Gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg fodern, defnyddir mwy a mwy o ddeunyddiau peirianneg â chaledwch uchel, tra nad yw'r dechnoleg troi traddodiadol yn gymwys neu ni all gyflawni prosesu rhai deunyddiau caledwch uchel o gwbl.Mae gan carbid gorchuddio, cerameg, PCBN a deunyddiau offer superhard eraill galedwch tymheredd uchel uchel, ymwrthedd gwisgo a sefydlogrwydd thermocemegol, sy'n darparu'r rhagofyniad mwyaf sylfaenol ar gyfer torri deunyddiau caledwch uchel, ac maent wedi cyflawni buddion sylweddol wrth gynhyrchu.Y deunydd a ddefnyddir gan yr offeryn superhard a'i strwythur offeryn a pharamedrau geometrig yw'r elfennau sylfaenol i wireddu troi caled.Felly, mae sut i ddewis y deunydd offer superhard a dylunio strwythur offer rhesymol a pharamedrau geometrig yn hanfodol i gyflawni troi caled sefydlog!
(1) Carbid smentio wedi'i orchuddio
Defnyddiwch un neu fwy o haenau o TiN, TiCN, TiAlN ac Al3O2 gyda gwrthiant traul da ar offer carbid sment gyda gwydnwch da, a thrwch y cotio yw 2-18 μ m.Fel arfer mae gan y cotio ddargludedd thermol llawer is na'r swbstrad offer a deunydd y darn gwaith, sy'n gwanhau effaith thermol y swbstrad offer;Ar y llaw arall, gall wella'r ffrithiant a'r adlyniad yn effeithiol yn y broses dorri a lleihau cynhyrchu gwres torri.
Er bod cotio PVD yn dangos llawer o fanteision, mae rhai haenau fel Al2O3 a diemwnt yn tueddu i fabwysiadu technoleg cotio CVD.Mae Al2O3 yn fath o orchudd gyda gwrthiant gwres cryf a gwrthiant ocsideiddio, a all wahanu'r gwres a gynhyrchir trwy dorri o'r offeryn penodol.Gall technoleg cotio CVD hefyd integreiddio manteision haenau amrywiol i gyflawni'r effaith dorri orau a chwrdd ag anghenion torri.
O'i gymharu ag offer carbid smentio, mae offer carbid smentio wedi'i orchuddio wedi gwella'n fawr mewn cryfder, caledwch a gwrthsefyll gwisgo.Wrth droi'r darn gwaith gyda chaledwch o HRC45 ~ 55, gall carbid smentedig cost isel wireddu troi cyflym.Yn y blynyddoedd diwethaf, mae rhai gweithgynhyrchwyr wedi gwella perfformiad offer gorchuddio trwy wella deunyddiau cotio a dulliau eraill.Er enghraifft, mae rhai gweithgynhyrchwyr yn yr Unol Daleithiau a Japan yn defnyddio deunydd cotio AlTiN Swistir a thechnoleg patent cotio newydd i gynhyrchu llafnau wedi'u gorchuddio â chaledwch mor uchel â HV4500 ~ 4900, a all dorri dur marw HRC47 ~ 58 ar gyflymder o 498.56m / min .Pan fydd y tymheredd troi hyd at 1500 ~ 1600 ° C, nid yw'r caledwch yn dal i ostwng ac nid yw'n ocsideiddio.Mae bywyd gwasanaeth y llafn bedair gwaith yn fwy na'r llafn gorchudd cyffredinol, tra mai dim ond 30% yw'r gost, ac mae'r adlyniad yn dda.
(2) Ceramigdeunydd
Gyda gwelliant parhaus ei gyfansoddiad, ei strwythur a'i broses wasgu, yn enwedig datblygiad nanotechnoleg, mae deunyddiau offer ceramig yn ei gwneud hi'n bosibl cryfhau offer ceramig.Yn y dyfodol agos, efallai y bydd cerameg yn achosi'r trydydd chwyldro wrth dorri ar ôl dur cyflym a charbid wedi'i smentio.Mae gan offer ceramig fanteision caledwch uchel (HRA91 ~ 95), cryfder uchel (cryfder plygu 750 ~ 1000MPa), ymwrthedd gwisgo da, sefydlogrwydd cemegol da, ymwrthedd adlyniad da, cyfernod ffrithiant isel a phris isel.Nid yn unig hynny, mae gan offer ceramig galedwch tymheredd uchel uchel hefyd, sy'n cyrraedd HRA80 ar 1200 ° C.
Yn ystod torri arferol, mae gan yr offeryn ceramig wydnwch uchel iawn, a gall ei gyflymder torri fod 2 ~ 5 gwaith yn uwch na chyflymder carbid wedi'i smentio.Mae'n arbennig o addas ar gyfer peiriannu deunyddiau caledwch uchel, gorffen a pheiriannu cyflymder uchel.Gall dorri gwahanol ddur caled a haearn bwrw caled gyda chaledwch hyd at HRC65.Mae cerameg sy'n seiliedig ar alwmina, serameg nitrid silicon, cermets a serameg wedi'i gryfhau gan wisgi yn cael eu defnyddio'n gyffredin.
Mae gan offer cerameg sy'n seiliedig ar alwmina galedwch coch uwch na charbid sment.Yn gyffredinol, ni fydd yr ymyl flaen yn cynhyrchu dadffurfiad plastig o dan amodau torri cyflym, ond mae ei gryfder a'i wydnwch yn isel iawn.Er mwyn gwella ei wydnwch a'i wrthwynebiad effaith, gellir ychwanegu cymysgedd ZrO neu TiC a TiN.Dull arall yw ychwanegu metel pur neu wisgers carbid silicon.Yn ogystal â chaledwch coch uchel, mae gan serameg sy'n seiliedig ar nitrid silicon wydnwch da hefyd.O'i gymharu â serameg seiliedig ar alwmina, ei anfantais yw ei bod yn hawdd cynhyrchu trylediad tymheredd uchel wrth beiriannu dur, sy'n gwaethygu traul offer.Defnyddir cerameg nitrid silicon yn bennaf ar gyfer troi a melino haearn bwrw llwyd yn ysbeidiol.
Mae Cermet yn fath o ddeunydd sy'n seiliedig ar garbid, lle TiC yw'r prif gyfnod caled (0.5-2 μm) Maent wedi'u cyfuno â rhwymwyr Co neu Ti ac maent yn debyg i offer carbid smentio, ond mae ganddynt affinedd isel, ffrithiant da a da. ymwrthedd gwisgo.Gall wrthsefyll tymheredd torri uwch na charbid smentio confensiynol, ond nid oes ganddo ymwrthedd effaith carbid sment, y caledwch wrth dorri'n drwm a'r cryfder ar gyflymder isel a phorthiant mawr.
(3) boron nitrid ciwbig (CBN)
Mae CBN yn ail yn unig i ddiamwnt mewn caledwch a gwrthsefyll gwisgo, ac mae ganddo galedwch tymheredd uchel rhagorol.O'i gymharu â serameg, mae ei wrthwynebiad gwres a'i sefydlogrwydd cemegol ychydig yn wael, ond mae ei gryfder effaith a'i berfformiad gwrth-falu yn well.Mae'n berthnasol yn eang i dorri dur caled (HRC ≥ 50), haearn bwrw llwyd pearlitig, haearn bwrw oer a superalloy.O'i gymharu ag offer carbid smentio, gellir cynyddu ei gyflymder torri gan un gorchymyn maint.
Mae gan yr offeryn boron nitrid boron ciwbig polycrystalline (PCBN) cyfansawdd gyda chynnwys CBN uchel galedwch uchel, ymwrthedd gwisgo da, cryfder cywasgol uchel a chaledwch effaith dda.Ei anfanteision yw sefydlogrwydd thermol gwael a segurdod cemegol isel.Mae'n addas ar gyfer torri aloion sy'n gwrthsefyll gwres, haearn bwrw a metelau sintered sy'n seiliedig ar haearn.Mae cynnwys gronynnau CBN mewn offer PCBN yn isel, ac mae caledwch offer PCBN sy'n defnyddio cerameg fel rhwymwr yn isel, ond mae'n gwneud iawn am sefydlogrwydd thermol gwael a syrthni cemegol isel y deunydd blaenorol, ac mae'n addas ar gyfer torri dur caled.
Wrth dorri haearn bwrw llwyd a dur caled, gellir dewis offeryn ceramig neu offeryn CBN.Am y rheswm hwn, dylid cynnal dadansoddiad cost-budd a phrosesu ansawdd i benderfynu pa un i'w ddewis.Pan fydd y caledwch torri yn is na HRC60 a chyfradd bwydo bach yn cael ei fabwysiadu, mae offeryn ceramig yn ddewis gwell.Mae offer PCBN yn addas ar gyfer torri darnau gwaith gyda chaledwch uwch na HRC60, yn enwedig ar gyfer peiriannu awtomatig a pheiriannu manwl uchel.Yn ogystal, mae'r straen gweddilliol ar wyneb y workpiece ar ôl torri gyda offeryn PCBN hefyd yn gymharol sefydlog na'r hyn sydd ag offeryn ceramig o dan gyflwr yr un ochr gwisgo.
Wrth ddefnyddio teclyn PCBN i sychu dur caled wedi'i dorri, dylid dilyn yr egwyddorion canlynol hefyd: dewiswch ddyfnder torri mawr cyn belled ag y bo modd o dan yr amod bod anhyblygedd yr offeryn peiriant yn caniatáu, fel bod y gwres a gynhyrchir yn yr ardal dorri yn gallu meddalu y metel o flaen yr ymyl yn lleol, a all leihau gwisgo offeryn PCBN yn effeithiol.Yn ogystal, wrth ddefnyddio dyfnder torri bach, dylid ystyried hefyd y gall dargludedd thermol gwael offeryn PCBN wneud y gwres yn yr ardal dorri yn rhy hwyr i wasgaru, a gall yr ardal gneifio hefyd gynhyrchu effaith meddalu metel amlwg, Lleihau'r gwisgo ar flaen y gad.
2. Strwythur llafn a pharamedrau geometrig o offer superhard
Mae penderfyniad rhesymol siâp a pharamedrau geometrig yr offeryn yn bwysig iawn i roi chwarae llawn i berfformiad torri'r offeryn.O ran cryfder offer, cryfder blaen offer gwahanol siapiau llafn o uchel i isel yw: crwn, 100 ° diemwnt, sgwâr, 80 ° diemwnt, triongl, 55 ° diemwnt, 35 ° diemwnt.Ar ôl dewis y deunydd llafn, rhaid dewis siâp y llafn gyda'r cryfder uchaf.Dylid dewis llafnau troi caled hefyd mor fawr â phosibl, a dylid gwneud peiriannu garw gyda llafnau radiws arc blaen crwn a mawr.Mae radiws arc y blaen tua 0.8 wrth orffen μ Tua m.
Rhubanau coch a meddal yw'r sglodion dur caled, gyda brittleness mawr, yn hawdd i'w torri a heb fod yn rhwymol.Mae'r arwyneb torri dur caled o ansawdd uchel ac yn gyffredinol nid yw'n cynhyrchu sglodion yn cronni, ond mae'r grym torri yn fawr, yn enwedig mae'r grym torri rheiddiol yn fwy na'r prif rym torri.Felly, dylai'r offeryn ddefnyddio ongl flaen negyddol (ewch ≥ - 5 °) ac ongl gefn fawr (ao = 10 ° ~ 15 °).Mae'r prif ongl gwyro yn dibynnu ar anhyblygedd yr offeryn peiriant, yn gyffredinol 45 ° ~ 60 °, i leihau clebran y darn gwaith a'r offeryn.
Amser post: Chwefror-24-2023