1. Alat harus mempunyai fungsi asas
Pemilihan alat pemotong mempunyai pengaruh yang besar terhadap hayat alat, kuasa pemprosesan, kualiti pemprosesan dan kos pemprosesan. Apabila alat sedang memotong, ia tertakluk kepada kesan tekanan tinggi, suhu tinggi, geseran, kejutan dan getaran. Oleh itu, alat harus mempunyai fungsi asas berikut:
(1) Kekerasan dan rintangan haus. Kekerasan alat mestilah lebih tinggi daripada kekerasan bahan bahan kerja, secara amnya dikehendaki melebihi 60HRC. Lebih keras alat, lebih baik rintangan haus.
(2) Kekuatan dan ketahanan. Alat harus mempunyai kekuatan dan keliatan yang tinggi untuk menahan daya pemotongan, kejutan dan getaran, dan mengelakkan keretakan rapuh dan serpihan alat.
(3) Rintangan haba. Rintangan haba alat adalah lebih baik, ia boleh menahan suhu pemotongan yang tinggi, dan ia mempunyai rintangan pengoksidaan yang baik.
(4) Fungsi proses dan ekonomi. Alat pemotong harus mempunyai fungsi pemutus yang baik, fungsi rawatan haba, fungsi kimpalan; fungsi pemprosesan pengisaran, dsb., dan harus mengejar nisbah harga fungsi yang tinggi.
2. Jenis, fungsi, ciri dan kegunaan alatan
1. Alat seramik
Alat seramik mempunyai ciri kekerasan yang tinggi, rintangan haus yang baik, rintangan haba yang sangat baik dan kestabilan kimia, dan tidak mudah diikat dengan logam. Alat seramik menduduki kedudukan yang sangat penting dalam pemesinan CNC. Alat seramik telah menjadi salah satu alat yang paling penting untuk pemotongan berkelajuan tinggi dan bahan yang sukar untuk dimesin. Alat pemotong seramik digunakan secara meluas dalam pemotongan berkelajuan tinggi, pemotongan kering, pemotongan keras dan pemotongan bahan sukar untuk mesin. Pisau seramik dengan cekap boleh memproses bahan keras tinggi yang pisau tradisional tidak dapat memproses sama sekali, menyedari "menggantikan pengisaran dengan kereta"; kelajuan pemotongan optimum pisau seramik boleh menjadi 2 hingga 10 kali lebih tinggi daripada pisau karbida bersimen, sekali gus meningkatkan kecekapan pengeluaran pemprosesan pemotongan Bahan mentah utama yang digunakan oleh pisau seramik adalah unsur yang paling banyak dalam kerak bumi. Oleh itu, popularisasi dan penggunaan pisau seramik adalah sangat penting untuk meningkatkan produktiviti, mengurangkan kos pemprosesan, dan menjimatkan logam berharga strategik, dan juga akan sangat menggalakkan kemajuan teknologi pemotongan.
⑴ Jenis alatan seramik
Jenis alat seramik secara amnya boleh dibahagikan kepada tiga kategori: seramik berasaskan alumina, seramik berasaskan silikon nitrida, dan seramik berasaskan alumina silikon nitrida komposit. Antaranya, alat seramik berasaskan alumina dan silikon nitrida adalah yang paling banyak digunakan. Fungsi seramik berasaskan silikon nitrida adalah lebih baik daripada seramik berasaskan alumina.
⑵ Fungsi dan ciri alat seramik
① Kekerasan tinggi dan rintangan haus yang baik: Walaupun kekerasan alat seramik tidak setinggi PCD dan PCBN, ia jauh lebih tinggi daripada alat karbida bersimen dan keluli berkelajuan tinggi, mencapai 93-95HRA. Alat seramik boleh memproses bahan kekerasan tinggi yang sukar diproses dengan alat tradisional, dan sesuai untuk pemotongan berkelajuan tinggi dan pemotongan keras.
② Rintangan suhu tinggi dan rintangan haba yang baik: Alat seramik masih boleh dipotong pada suhu tinggi melebihi 1200 darjah . Pisau seramik mempunyai sifat mekanikal suhu tinggi yang baik, dan pisau seramik A12O3 mempunyai ciri anti-pengoksidaan yang sangat baik. Walaupun kelebihan pemotongan berada dalam keadaan merah panas, ia boleh digunakan secara berterusan. Oleh itu, alat seramik boleh melakukan pemotongan kering, dan cecair pemotongan boleh ditinggalkan.
③ Kestabilan kimia yang baik: Pisau seramik tidak mudah diikat dengan logam, dan tahan kakisan dan stabil secara kimia, yang boleh mengurangkan haus ikatan alat.
④ Pekali geseran rendah: Perkaitan antara alat pemotong seramik dan logam adalah kecil, dan pekali geseran adalah rendah, yang boleh mengurangkan daya pemotongan dan suhu pemotongan.
⑶ Alat seramik digunakan
Seramik adalah salah satu bahan alat yang digunakan terutamanya untuk kemasan berkelajuan tinggi dan separuh kemasan. Alat pemotong seramik sesuai untuk memotong semua jenis besi tuang (besi tuang kelabu, besi mulur, besi tuang boleh ditempa, besi tuang sejuk, besi tuang tahan haus aloi tinggi) dan keluli (keluli struktur karbon, keluli struktur aloi, keluli kekuatan tinggi , keluli mangan tinggi, keluli dipadamkan dsb.), juga boleh digunakan untuk memotong aloi tembaga, grafit, plastik kejuruteraan dan bahan komposit.
Alat pemotong seramik mempunyai masalah kekuatan lentur yang rendah dan rintangan hentaman yang lemah, dan tidak sesuai untuk memotong pada kelajuan rendah dan beban hentaman.
2. Alat berlian
Berlian ialah alotrop karbon, dan ia adalah bahan paling sukar ditemui di alam semula jadi. Alat berlian mempunyai kekerasan yang tinggi, rintangan haus yang tinggi dan kekonduksian terma yang tinggi, dan digunakan secara meluas dalam pemprosesan logam bukan ferus dan bukan logam. Terutamanya dalam pemotongan berkelajuan tinggi aluminium dan aloi silikon-aluminium, alat berlian adalah jenis utama alat pemotong yang sukar diganti. Alat berlian yang boleh mencapai kuasa tinggi, kestabilan tinggi, dan pemprosesan jangka hayat adalah alat yang sangat diperlukan dan penting dalam pemesinan CNC moden.
⑴ Jenis alatan berlian
① Alat berlian asli: berlian asli telah digunakan sebagai alat pemotong selama beratus-ratus tahun. Alat berlian kristal tunggal semula jadi telah dikisar halus, dan bahagian canggih boleh dikisar dengan sangat tajam. Jejari canggih boleh mencapai 0.002μm, yang boleh melengkapkan pemotongan ultra-nipis dan boleh Ia adalah alat pemesinan ultra-halus yang diiktiraf, ideal dan tidak boleh diganti untuk memproses ketepatan bahan kerja yang sangat tinggi dan kekasaran permukaan yang sangat rendah.
② Alat berlian PCD: berlian asli mahal, dan berlian polihabluran (PCD) digunakan secara meluas dalam pemotongan. Selepas kejayaan itu, alat berlian asli telah digantikan dengan berlian polihabluran tiruan dalam banyak kesempatan. PCD kaya dengan bahan mentah, dan harganya hanya beberapa persepuluh hingga satu persepuluh berlian asli. Alat PCD tidak boleh dikisar menjadi sangat tajam Kelebihan permukaan, kualiti permukaan bahan kerja yang diproses tidak sebaik berlian asli, dan tidak mudah untuk mengeluarkan bilah PCD dengan pemecah cip dalam industri. Oleh itu, PCD hanya boleh digunakan untuk pemotongan halus logam bukan ferus dan bukan logam, yang sukar dicapai pemotongan cermin Super halus.
③ Alat berlian CVD: Dari akhir 1970-an hingga awal 1980-an, teknologi berlian CVD muncul di Jepun. Berlian CVD merujuk kepada penggunaan pemendapan wap kimia (CVD) untuk membentuk filem berlian pada substrat heterogen (seperti karbida bersimen, seramik, dll.). Berlian CVD mempunyai struktur dan ciri yang sama seperti berlian asli. Prestasi berlian CVD sangat hampir dengan berlian asli. Ia mempunyai kelebihan berlian kristal tunggal semula jadi dan berlian polihabluran (PCD), dan mengatasi kekurangannya pada tahap tertentu.
⑵ Ciri alat berlian
① Kekerasan dan rintangan haus yang sangat tinggi: Berlian asli ialah bahan paling sukar ditemui di alam semula jadi. Berlian mempunyai rintangan haus yang sangat tinggi. Apabila memproses bahan kekerasan tinggi, hayat alat berlian adalah 10 hingga 100 kali ganda daripada alat karbida bersimen, atau bahkan ratusan kali.
② Pekali geseran yang sangat rendah: pekali geseran antara berlian dan beberapa logam bukan ferus lebih rendah daripada alat lain, pekali geseran rendah, ubah bentuk kecil semasa pemprosesan, dan daya pemotongan dapat dikurangkan.
③ Pinggir pemotong sangat tajam: tepi pemotong alat berlian boleh diasah, dan alat berlian kristal tunggal semula jadi boleh setinggi 0.002-0.008μm, yang boleh melakukan ultra- pemotongan nipis dan pemprosesan ultra-halus.
④ Kekonduksian terma yang tinggi: berlian mempunyai kekonduksian terma yang tinggi dan keresapan haba, haba pemotongan mudah hilang, dan suhu bahagian pemotongan alat adalah rendah.
⑤ Pekali pengembangan haba yang rendah: Pekali pengembangan terma berlian adalah beberapa kali lebih kecil daripada karbida bersimen, dan perubahan dalam saiz alat yang disebabkan oleh haba pemotongan adalah sangat kecil, yang penting terutamanya untuk pemesinan halus dan ultra halus yang memerlukan tinggi. ketepatan dimensi.
⑶ Penggunaan alat berlian
Alat berlian kebanyakannya digunakan untuk memotong halus dan membosankan logam bukan ferus dan bukan logam pada kelajuan tinggi. Ia sesuai untuk memproses pelbagai bukan logam tahan haus, seperti kosong metalurgi serbuk FRP, seramik, dll.; pelbagai logam bukan ferus yang tahan haus, seperti pelbagai aloi silikon-aluminium; dan pemprosesan kemasan pelbagai logam bukan ferus.
Kelemahan alat berlian ialah ia mempunyai kestabilan haba yang lemah. Apabila suhu pemotongan melebihi 700 darjah C ~ 800 darjah C, ia akan kehilangan kekerasannya sepenuhnya; di samping itu, ia tidak sesuai untuk memotong logam ferus, kerana berlian (karbon) mudah bersentuhan dengan besi pada suhu tinggi. Kesan atom mengubah atom karbon menjadi struktur grafit, dan pisau mudah rosak.