больше подходит для ваших реальных требований, какой из них более экономически эффективен в использовании и может создать большую ценность для вашего продукта.
Материалы для твердого режущего инструмента
Типы материалов для твердого режущего инструмента
Высокоскоростная резка требует использования твердых и сверхтвердых материалов режущего инструмента. Сверхтвердые материалы инструмента, которые могут использоваться для высокоскоростной резки, в основном включают алмаз, поликристаллический кубический нитрид бора (PCBN), керамику, твердый сплав на основе TiC (N) и т. д. Среди них алмаз в основном используется для обработки высокотвердых цветных металлов и неметаллических материалов, в то время как поликристаллический кубический нитрид бора, керамика и твердый сплав на основе TiC (N) в основном используются для обработки высокотвердой стали, чугуна и суперсплавов.
Новый Сустановленный Сарбид Эnd Мбольной Тоол Мматериалы
Фрезы из цементированного карбида имеют хорошую прочность на растяжение и вязкость разрушения, но их низкая твердость и плохая устойчивость к высоким температурам ограничивают их применение при высокоскоростной твердой резке. Однако мелкозернистые и ультрамелкозернистые цементированные карбиды имеют меньший размер твердой фазы после измельчения зерна, а связующая фаза более равномерно распределена вокруг твердой фазы, что повышает твердость и износостойкость цементированных карбидов и широко используется при твердой резке.
Металлокерамическая вставка в промышленности цементированного карбида обычно относится к TiCN/TiC/TiC/TiC/S с Co или Ni в качестве связующей фазы. Во многих случаях один или несколько нитридов металлов группы VB, VB и VB в периодической таблице добавляются в качестве добавок для улучшения механических и высокотемпературных свойств металлокерамики.
Керамика Свысказывание Тинструменты
Керамические режущие инструменты включают керамику на основе оксида алюминия (Al2O3), нитрида кремния (Si3N4) и оксинитрида кремния и алюминия (SiAlON). Поскольку керамика Si3N4 и SiAlON обладает относительно высокой прочностью, особенно прочностью при высоких температурах, инструменты из этого материала наиболее подходят для резки чугуна и жаропрочных суперсплавов. Пять черных керамических материалов NTK изготавливаются путем добавления карбидов к оксиду алюминия для повышения прочности и твердости. Они обладают твердостью при высоких температурах и низкой пластичностью и могут использоваться для токарной обработки легированной стали, холоднодеформированных или ковких чугунных валков и порошковых металлургических металлов с твердостью до HRC62.
Так как керамические режущие инструменты очень хрупкие, для повышения прочности кромок керамических инструментов необходимо использовать отрицательные фаски. Обычно выбираются кромки в форме буквы Т или двойной буквы Т. Жидкие смазочно-охлаждающие жидкости нельзя использовать в процессе резки керамических инструментов. Поэтому керамические инструментальные материалы обычно развиваются в направлении закалки и самосмазывания.
ПКНБ Тоол Мматериальный
Кубический нитрид бора (CBN) — это новый тип неорганического сверхтвердого материала, синтезированного с помощью технологии сверхвысокой температуры и высокого давления с использованием гексагонального нитрида бора (широко известного как белый графит) в качестве сырья. Это синтетический материал, твердость которого уступает только алмазу. Он обладает характеристиками высокой прочности и твердости, хорошей износостойкостью и термостойкостью. Материал PCBN является идеальным инструментальным материалом для твердой резки. Он имеет стабильные химические свойства, хорошую теплопроводность и термостойкость 1400-1500 ℃. Содержание CBN в материалах режущего инструмента PCBN и тип металлического связующего являются основными факторами, влияющими на производительность материалов PCBN. Его можно использовать для получистовой и чистовой обработки жаропрочных сплавов, закаленной стали, отбеленного чугуна и других материалов.
Алмаз Свысказывание Тинструменты
Алмаз — аллотропная модификация углерода и самый твёрдый материал в природе. Алмазный инструмент Имеют высокую твердость, высокую износостойкость и высокую теплопроводность, широко применяются при обработке цветных металлов и неметаллических материалов. Особенно при высокоскоростной резке алюминия и кремний-алюминиевых сплавов алмазные инструменты являются основным видом режущего инструмента, который трудно заменить. Однако недостатком алмазных инструментов является их плохая термостойкость.
Когда температура резки превышает 700℃~800℃, они полностью теряют свою твердость; кроме того, они не подходят для резки черных металлов, поскольку алмаз (углерод) легко реагирует с атомами железа при высоких температурах, преобразуя атомы углерода в графитовые структуры, и инструменты легко повреждаются. Согласно различным источникам и технологическим маршрутам алмазные инструменты можно разделить на следующие три категории.
Инструменты из натурального алмаза. Натуральный алмаз использовался в качестве режущего инструмента сотни лет. После тонкой шлифовки инструмент из натурального монокристаллического алмаза может быть чрезвычайно острым, с радиусом режущей кромки до 0,002 мкм, что позволяет достигать сверхтонкой резки и обрабатывать чрезвычайно высокую точность заготовки и чрезвычайно низкую шероховатость поверхности. Это признанный, идеальный и незаменимый сверхточный инструмент для обработки.
Инструмент из алмаза PCD. Натуральный алмаз стоит дорого, а широко используемый при резке алмаз — это поликристаллический алмаз (PCD). С начала 1970-х годов поликристаллический алмаз (Polycrystauinediamond, называемый вставкой PCD), полученный с помощью технологии синтеза при высокой температуре и высоком давлении, был успешно разработан. Искусственные поликристаллические алмазы во многих случаях заменяли инструменты из натурального алмаза. Сырье PCD имеется в изобилии, и его цена составляет всего несколько десятых долей от дюжины натуральных алмазов. Инструменты PCD не могут шлифовать чрезвычайно острые края, а качество поверхности обработанной заготовки не так хорошо, как у натуральных алмазов. В настоящее время в промышленности нелегко изготовить PCD со стружколомами. вставка. Поэтому PCD можно использовать только для точной резки цветных металлов и неметаллов, и трудно добиться сверхточной зеркальной резки.
Инструменты из алмазов CVD. С конца 1970-х до начала 1980-х годов в Японии появилась технология алмазов CVD. Алмаз CVD относится к синтезу алмазной пленки на гетерогенной подложке (такой как цементированный карбид, керамика и т. д.) методом химического осаждения из паровой фазы (CVD). Алмаз CVD имеет ту же структуру и характеристики, что и природный алмаз.
Эксплуатационные характеристики CVD-алмазов очень близки к показателям природных алмазов. Они обладают преимуществами природных монокристаллических алмазов и поликристаллических алмазов (PCD) и в определенной степени преодолевают их недостатки.
Покрытый Эnd Мболезни
Покрытие инструмента является одним из важных способов улучшения производительности инструмента. Появление режущих инструментов с покрытием сделало большой прорыв в производительности режущего инструмента. Покрытые инструменты покрываются одним или несколькими слоями тугоплавких соединений с хорошей износостойкостью на прочном корпусе инструмента. Он объединяет основу инструмента с твердым покрытием, тем самым значительно улучшая производительность инструмента. Покрытые инструменты могут повысить эффективность обработки, улучшить точность обработки, продлить срок службы инструмента и снизить затраты на обработку.
Характеристики твердосплавного режущего инструмента
Заготовки, вырезанные с помощью технологии твердой резки, в основном являются заготовками высокой твердости. В процессе резки сила резания большая, и охлаждающая жидкость, как правило, не используется в процессе резки. Температура может достигать 900°C, и инструмент легко изнашивается. Это требует, чтобы твердые режущие инструменты имели характеристики высокой прочности, высокой термостойкости, стабильных химических свойств, хорошей теплопроводности и хорошей износостойкости.
