1. Airíonna bunúsacha ba chóir go mbeadh ábhair uirlisí
Tá tionchar mór ag roghnú na n-ábhar uirlisí ar shaol uirlisí, ar éifeachtúlacht próiseála, ar cháilíocht phróiseála agus ar chostas próiseála. Agus iad ag gearradh, ní mór d'uirlisí ardbhrú, teocht ard, cuimilte, tionchar agus creathadh a sheasamh. Mar sin, ba cheart go mbeadh na hairíonna bunúsacha seo a leanas ag ábhair uirlisí:
(1) Cruas agus friotaíocht caitheamh. Ní mór cruas an ábhair uirlisí a bheith níos airde ná cruas an ábhair workpiece, de ghnáth a bheith os cionn 60HRC. Dá airde cruas an ábhair uirlisí, is fearr an friotaíocht caitheamh.
(2) Neart agus toughness. Ba cheart go mbeadh ard-neart agus cruas ag baint leis an ábhar uirlisí chun fórsa gearrtha, tionchar agus creathadh a sheasamh, agus cosc a chur ar bhriseadh brittle agus scealpadh na huirlise.
(3) Friotaíocht teasa. Ba cheart go mbeadh friotaíocht teasa maith ag an ábhar uirlisí, go mbeadh sé in ann teocht ard gearrtha a sheasamh, agus go mbeadh cumas frithocsaídeach maith aige.
(4) Feidhmíocht próisis agus geilleagar. Ba cheart go mbeadh feidhmíocht bhrionnú maith, feidhmíocht cóireála teasa, feidhmíocht táthú ag an ábhar uirlisí; feidhmíocht mheilt, etc., agus ba cheart go leanfadh sé cóimheas ardfheidhmíochta-praghais.
2. Cineálacha, feidhmíocht, tréithe agus iarratais na n-ábhar uirlisí
1. Cineálacha, airíonna agus saintréithe ábhair uirlisí diamanta agus iarratais uirlisí
Is allatróp carbóin é diamant agus is é an t-ábhar is deacra a fhaightear sa nádúr. Tá cruas ard, friotaíocht caitheamh ard agus seoltacht teirmeach ard ag uirlisí Diamond, agus úsáidtear iad go forleathan i bpróiseáil miotail neamhfheiriúla agus ábhair neamh-mhiotalacha. Go háirithe i gearradh ardluais cóimhiotail alúmanaim alúmanaim agus sileacain, is é uirlisí diamanta an príomh-éagsúlacht uirlisí gearrtha atá deacair a athsholáthar. Is uirlis fíor-riachtanach agus tábhachtach i bpróiseáil CNC nua-aimseartha iad uirlisí Diamond ar féidir leo ard-éifeachtúlacht, ardchobhsaíocht agus próiseáil saoil fhada a bhaint amach.
1) Cineálacha uirlisí Diamond
① Uirlisí diamanta nádúrtha: Tá Diamond nádúrtha in úsáid mar uirlisí gearrtha leis na céadta bliain. Tar éis meilt fíneáil, is féidir leis an uirlis diamanta criostail aonair nádúrtha a bheith thar a bheith géar, le ga ceannródaíoch suas le 0.002μm, is féidir gearradh ultra-tanaí a bhaint amach, agus is féidir le cruinneas workpiece thar a bheith ard agus dromchla an-íseal a phróiseáil. gairbhe. Is uirlis meaisínithe ultra-bheachtais aitheanta, idéalach agus nach féidir a athsholáthar.
② Uirlis Diamond PCD: Tá Diamond nádúrtha costasach, agus is é Diamond polycrystalline (PCD) an Diamond is mó a úsáidtear le haghaidh gearrtha. Ó na 1970idí go luath, tar éis forbairt rathúil lanna Diamond polycrystalline (Polycrystalline Diamond, dá ngairtear PCD) ullmhaithe ag teocht ard agus teicneolaíocht sintéise ardbhrú, tá uirlisí Diamond nádúrtha curtha in ionad Diamond polycrystalline saorga i go leor ócáidí. Tá amhábhair PCD flúirseach, agus níl a phraghas ach cúpla deichiú go dosaen de Diamond nádúrtha.
Ní féidir le huirlisí PCD imill thar a bheith géar a mheilt, agus níl cáilíocht dromchla an phíosa oibre próiseáilte chomh maith le Diamond nádúrtha. Faoi láthair, níl sé éasca lanna PCD a mhonarú le scoradáin sliseanna sa tionscal. Dá bhrí sin, ní féidir PCD a úsáid ach amháin le haghaidh gearradh cruinneas ar mhiotail neamhfheiriúla agus neamh-mhiotail, agus tá sé deacair gearradh scátháin ultra-cruinneas a bhaint amach.
③ Uirlisí diamanta CVD: Tá teicneolaíocht Diamond CVD le feiceáil sa tSeapáin ó dheireadh na 1970idí agus go luath sna 1980í. Tagraíonn CVD Diamond do shintéis scannán diamanta ar fhoshraith ilchineálach (cosúil le cairbíd cementáilte, criadóireacht, etc.) trí thaisceadh gaile ceimiceach (CVD). Tá an struchtúr agus na hairíonna céanna ag Diamond CVD mar Diamond nádúrtha.
Tá feidhmíocht Diamond CVD an-gar do dhiamant nádúrtha. Tá na buntáistí a bhaineann le Diamond criostail aonair nádúrtha agus Diamond polycrystalline (PCD), agus go pointe áirithe sáraíonn sé a n-easnaimh.
(2) Saintréithe feidhmíochta uirlisí Diamond
① Cruas an-ard agus friotaíocht caitheamh: Is é Diamond nádúrtha an tsubstaint is deacra a fhaightear sa nádúr. Tá friotaíocht caitheamh thar a bheith ard ag Diamond. Nuair a bhíonn ábhair ard-chruas á bpróiseáil, tá saol na n-uirlisí diamanta 10 go 100 uair níos mó ná mar a bhíonn uirlisí chomhdhúile cementáilte, nó fiú suas le cúpla céad uair.
② Comhéifeacht frithchuimilte an-íseal: Tá an comhéifeacht frithchuimilte idir Diamond agus roinnt miotail neamhfheiriúla níos ísle ná uirlisí eile. Ciallaíonn comhéifeacht frithchuimilte íseal níos lú dífhoirmithe le linn próiseála, rud a d'fhéadfadh fórsa gearrtha a laghdú.
③ Ceannródaíoch an-ghéar: Is féidir imeall gearrtha uirlisí Diamond a ghéarú go han-ghéar. Is féidir le huirlisí diamanta criostail aonair nádúrtha a bheith chomh géar le 0.002-0.008μm, ar féidir leo gearradh ultra-tanaí agus próiseáil ultra-cruinneas a dhéanamh.
④ Seoltacht teirmeach an-ard: Tá seoltacht teirmeach ard agus idirleathadh teirmeach ag Diamond, is furasta an teas a ghearradh a scaipeadh, agus tá teocht an chuid gearrtha den uirlis íseal.
⑤ Comhéifeacht leathnú teirmeach íseal: Tá comhéifeacht leathnú teirmeach Diamond arís agus arís eile níos lú ná an chomhdhúile cementáilte, agus is beag an t-athrú ar mhéid an uirlis de bharr teasa a ghearradh, rud atá tábhachtach go háirithe maidir le cruinneas agus próiseáil ultra-cruinneas le ardtoiseach. ceanglais chruinneas.
(3) Feidhm uirlisí diamanta
Úsáidtear uirlisí Diamond den chuid is mó le haghaidh gearradh fíneáil agus leadránach miotail neamhfheiriúla agus ábhair neamh-mhiotalacha ag luas ard. Oiriúnach chun neamh-mhiotail chaitheamh-resistant éagsúla a phróiseáil, mar shampla bearnaí miotalóireacht phúdair plaisteacha athneartaithe le snáithíní gloine, ábhair ceirmeacha, etc.; miotail neamhfheiriúla chaitheamh-resistant éagsúla, mar shampla cóimhiotail alúmanaim sileacain éagsúla; críochnú miotail neamhfheiriúil éagsúla.
Is é an míbhuntáiste a bhaineann le huirlisí Diamond ná go bhfuil cobhsaíocht theirmeach bocht acu. Nuair a sháraíonn an teocht gearrtha 700 céim ~ 800 céim, caillfidh siad a chruas go hiomlán; ina theannta sin, níl siad oiriúnach chun miotail neamhfheiriúla a ghearradh, toisc go n-imoibríonn Diamond (carbóin) go héasca le hadaimh iarainn ag teochtaí arda, adaimh charbóin a thiontú i struchtúir graifíte, agus déantar damáiste do na huirlisí go héasca.
2. Cineálacha, airíonna agus tréithe ábhar uirlisí nítríde bórón ciúbach agus iarratais uirlisí
Nítríde bórón ciúbach (CBN), an dara ábhar superhard sintéiseithe trí mhodh cosúil leis an modh monaraíochta diamanta, is é an dara ceann amháin le diamant i gcruas agus seoltacht teirmeach. Tá cobhsaíocht theirmeach den scoth aige agus ní ocsaídíonn sé nuair a théitear go 10,000 céim san atmaisféar. Tá airíonna ceimiceacha an-chobhsaí ag CBN do mhiotail neamhfheiriúla agus is féidir iad a úsáid go forleathan i bpróiseáil táirgí cruach.
(1) Cineálacha uirlisí nítríde bórón ciúbach
Is substaint í nítríde bórón ciúbach (CBN) nach bhfuil sa nádúr. Is féidir é a roinnt ina chriostail aonair agus polycrystalline, eadhon criostail aonair CBN agus nítríde bórón ciúbach polycrystalline (PCBN le haghaidh gearr). Tá CBN ar cheann de na allatróip de nítríde bórón (BN) agus tá struchtúr cosúil le diamant aige.
Is ábhar polycrystalline é PCBN (nítríde bórón ciúbach polycrystalline) a dhéantar trí ábhair CBN fíneáil a shintéiriú le chéile trí chéim ceangailteach (TiC, TiN, Al, Ti, etc.) faoi theocht ard agus brú ard. Faoi láthair is é an t-ábhar uirlisí leis an cruas sa dara háit ach amháin le Diamond atá sintéiseithe go saorga. Déantar tagairt dó agus diamant le chéile mar ábhair uirlisí superhard. Úsáidtear PCBN go príomha chun uirlisí nó uirlisí eile a dhéanamh.
Is féidir uirlisí PCBN a roinnt ina lanna lárnacha PCBN agus lanna ilchodacha PCBN sintéaraithe le chomhdhúile cementáilte.
Déantar lanna ilchodacha PCBN trí shraith de {{0}} a shintéiriú.5-1.0mm PCBN tiubh ar chomhdhúile cementáilte a bhfuil neart agus déine maith aige. Comhcheanglaíonn a fheidhmíocht toughness maith le cruas ard agus friotaíocht caitheamh. Réitíonn sé na fadhbanna a bhaineann le neart lúbthachta íseal agus táthú deacair lanna CBN.
(2) Príomh-airíonna agus tréithe nítríde bórón ciúbach
Cé go bhfuil cruas nítríde bórón ciúbach beagán níos ísle ná sin de Diamond, tá sé i bhfad níos airde ná ábhair ard-chruas eile. Is é an buntáiste iontach a bhaineann le CBN ná go bhfuil a chobhsaíocht theirmeach i bhfad níos airde ná mar atá ag diamant, ar féidir léi os cionn 1200 céim a bhaint amach (is é 700-800 céim an Diamond). Buntáiste eile atá gan íoc ná go bhfuil sé támh go ceimiceach agus nach n-imoibríonn sé go ceimiceach le hiarann ag 1200-1300 céim . Is iad seo a leanas príomh-shaintréithe feidhmíochta nítríde bórón ciúbach.
① Cruas ard agus friotaíocht caitheamh: Tá struchtúr criostail CBN cosúil le diamant, agus tá cruas agus neart comhchosúil aige le diamant. Tá PCBN oiriúnach go háirithe chun ábhair ard-chruas a phróiseáil nach bhféadfaí a bheith ina talamh ach amháin roimhe seo, agus is féidir cáilíocht dromchla workpiece níos fearr a fháil.
② Cobhsaíocht teirmeach ard: Is féidir le friotaíocht teasa CBN 1400-1500 céim a bhaint amach, atá beagnach 1 uair níos airde ná an diamant (700-800 céim). Is féidir le huirlisí PCBN cóimhiotail ardteochta agus cruach cruaite a ghearradh ar luas 3-5 uair níos airde ná luas uirlisí chomhdhúile.
③ Cobhsaíocht cheimiceach den scoth: Ní imoibríonn sé go ceimiceach le hábhair iarainn ag 1200-1300 céim, agus ní bheidh sé ag caitheamh chomh géar le Diamond. Ag an am seo, féadann sé cruas chomhdhúile a choimeád fós; Tá uirlisí PCBN oiriúnach chun páirteanna cruach cruaite agus iarann teilgthe fuaraithe a ghearradh, agus is féidir iad a úsáid go forleathan i gearradh ardluais ar iarann teilgthe.
④ Seoltacht theirmeach maith: Cé nach féidir le seoltacht theirmeach CBN teacht suas le diamant, i measc gach cineál ábhar uirlisí, níl seoltacht theirmeach PCBN ach amháin le diamant, agus tá sé i bhfad níos airde ná cruach ardluais agus chomhdhúile.
⑤ Comhéifeacht cuimilte íseal: Is féidir le fórsa gearrtha laghdaithe, teocht gearrtha níos ísle, agus cáilíocht dromchla feabhsaithe le linn gearrtha a bheith mar thoradh ar chomhéifeacht frithchuimilte íseal.
(3) Feidhm uirlisí nítríde bórón ciúbach
Tá nítríde bórón ciúbach oiriúnach chun ábhair éagsúla atá deacair a ghearradh a chríochnú, mar shampla cruach cruaite, iarann teilgthe crua, cóimhiotal ardteochta, chomhdhúile cementáilte, ábhair spraeála dromchla, etc. Is féidir leis an cruinneas meaisínithe IT5 (IT6 le haghaidh poill) a bhaint amach, agus is féidir leis an luach garbh dromchla a bheith chomh beag le Ra1.25 ~ 0.20μm.
Tá droch-dhianacht agus neart lúbthachta ag ábhair uirlisí nítríde bórón ciúbach. Dá bhrí sin, níl uirlisí casadh nítríde bórón ciúbach oiriúnach le haghaidh meaisínithe garbh ar luas íseal agus le ualach ard-thionchar; ag an am céanna, níl siad oiriúnach le haghaidh ábhair a ghearradh le plaisteacht ard (cosúil le cóimhiotal alúmanaim, cóimhiotal copair, cóimhiotal nicil-bhunaithe, cruach le plaisteacht ard, etc.), mar gheall ar na miotail seo a ghearradh, beidh imeall tógtha tromchúiseach ann. a ghiniúint, rud a mheathfaidh an dromchla machined.
3. Cineálacha, airíonna agus saintréithe ábhair uirlisí ceirmeacha agus iarratais uirlisí
Tá tréithe cruas ard, friotaíocht caitheamh maith, friotaíocht teasa den scoth agus cobhsaíocht cheimiceach ag uirlisí ceirmeacha, agus níl siad éasca le bannaí le miotail. Tá áit an-tábhachtach ag uirlisí ceirmeacha i meaisínithe CNC. Tá uirlisí ceirmeacha anois ar cheann de na príomh-uirlisí maidir le gearradh ardluais agus ábhair deacair le meaisín. Úsáidtear uirlisí ceirmeacha go forleathan i gearradh ardluais, gearradh tirim, gearradh crua agus gearradh ábhair atá deacair le meaisín. Is féidir le huirlisí ceirmeacha ábhair ardchrua a phróiseáil go héifeachtúil nach féidir le huirlisí traidisiúnta a phróiseáil ar chor ar bith, agus "casadh in ionad meilt" a bhaint amach; is féidir leis an luas gearrtha is fearr is féidir le huirlisí ceirmeacha a bheith 2 go 10 n-uaire níos airde ná sin na n-uirlisí chomhdhúile cementáilte, rud a fheabhsóidh éifeachtacht táirgthe gearrtha go mór; is iad na príomh-amhábhair a úsáidtear in ábhair uirlisí ceirmeacha na heilimintí is flúirseach i screamh an domhain. Dá bhrí sin, tá tábhacht mhór ag cur chun cinn agus cur i bhfeidhm uirlisí ceirmeacha chun táirgiúlacht a fheabhsú, costais phróiseála a laghdú, agus miotail lómhara straitéiseacha a shábháil, agus cuirfidh sé go mór le dul chun cinn na teicneolaíochta gearrtha a chur chun cinn go mór.
(1) Cineálacha ábhair uirlisí ceirmeacha
Is féidir ábhair uirlisí ceirmeacha a roinnt go ginearálta i dtrí chatagóir: criadóireacht alúmana-bhunaithe, criadóireacht nítríde sileacain-bhunaithe, agus criadóireacht ilchodach sileacain nítríde-alúmana-bhunaithe. Ina measc, is iad na hábhair uirlisí ceirmeacha atá bunaithe ar alúmana agus nítríde sileacain na cinn is mó a úsáidtear. Tá feidhmíocht na criadóireachta atá bunaithe ar nítríde sileacain níos fearr ná an fheidhmíocht atá ag criadóireacht alúmana-bhunaithe.
(2) Feidhmíocht agus tréithe uirlisí ceirmeacha
Is iad seo a leanas tréithe feidhmíochta uirlisí ceirmeacha:
① Cruas ard agus friotaíocht caitheamh maith: Cé nach bhfuil cruas na n-uirlisí ceirmeacha chomh hard le cruas PCD agus PCBN, tá sé i bhfad níos airde ná cruas chomhdhúile cementáilte agus uirlisí cruach ardluais, ag baint amach 93 ~ 95HRA. Is féidir le huirlisí ceirmeacha ábhair ard-chruas a phróiseáil atá deacair a phróiseáil le huirlisí traidisiúnta, agus atá oiriúnach le haghaidh gearradh ardluais agus gearradh crua.
② Friotaíocht teocht ard agus friotaíocht teasa maith: Is féidir le huirlisí ceirmeacha a ghearradh fós ag teocht ard os cionn 1200 céim. Tá airíonna meicniúla ardteochta den scoth ag uirlisí ceirmeacha. Tá friotaíocht ocsaídiúcháin go háirithe maith ag uirlisí ceirmeacha Al2O3. Is féidir an ceannródaíoch a úsáid go leanúnach fiú i stát dearg-te. Mar sin, is féidir le huirlisí ceirmeacha gearradh tirim a bhaint amach, rud a fhágann go gcuirfear deireadh leis an ngá atá le sreabhach gearrtha.
③ Cobhsaíocht mhaith cheimiceach: Ní furasta uirlisí ceirmeacha a nascadh le miotail, agus tá siad resistant creimeadh agus cobhsaí go ceimiceach, rud a d'fhéadfadh caitheamh nascáil uirlisí a laghdú.
④ Comhéifeacht frithchuimilte íseal: Tá cleamhnas íseal ag uirlisí ceirmeacha le miotail agus comhéifeacht frithchuimilte íseal, rud a d'fhéadfadh fórsa gearrtha agus teocht gearrtha a laghdú.
(3) Iarratais uirlisí ceirmeacha
Tá ceirmeach ar cheann de na hábhair uirlisí a úsáidtear go príomha le haghaidh críochnú ardluais agus leathchríochnú. Tá uirlisí ceirmeacha oiriúnach chun iarann teilgthe éagsúla a ghearradh (iarann teilgthe liath, iarann insínte, iarann teilgthe intuargainte, iarann teilgthe fuaraithe, iarann teilgthe ard-chóimhiotail caitheamh-resistant) agus steels (cruach struchtúrach carbóin, cruach struchtúrach cóimhiotail, cruach ard-neart, cruach ard-mangainéise, cruach Múchadh, etc.), agus is féidir é a úsáid freisin chun cóimhiotail chopair, graifít, plaistigh innealtóireachta agus ábhair chomhchodacha a ghearradh.
Tá na fadhbanna a bhaineann le neart lúbthachta íseal agus toughness droch-thionchar ag ábhair uirlisí ceirmeacha, agus níl siad oiriúnach le gearradh faoi luas íseal agus ualach tionchair.
4. Feidhmíocht agus tréithe ábhair uirlisí brataithe agus cur i bhfeidhm uirlisí
Tá uirlisí sciath ar cheann de na bealaí tábhachtacha chun feidhmíocht uirlisí a fheabhsú. Tá dul chun cinn mór déanta ag teacht chun cinn uirlisí brataithe i bhfeidhmíocht gearrtha uirlisí. Déantar uirlisí brataithe trí shraith amháin nó níos mó de chomhdhúile teasfhulangacha a chótáil le friotaíocht maith caitheamh ar chomhlacht uirlisí diana. Comhcheanglaíonn siad an tsubstráit uirlisí le sciath crua, rud a fheabhsaíonn feidhmíocht uirlisí go mór. Is féidir le huirlisí brataithe éifeachtúlacht próiseála a fheabhsú, cruinneas próiseála a fheabhsú, saol uirlisí a leathnú, agus costais phróiseála a laghdú.
Úsáideann thart ar 80% de na huirlisí gearrtha a úsáidtear in uirlisí meaisín CNC nua uirlisí brataithe. Beidh uirlisí brataithe mar an éagsúlacht uirlisí is tábhachtaí i réimse próiseála CNC sa todhchaí.
(1) Cineálacha uirlisí brataithe
Ag brath ar an modh sciath, is féidir uirlisí brataithe a roinnt ina uirlisí brataithe le haghaidh taiscí gaile ceimiceach (CVD) agus uirlisí brataithe le haghaidh taiscí gaile fisiceach (PVD). Go ginearálta úsáideann uirlisí chomhdhúile brataithe deascadh gaile ceimiceach, agus tá an teocht taiscí thart ar 1000 céim. Is gnách go n-úsáideann uirlisí cruach ardluais brataithe deascadh gaile fisiceach, agus tá an teocht taiscí thart ar 500 céim.
De réir bunábhair éagsúla na n-uirlisí brataithe, is féidir uirlisí brataithe a roinnt ina uirlisí brataithe carbide, uirlisí brataithe cruach ardluais, agus uirlisí brataithe ar chriadóireacht agus ábhair superhard (nítríde bórón Diamond agus ciúbach).
De réir airíonna na n-ábhar brataithe, is féidir uirlisí brataithe a roinnt ina dhá chatagóir, eadhon uirlisí brataithe "crua" agus uirlisí brataithe "bog". Is é príomh-sprioc uirlisí brataithe "crua" cruas ard agus friotaíocht caitheamh. Is iad na príomhbhuntáistí a bhaineann leis ná cruas ard agus friotaíocht caitheamh maith. Is iad na cinn tipiciúla ná bratuithe TIC agus stáin. Is é an sprioc atá le huirlisí brataithe "bog" ná comhéifeacht frithchuimilte íseal, ar a dtugtar uirlisí féin-bhealaithe freisin. Tá a chomhéifeacht frithchuimilte leis an ábhar workpiece an-íseal, ach thart ar 0.1, is féidir leis an greamaitheacht a laghdú, cuimilte a laghdú, agus fórsa gearrtha agus teocht gearrtha a laghdú.
Le déanaí, forbraíodh uirlisí nana-brataithe. Is féidir leis an gcineál seo uirlisí brataithe úsáid a bhaint as teaglaim éagsúla d'ábhair bhrataithe éagsúla (mar shampla miotail / miotail, miotail / ceirmeacha, ceirmeacha / ceirmeacha, etc.) chun riachtanais fheidhmiúla agus feidhmíochta éagsúla a chomhlíonadh. Is féidir le nana-brataithe atá deartha go réasúnta a dhéanamh go bhfuil feidhmeanna frith-fhrithchuimilte agus frith-chaitheamh den scoth agus airíonna féin-bhealaithe ag ábhair uirlisí, atá oiriúnach do ghearradh tirim ardluais.
(2) Saintréithe uirlisí brataithe
Is iad seo a leanas tréithe feidhmíochta uirlisí brataithe:
① Dea-fheidhmíocht mheicniúil agus ghearradh: Comhcheanglaíonn uirlisí brataithe airíonna den scoth an bhunábhair agus an ábhair bhrataithe, ag cothabháil dea-dhianacht agus ard-neart an bhunábhair agus ag an am céanna tá cruas ard, friotaíocht ard caitheamh agus comhéifeacht frithchuimilte íseal an bhrataithe. . Mar sin, is féidir luas gearrtha uirlisí brataithe a mhéadú níos mó ná 2 uair i gcomparáid le huirlisí neamhbhrataithe, agus ceadaítear ráta beathaithe níos airde. Tá saol na n-uirlisí brataithe feabhsaithe freisin.
② Solúbthacht láidir: Tá solúbthacht leathan ag uirlisí brataithe agus leathnaíonn siad go mór an raon próiseála. Is féidir le huirlis brataithe amháin roinnt uirlisí neamhbhrataithe a athsholáthar.
③ Tiús sciath: Méadóidh an saol uirlis le méadú ar thiús sciath, ach nuair a shroicheann an tiús sciath saturation, ní bheidh méadú suntasach ar shaol an uirlis a thuilleadh. Nuair a bhíonn an sciath ró-tiubh, tá sé éasca a chur faoi deara feannadh; nuair a bhíonn an sciath ró-tanaí, tá an friotaíocht caitheamh bochta.
④ Regrinding: Tá ath-mheilt na lanna brataithe bocht, tá an trealamh sciath casta, tá riachtanais an phróisis ard, agus tá an t-am sciath fada.
⑤ Ábhar sciath: Tá feidhmíocht ghearradh difriúil ag uirlisí le hábhair sciath éagsúla. Mar shampla: tá buntáiste ag sciath TiC maidir le gearradh íseal-luas; Tá TiN níos oiriúnaí do ghearradh ardluais.
(3) Feidhmiú uirlisí brataithe
Tá cumas mór ag uirlisí brataithe i réimse na meaisínithe CNC agus beidh siad mar an cineál uirlis is tábhachtaí i réimse na meaisínithe CNC sa todhchaí. Tá teicneolaíocht sciath curtha i bhfeidhm ar mhuilte deiridh, reamers, druileanna, uirlisí meaisínithe poll cumaisc, hobs fearas, gearrthóirí múnlaithe fearas, gearrthóirí bearrtha fearas, bróitsí foirmithe agus cuir isteach innéacsaithe éagsúla atá gléasta ag meaisín chun freastal ar riachtanais gearrtha ardluais de steels éagsúla. agus iarann teilgthe, cóimhiotail teas-dhíonach agus miotail neamhfheiriúla.
5. Cineálacha, airíonna, tréithe agus iarratais na n-ábhar uirlisí chomhdhúile cementáilte
Is iad uirlisí chomhdhúile cementáilte, go háirithe uirlisí chomhdhúile cementáilte innéacsaithe, na príomh-tháirgí d'uirlisí meaisínithe CNC. Ó na 1980idí, leathnaíodh cineálacha éagsúla uirlisí nó lanna chomhdhúile stroighne in-innéacsaithe agus lárnacha chuig réimsí uirlisí gearrtha éagsúla. Ina measc, tá méadú tagtha ar uirlisí innéacsaithe chomhdhúile cementáilte ó uirlisí casadh simplí agus gearrthóirí muilleoireachta aghaidh go réimsí uirlisí éagsúla cruinneas, casta agus foirmithe.
(1) Cineálacha uirlisí chomhdhúile cementáilte
De réir an phríomh-chomhdhéanamh ceimiceach, is féidir chomhdhúile cementáilte a roinnt ina chomhdhúile stroighne bunaithe ar chomhdhúile tungstain agus chomhdhúile stroighne bunaithe ar chomhdhúile tíotáiniam (nítríde) (TiC (N).
Áirítear trí chineál chomhdhúile stroighne tungstain-bhunaithe: cineál cóbalt tungstain (YG), cineál tíotáiniam cóbalt tungstain (YT), agus cineál breisithe chomhdhúile annamh (YW). Tá a gcuid buntáistí agus míbhuntáistí féin ag gach ceann acu. Is iad na príomh-chomhpháirteanna chomhdhúile tungstain (WC), chomhdhúile tíotáiniam (TiC), chomhdhúile tantalam (TaC), chomhdhúile niobium (NbC), etc. Is é an chéim nascáil miotail a úsáidtear go coitianta Co.
Is chomhdhúile cementáilte atá bunaithe ar chomhdhúile tíotáiniam (nítríde) ná chomhdhúile cementáilte le TIC mar an phríomh-chomhpháirt (tá cairbídí nó nítrídí eile curtha le cuid acu), agus is iad Mo agus Ni na céimeanna nasctha miotail a úsáidtear go coitianta.
Roinneann ISO (Eagraíocht Idirnáisiúnta um Chaighdeánú) cairbíd stroighne gearrtha i dtrí chatagóir:
Catagóir K, lena n-áirítear Kl0~K40, atá comhionann le catagóir YG mo thíre (is é WC-Co an phríomh-chomhpháirt).
Catagóir P, lena n-áirítear P01~P50, atá comhionann le catagóir YT mo thíre (is é WC-TiC-Co an phríomh-chomhpháirt).
Catagóir M, lena n-áirítear M10~M40, atá comhionann le catagóir YW mo thíre (is é WC-TiC-TaC(NbC)-Co an phríomh-chomhpháirt).
Déantar gach branda a léiriú ag uimhir idir 01 agus 50 chun sraith cóimhiotail a léiriú ó chruas ard go dtí an toughness uasta.
(2) Saintréithe feidhmíochta uirlisí chomhdhúile cementáilte
Is iad seo a leanas tréithe feidhmíochta uirlisí cairbíde cementáilte:
① Cruas ard: déantar uirlisí chomhdhúile cementáilte de chomhdhúile (ar a dtugtar céim chrua) le cruas ard agus pointe leá agus ceanglóra miotail (ar a dtugtar céim nascáil) trí mhiotaleolaíocht púdair. Sroicheann a gcruas 89-93HRA, atá i bhfad níos airde ná cruach ardluais. Ag 5400 céim, is féidir leis an cruas fós 82-87HRA a bhaint amach, atá mar an gcéanna le cruas cruach ardluais ag teocht an tseomra (83-86HRA). Athraíonn luach cruas chomhdhúile cementáilte de réir nádúr, cainníocht, méid na gcáithníní agus ábhar na céime nascáil miotail de chomhdhúile, agus laghdaítear go ginearálta leis an méadú ar ábhar céim miotail nascáil. Nuair a bhíonn ábhar na céime nasctha mar an gcéanna, tá cruas cóimhiotal YT níos airde ná cruas cóimhiotail YG, agus tá cruas ardteochta níos airde ag an gcóimhiotal a bhfuil TaC (NbC) leis.
② Neart solúbtha agus déineacht: Tá neart flexural chomhdhúile cementáilte a úsáidtear go coitianta sa raon 900-1500MPa. Dá airde an t-ábhar de chéim nascáil miotail, is airde an neart flexural. Nuair a bhíonn an t-ábhar ceanglóra mar an gcéanna, tá neart cóimhiotail cineál YG (WC-Co) níos airde ná cóimhiotail cineál YT (WC-TiC-Co), agus laghdaítear an neart le méadú ar ábhar TiC. Is ábhar brittle é chomhdhúile cementáilte, agus níl a déineacht tionchair ag teocht an tseomra ach 1/30 go 1/8 de chruach ardluais.
(3) Feidhm uirlisí chomhdhúile cementáilte a úsáidtear go coitianta
Úsáidtear cóimhiotail cineál YG go príomha chun iarann teilgthe, miotail neamhfheiriúla agus ábhair neamh-mhiotalacha a phróiseáil. Tá cruas níos airde agus friotaíocht caitheamh ag chomhdhúile cementáilte mín-ghráin (cosúil le YG3X, YG6X) ná na cinn mheán-gráin nuair a bhíonn an t-ábhar cóbalt mar an gcéanna. Tá sé oiriúnach chun roinnt iarann teilgthe crua speisialta, cruach dhosmálta austenític, cóimhiotal teas-resistant, cóimhiotal tíotáiniam, cré-umha crua agus ábhair inslithe chaitheamh-resistant a phróiseáil.
Is iad na buntáistí gan íoc de chomhdhúile cementáilte cineál YT cruas ard, friotaíocht teasa maith, cruas níos airde agus neart comhbhrúiteach ag teocht ard ná cineál YG, agus friotaíocht maith ocsaídiúcháin. Dá bhrí sin, nuair is gá go mbeadh friotaíocht teasa níos airde agus friotaíocht caitheamh ag an uirlis, ba cheart grád le hábhar TiC níos airde a roghnú. Tá cóimhiotail YT oiriúnach chun ábhair phlaisteacha a phróiseáil cosúil le cruach, ach ní le haghaidh cóimhiotail tíotáiniam agus cóimhiotail alúmanaim sileacain a phróiseáil.
Tá airíonna cóimhiotail YG agus YT araon agus tá dea-airíonna cuimsitheacha acu. Is féidir iad a úsáid chun cruach, iarann teilgthe agus miotail neamhfheiriúla a phróiseáil. Má tá an t-ábhar cóbalt den chineál seo cóimhiotal méadaithe go cuí, is féidir an neart a bheith an-ard agus is féidir é a úsáid le haghaidh próiseála garbh agus gearradh uaineach ábhair éagsúla atá deacair a phróiseáil.
6. Cineálacha, saintréithe agus iarratais uirlisí cruach ardluais
Is cruach uirlis ard-chóimhiotail é Cruach Ardluais (HSS) le líon mór eilimintí cóimhiotail cosúil le W, Mo, Cr, agus V. Tá feidhmíocht chuimsitheach den scoth ag uirlisí cruach ardluais i dtéarmaí neart, toughness agus processability. . Tá áit mhór ag cruach ardluais fós in uirlisí casta, go háirithe i ndéantúsaíocht uirlisí próiseála poll, gearrthóirí muilleoireachta, uirlisí snáithithe, broaches, uirlisí gearrtha fearas agus uirlisí eile le cruthanna casta lann. Tá uirlisí cruach ardluais éasca chun an ceannródaíocht a ghéarú.
De réir úsáidí éagsúla, is féidir cruach ardluais a roinnt ina chruach ardluais ghinearálta agus cruach ardluais ardfheidhmíochta.
(1) Uirlisí cruach ardluais ilchuspóireacha
Cruach ardluais ilchuspóireach. Go ginearálta, is féidir é a roinnt ina dhá chatagóir: cruach tungstain agus cruach tungstain-moluibdín. Tá 0.7% go 0.9% tungstain sa chineál seo cruach ardluais. De réir an ábhair éagsúla tungstain sa chruach, is féidir é a roinnt ina cruach tungstain ina bhfuil 12% nó 18% W, cruach tungstain-moluibdín ina bhfuil 6% nó 8% W, agus cruach moluibdín ina bhfuil 2% nó gan aon W. Ginearálta-cuspóir tá cruas áirithe (63-66HRC) ag cruach ardluais agus tá friotaíocht caitheamh, ard-neart agus toughness, plaisteacht maith agus teicneolaíocht próiseála, agus mar sin úsáidtear go forleathan é i ndéantúsaíocht uirlisí casta éagsúla.
① Cruach tungstain: Is é W18Cr4V (giorraithe mar W18) an grád tipiciúil de chruach tungstain ardluais ghinearálta, a bhfuil dea-fheidhmíocht chuimsitheach aige. Is é an cruas teocht ard ag 6000 céim ná 48.5HRC, is féidir a úsáid chun uirlisí casta éagsúla a mhonarú. Tá na buntáistí a bhaineann le grindability maith agus íogaireacht íseal decarburization, ach mar gheall ar an ábhar chomhdhúile ard, dáileadh míchothrom, cáithníní móra, neart íseal agus toughness.
② Cruach tungstain-moluibdín: tagraíonn sé do chruach ardluais a fhaightear trí moluibdín a chur in ionad cuid den tungstain i cruach tungstain. Is é an grád tipiciúil de chruach tungstain-moluibdín ná W6Mo5Cr4V2 (giorraithe mar M2). Tá na cáithníní chomhdhúile M2 fíneáil agus aonfhoirmeach, agus tá a neart, a toughness agus plaisteacht ardteochta níos fearr ná W18Cr4V. Is cruach eile tungstain-moluibdín W9Mo3Cr4V (giorraithe mar W9), a bhfuil cobhsaíocht teirmeach beagán níos airde ná cruach M2, neart lúbthachta níos fearr agus toughness ná W6M05Cr4V2, agus tá machinability maith.
(2) Uirlisí cruach ardluais ardfheidhmíochta
Tagraíonn cruach ardluais ardfheidhmíochta do chineál nua cruach a chuireann roinnt ábhar carbóin, ábhar vanadium agus eilimintí cóimhiotail ar nós Co agus Al leis an gcomhdhéanamh ginearálta cruach ardluais, rud a fheabhsaíonn a fhriotaíocht teasa agus a fhriotaíocht chaitheamh. Tá na catagóirí seo a leanas go príomha:
① Cruach ard-charbóin ardluais. Tá cruas ard ag cruach ardluais carbóin (cosúil le 95W18Cr4V) ag teocht an tseomra agus teocht ard. Tá sé oiriúnach le haghaidh uirlisí déantúsaíochta chun gnáthchruach agus iarann teilgthe a phróiseáil, druileanna, reamers, sconnaí agus gearrthóirí muilleoireachta a bhfuil riachtanais ardfhriotaíochta caitheamh acu, nó ábhair níos déine a phróiseáil. Níl sé oiriúnach le haghaidh tionchar mór.
② Cruach ardluais vanadium. Tá 3% ~ 5% V ag gráid tipiciúla, mar shampla W12Cr4V4Mo (giorraithe mar EV4), tá friotaíocht maith caitheamh acu, agus tá siad oiriúnach chun ábhair a ghearradh atá thar a bheith seans maith le huirlisí a chaitheamh, mar shampla snáithín, rubar crua, plaisteach, etc. . Is féidir é a úsáid freisin chun cruach dhosmálta, cruach ard-neart agus cóimhiotail ardteochta a phróiseáil.
③ Cóbalt cruach ardluais. Is cruach ardluais sár-chrua é ina bhfuil cóbalt. Tá cruas ard ag gráid tipiciúla, mar shampla W2Mo9Cr4VCo8 (giorraithe mar M42), agus féadann a chruas teacht ar 69 ~ 70HRC. Tá sé oiriúnach chun ábhair atá deacair a phróiseáil a phróiseáil, mar shampla cruach ard-neart teas-resistant, cóimhiotail ardteochta, cóimhiotail tíotáiniam, srl. chun oibriú faoi choinníollacha gearrtha tionchair.
④ cruach ardluais alúmanaim. Is cruach ardluais sár-chrua é ina bhfuil alúmanam. I measc na ngráid tipiciúla tá W6Mo5Cr4V2Al (giorraithe mar 501). Sroicheann a chruas teocht ard ag 6000 céim 54HRC freisin. Tá a fheidhmíocht gearrtha comhionann le M42. Tá sé oiriúnach do dhéantúsaíocht gearrthóirí muilleoireachta, druileanna, reamers, gearrthóirí fearas, broaches, etc. Úsáidtear é chun cruach cóimhiotail, cruach dhosmálta, cruach ard-neart agus cóimhiotail ardteochta a phróiseáil.
⑤ Nítrigin cruach ardluais super-chrua. I measc na ngrád tipiciúla tá W12M03Cr4V3N (giorraithe mar (V3N)) Is cruach ardluais sár-chrua é ina bhfuil nítrigine. Tá a chruas, a neart agus a chruas comhionann le M42. Is féidir é a úsáid mar ionadach ar ardluais ina bhfuil cóbalt cruach agus a úsáidtear le haghaidh gearradh íseal-luas na n-ábhar deacair a phróiseáil agus íseal-luas ard-cruinneas a phróiseáil.
(3) Cruach ardluais leá agus miotalóireacht púdair ardluais
De réir próisis déantúsaíochta éagsúla, is féidir cruach ardluais a roinnt ina chruach ardluais leá agus miotalóireacht phúdair ardluais.
① Cruach ardluais leá: Déantar gnáth-chruach ardluais agus cruach ardluais ardfheidhmíochta a mhonarú trí mhodhanna leá. Déantar iad ina n-uirlisí gearrtha trí phróisis cosúil le bruithniú, réitigh tinne agus plating agus rolladh. Fadhb thromchúiseach a tharlaíonn go héasca nuair a leá cruach ardluais ná deighilt chomhdhúile. Déantar cairbídí crua agus brittle a dháileadh go míchothrom i cruach ardluais, agus tá na gráin garbh (suas le deich miocrón), a bhfuil drochthionchar aige ar fhriotaíocht chaitheamh, ar chruas agus ar fheidhmíocht gearrtha uirlisí cruach ardluais.
② Cruach ardluais mhiotaleolaíocht púdar (PM HSS): Is leacht cruach leáite é cruach ardluais mhiotaleolaíocht púdar (PM HSS) i bhfoirnéis ionduchtaithe ard-minicíochta, atá atomized le argón ardbhrú nó nítrigin íon, agus ansin go tapa. fuaraithe chun struchtúr criostalach fíneáil agus aonfhoirmeach a fháil (púdar cruach ardluais). Brúitear an púdar mar thoradh air sin isteach i scian bán faoi theocht ard agus brú ard, nó déantar é a bhánú cruach ar dtús agus ansin é a bhrionnú agus a rolladh isteach i gcruth uirlisí. I gcomparáid le cruach ardluais a mhonaraítear leis an modh leá, tá na buntáistí a bhaineann le gránaigh chomhdhúile mín agus aonfhoirmeach ag PM HSS, agus neart, cruas agus friotaíocht caitheamh i bhfad níos airde ná bruithnithe cruach ardluais. I réimse na n-uirlisí CNC casta, déanfaidh uirlisí PM HSS tuilleadh forbartha agus áitiú ar sheasamh tábhachtach. Is féidir gráid tipiciúla, mar shampla F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, etc., a úsáid chun uirlisí gearrtha mórmhéide, trom-ualach agus ard-thionchar a mhonarú, agus is féidir iad a úsáid freisin chun cruinneas a mhonarú. uirlisí gearrtha.
Prionsabail chun ábhair uirlisí CNC a roghnú
Faoi láthair, cuimsíonn na hábhair uirlisí CNC a úsáidtear go forleathan uirlisí diamanta, uirlisí nítríde bórón ciúbach, uirlisí ceirmeacha, uirlisí brataithe, uirlisí carbide agus uirlisí cruach ardluais. Tá go leor gráid d'ábhair uirlisí ann, agus athraíonn a bhfeidhmíocht go mór. Taispeántar príomhtháscairí feidhmíochta na n-ábhar uirlisí éagsúla sa tábla seo a leanas.
Ní mór ábhair uirlisí le haghaidh meaisínithe CNC a roghnú de réir an phíosa oibre atá á meaisínithe agus nádúr an mheaisínithe. Ba cheart roghnú na n-ábhar uirlisí a mheaitseáil go réasúnta leis an réad meaisínithe. Tagraíonn meaitseáil ábhair uirlisí gearrtha agus rudaí meaisínithe go príomha le meaitseáil airíonna meicniúla, airíonna fisiceacha agus airíonna ceimiceacha an dá chun an saol uirlis is faide agus an táirgiúlacht ghearradh uasta a fháil.
1. Meaitseáil airíonna meicniúla ábhair uirlisí gearrtha agus rudaí meaisínithe
Tagraíonn an fhadhb a bhaineann le meaitseáil airíonna meicniúla uirlisí gearrtha agus rudaí meaisínithe go príomha le meaitseáil na paraiméadair airíonna meicniúla, mar shampla neart, toughness agus cruas na n-ábhar uirlisí agus workpiece. Tá ábhair uirlisí le hairíonna meicniúla éagsúla oiriúnach chun ábhair éagsúla workpiece a mheaisíniú.
① The order of tool material hardness is: diamond tool> cubic boron nitride tool> ceramic tool> cemented carbide>cruach ardluais.
② The order of bending strength of tool materials is: high-speed steel> cemented carbide> ceramic tool>uirlis nítríde bórón diamaint agus ciúbach.
③ The order of toughness of tool materials is: high-speed steel> cemented carbide>nítríde bórón ciúbach, diamaint agus uirlis ceirmeach.
Ní mór ábhair workpiece ard-chruas a phróiseáil le huirlisí cruas níos airde. Ní mór cruas an ábhair uirlisí a bheith níos airde ná cruas an ábhair workpiece, go ginearálta is gá a bheith os cionn 60HRC. Dá airde cruas an ábhair uirlisí, is amhlaidh is fearr a fhriotaíocht chaitheamh. Mar shampla, nuair a mhéadaíonn an t-ábhar cóbalt i gcomhdhúile cementáilte, méadóidh a neart agus a toughness, agus laghdaítear a chruas, atá oiriúnach le haghaidh próiseála garbh; nuair a laghdaíonn an t-ábhar cóbalt, a chruas agus a fhriotaíocht chaitheamh, atá oiriúnach le haghaidh próiseála fíneáil.
Tá uirlisí a bhfuil airíonna meicniúla ardteochta den scoth oiriúnach go háirithe do ghearradh ardluais. Cuireann feidhmíocht ardteochta den scoth na n-uirlisí ceirmeacha ar a gcumas gearradh ar luas ard, agus is féidir an luas gearrtha incheadaithe a mhéadú 2 go 10 n-uaire i gcomparáid le chomhdhúile cementáilte.
2. Airíonna fisiceacha ábhair uirlisí gearrtha a mheaitseáil le rudaí próiseála
Tá uirlisí le hairíonna fisiceacha éagsúla, mar shampla uirlisí cruach ardluais le seoltacht teirmeach ard agus pointe leá íseal, uirlisí ceirmeacha le pointe leá ard agus leathnú íseal teirmeach, uirlisí Diamond le seoltacht teirmeach ard agus leathnú teirmeach íseal, etc., oiriúnach do próiseáil ábhair éagsúla workpiece. Agus píosaí oibre á bpróiseáil le seoltacht teirmeach bocht, ba cheart ábhair uirlisí le seoltacht theirmeach níos fearr a úsáid chun an teas gearrtha a aistriú go tapa agus an teocht gearrtha a laghdú. Tá seoltacht teirmeach ard agus idirleathadh teirmeach ag Diamond, agus mar sin is féidir teas a ghearradh a scaipeadh go héasca gan dífhoirmiú teirmeach mór a dhéanamh, rud atá thar a bheith tábhachtach d'uirlisí meaisínithe cruinneas le ceanglais chruinneas ardtoiseach.
① Teocht friotaíochta teasa na n-ábhar uirlisí éagsúla: 700-8000 céim le haghaidh uirlisí diamanta, 13000-15000 céim le haghaidh uirlisí PCBN, 1100-12000 céim le haghaidh uirlisí ceirmeacha, 900-11000 céim le haghaidh TIC(N) cairbíd stroighne bunaithe, 800-9000 céim do chomhdhúile stroighne ultra-ghráin bunaithe ar WC, agus céim 600-7000 do SSS.
② The order of thermal conductivity of various tool materials: PCD>PCBN>WC-based cemented carbide>TiC(N)-based cemented carbide>HSS>Si3N4-based ceramics>Criadóireacht atá bunaithe ar Al2O.
③The thermal expansion coefficients of various tool materials are in the following order: HSS>WC-based carbide>TiC(N)>Al2O3-based ceramics>PCBN>Si3N4-based ceramics>PCD.
④The thermal shock resistance of various tool materials is in the following order: HSS>WC-based carbide>Si3N4-based ceramics>PCBN>PCD>TiC(N)-based carbide>Criadóireacht atá bunaithe ar Al2O.
3. Meaitseáil feidhmíochta ceimiceach na n-ábhar uirlisí gearrtha agus rudaí próiseála
Tagraíonn fadhb meaitseála feidhmíochta ceimiceach na n-ábhar uirlisí gearrtha agus na n-ábhar próiseála den chuid is mó do na paraiméadair feidhmíochta ceimiceacha, mar shampla cleamhnas ceimiceach, imoibriú ceimiceach, idirleathadh agus díscaoileadh ábhar uirlisí agus ábhar workpiece. Tá uirlisí d'ábhair éagsúla oiriúnach chun ábhair éagsúla workpiece a phróiseáil.
①The anti-adhesion temperature of various tool materials (with steel) is: PCBN>ceramics>carbide>SSS.
②The anti-oxidation temperature of various tool materials is: ceramics>PCBN>carbide>diamond>SSS.
③ The diffusion strength of various tool materials (for steel) is: diamond>Si3N4-based ceramics>PCBN>Al2O3-based ceramics. The diffusion strength (for titanium) is: Al2O3-based ceramics>PCBN>SiC>Si3N4>diamaint.
4. Roghnú réasúnta d'ábhair uirlisí CNC
Go ginearálta, tá PCBN, uirlisí ceirmeacha, chomhdhúile brataithe agus uirlisí chomhdhúile bunaithe ar TiCN oiriúnach le haghaidh meaisínithe CNC de mhiotail neamhfheiriúla cosúil le cruach; cé go bhfuil uirlisí PCD oiriúnach le haghaidh meaisínithe ábhair miotail neamhfheiriúla mar Al, Mg, Cu agus a gcóimhiotail agus ábhair neamh-mhiotalacha. Taispeánann an tábla seo a leanas roinnt ábhar workpiece atá oiriúnach le haghaidh meaisínithe ag ábhair uirlisí éagsúla.