Η ανάπτυξη των μαχαιριών κατέχει σημαντική θέση στην ιστορία της ανθρώπινης προόδου. Ήδη από τον 28ο έως τον 20ο αιώνα π.Χ., στην Κίνα είχαν εμφανιστεί ορειχάλκινοι κώνοι και χάλκινοι κώνοι, τρυπάνια, μαχαίρια και άλλα χάλκινα μαχαίρια. Στην ύστερη περίοδο των εμπόλεμων κρατών (τρίτος αιώνας π.Χ.), τα χάλκινα μαχαίρια κατασκευάζονταν λόγω της μαεστρίας της τεχνολογίας ενανθράκωσης. Τα τρυπάνια και τα πριόνια εκείνη την εποχή είχαν κάποιες ομοιότητες με τα σύγχρονα επίπεδα τρυπάνια και πριόνια.
Η ταχεία ανάπτυξη των μαχαιριών ήρθε με την ανάπτυξη μηχανών όπως οι ατμομηχανές στα τέλη του 18ου αιώνα.
Το 1783, ο Ρενέ της Γαλλίας παρήγαγε για πρώτη φορά φρέζες. Το 1923, η γερμανική Schrotter εφηύρε το τσιμεντοειδές καρβίδιο. Όταν χρησιμοποιείται καρβίδιο με τσιμέντο, η απόδοση είναι υπερδιπλάσια από αυτή του χάλυβα υψηλής ταχύτητας και η ποιότητα της επιφάνειας και η ακρίβεια διαστάσεων του τεμαχίου εργασίας που υποβάλλεται σε επεξεργασία με κοπή βελτιώνονται επίσης σημαντικά.
Λόγω της υψηλής τιμής του χάλυβα υψηλής ταχύτητας και του τσιμεντοειδούς καρβιδίου, το 1938, η γερμανική εταιρεία Degusa απέκτησε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για κεραμικά μαχαίρια. Το 1972, η General Electric Company των Ηνωμένων Πολιτειών παρήγαγε πολυκρυσταλλικό συνθετικό διαμάντι και πολυκρυσταλλικές λεπίδες κυβικού νιτριδίου του βορίου. Αυτά τα μη μεταλλικά υλικά εργαλείων επιτρέπουν στο εργαλείο να κόβει σε υψηλότερες ταχύτητες.
Το 1969, η Swedish Sandvik Steel Works απέκτησε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την παραγωγή ενθέτων καρβιδίου επικαλυμμένα με καρβίδιο τιτανίου με χημική εναπόθεση ατμών. Το 1972, οι Bangsha και Lagolan στις Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξαν μια μέθοδο φυσικής εναπόθεσης ατμού για την επίστρωση ενός σκληρού στρώματος καρβιδίου του τιτανίου ή νιτριδίου του τιτανίου στην επιφάνεια τσιμεντοειδούς καρβιδίου ή εργαλείων χάλυβα υψηλής ταχύτητας. Η μέθοδος επιφανειακής επίστρωσης συνδυάζει την υψηλή αντοχή και σκληρότητα του υλικού βάσης με την υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά του επιφανειακού στρώματος, έτσι ώστε το σύνθετο υλικό να έχει καλύτερη απόδοση κοπής.
Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας, της υψηλής πίεσης, της υψηλής ταχύτητας και των εξαρτημάτων που λειτουργούν σε διαβρωτικά υγρά μέσα, χρησιμοποιούνται όλο και πιο δύσκολα στη μηχανή υλικά και το επίπεδο αυτοματοποίησης της επεξεργασίας κοπής και οι απαιτήσεις για ακρίβεια επεξεργασίας γίνονται όλο και υψηλότερες . Κατά την επιλογή της γωνίας του εργαλείου, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη την επίδραση διαφόρων παραγόντων, όπως το υλικό του τεμαχίου εργασίας, το υλικό εργαλείου, τις ιδιότητες επεξεργασίας (ακατέργαστο, φινίρισμα) κ.λπ., και πρέπει να επιλέγεται εύλογα σύμφωνα με τη συγκεκριμένη κατάσταση.
Συνηθισμένα υλικά εργαλείων: χάλυβας υψηλής ταχύτητας, καρβίδιο με τσιμέντο (συμπεριλαμβανομένου κεραμιδιού), κεραμικά, CBN (κυβικό νιτρίδιο βορίου), PCD (πολυκρυσταλλικό διαμάντι), επειδή η σκληρότητά τους είναι σκληρότερη από μία, επομένως, γενικά, η ταχύτητα κοπής είναι επίσης One is πιο ψηλή από την άλλη.
Ανάλυση απόδοσης υλικού εργαλείου
Χάλυβας υψηλής ταχύτητας:
Μπορεί να χωριστεί σε συνηθισμένο χάλυβα υψηλής ταχύτητας και χάλυβα υψηλής ταχύτητας.
Ο συνηθισμένος χάλυβας υψηλής ταχύτητας, όπως ο W18Cr4V, χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή διαφόρων πολύπλοκων μαχαιριών. Η ταχύτητα κοπής του δεν είναι γενικά πολύ υψηλή και είναι 40-60 m/min κατά την κοπή κοινών υλικών από χάλυβα.
Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας υψηλής απόδοσης, όπως ο W12Cr4V4Mo, τήκεται προσθέτοντας κάποια περιεκτικότητα σε άνθρακα, περιεκτικότητα σε βανάδιο, κοβάλτιο, αλουμίνιο και άλλα στοιχεία στον συνηθισμένο χάλυβα υψηλής ταχύτητας. Η αντοχή του είναι 1,5-3 φορές μεγαλύτερη από αυτή του συνηθισμένου χάλυβα υψηλής ταχύτητας.
Καρβίδιο:
Σύμφωνα με το GB2075-87 (με αναφορά στο πρότυπο 190), μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες: P, M και K. Το τσιμεντοειδές καρβίδιο τύπου P χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία σιδηρούχων μετάλλων με μακριά ροκανίδια και το μπλε χρησιμοποιείται ως ένα σημάδι? Ο τύπος M χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία σιδηρούχων μετάλλων. Και τα μη σιδηρούχα μέταλλα, που επισημαίνονται με κίτρινο, επίσης γνωστά ως σκληρά κράματα γενικής χρήσης, ο τύπος Κ χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία σιδηρούχων μετάλλων, μη σιδηρούχων μετάλλων και μη μεταλλικών υλικών με κοντές ροκανίδια, που επισημαίνονται με κόκκινο.
Οι αραβικοί αριθμοί πίσω από τα P, M και K υποδεικνύουν την απόδοση και το φορτίο επεξεργασίας ή τις συνθήκες επεξεργασίας. Όσο μικρότερος είναι ο αριθμός, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκληρότητα και τόσο χειρότερη η σκληρότητα.
κεραμικά:
Τα κεραμικά υλικά έχουν καλή αντοχή στη φθορά και μπορούν να επεξεργαστούν υλικά υψηλής σκληρότητας που είναι δύσκολο ή αδύνατο να επεξεργαστούν με παραδοσιακά εργαλεία. Επιπλέον, τα κεραμικά εργαλεία κοπής μπορούν να εξαλείψουν την κατανάλωση ενέργειας της επεξεργασίας ανόπτησης και επομένως μπορούν επίσης να αυξήσουν τη σκληρότητα του τεμαχίου εργασίας και να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού του μηχανήματος.
Η τριβή μεταξύ της κεραμικής λεπίδας και του μετάλλου είναι μικρή κατά την κοπή, η κοπή δεν είναι εύκολο να κολλήσει στη λεπίδα και δεν είναι εύκολο να παραχθεί χτισμένη άκρη και μπορεί να εκτελέσει κοπή υψηλής ταχύτητας. Επομένως, υπό τις ίδιες συνθήκες, η τραχύτητα επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας είναι σχετικά χαμηλή. Η αντοχή του εργαλείου είναι πολλές φορές ή και δεκάδες φορές υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών εργαλείων, γεγονός που μειώνει τον αριθμό των αλλαγών του εργαλείου κατά την επεξεργασία. αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, καλή κόκκινη σκληρότητα. Μπορεί να κόβει συνεχώς στους 1200°C. Επομένως, η ταχύτητα κοπής των κεραμικών ενθεμάτων μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του καρβιδίου με τσιμέντο. Μπορεί να εκτελέσει κοπή υψηλής ταχύτητας ή να πραγματοποιήσει «αντικατάσταση λείανσης με τόρνευση και φρεζάρισμα». Η απόδοση κοπής είναι 3-10 φορές υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών εργαλείων κοπής, επιτυγχάνοντας το αποτέλεσμα της εξοικονόμησης εργατοωρών, ηλεκτρικής ενέργειας και αριθμού εργαλειομηχανών κατά 30-70% ή περισσότερο.
CBN:
Αυτό είναι το δεύτερο υλικό υψηλότερης σκληρότητας που είναι γνωστό επί του παρόντος. Η σκληρότητα του σύνθετου φύλλου CBN είναι γενικά HV3000~5000, το οποίο έχει υψηλή θερμική σταθερότητα και σκληρότητα υψηλής θερμοκρασίας και έχει υψηλή αντοχή στην οξείδωση. Παρουσιάζεται οξείδωση και δεν λαμβάνει χώρα καμία χημική αντίδραση με υλικά με βάση το σίδηρο στους 1200-1300 ° C. Έχει καλή θερμική αγωγιμότητα και χαμηλό συντελεστή τριβής
Πολυκρυσταλλικό διαμάντι PCD:
Τα μαχαίρια διαμαντιών έχουν τα χαρακτηριστικά της υψηλής σκληρότητας, της υψηλής αντοχής σε θλίψη, της καλής θερμικής αγωγιμότητας και της αντοχής στη φθορά και μπορούν να αποκτήσουν υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας και αποτελεσματικότητα επεξεργασίας σε κοπή υψηλής ταχύτητας. Δεδομένου ότι η δομή του PCD είναι ένα λεπτόκοκκο πυροσυσσωματωμένο σώμα με διαμάντια με διαφορετικούς προσανατολισμούς, η σκληρότητα και η αντοχή του στη φθορά εξακολουθούν να είναι χαμηλότερες από εκείνες του μονοκρυστάλλου διαμαντιού παρά την προσθήκη συνδετικού. Η συγγένεια μεταξύ μη σιδηρούχων μετάλλων και μη μεταλλικών υλικών είναι πολύ μικρή, και τα τσιπ δεν είναι εύκολο να κολλήσουν στην άκρη του εργαλείου για να σχηματίσουν χτισμένα άκρα κατά την επεξεργασία
Τα αντίστοιχα πεδία εφαρμογής των υλικών:
Χάλυβας υψηλής ταχύτητας: χρησιμοποιείται κυρίως σε περιπτώσεις που απαιτούν υψηλή σκληρότητα, όπως εργαλεία διαμόρφωσης και πολύπλοκα σχήματα.
Καρβίδιο με τσιμέντο: το ευρύτερο φάσμα εφαρμογών, βασικά ικανό.
Κεραμικά: Χρησιμοποιείται κυρίως σε ακατέργαστη μηχανική κατεργασία και κατεργασία υψηλής ταχύτητας τόρνευσης σκληρών μερών και εξαρτημάτων από χυτοσίδηρο.
CBN: Χρησιμοποιείται κυρίως σε τόρνευση σκληρών εξαρτημάτων και μηχανική κατεργασία υψηλής ταχύτητας εξαρτημάτων από χυτοσίδηρο (γενικά μιλώντας, είναι πιο αποτελεσματικό από τα κεραμικά όσον αφορά την αντοχή στη φθορά, την αντοχή στην κρούση και την αντοχή σε θραύση).
PCD: Χρησιμοποιείται κυρίως για κοπή υψηλής απόδοσης μη σιδηρούχων μετάλλων και μη μεταλλικών υλικών.
Τα εργαλεία CNC Xinfa έχουν εξαιρετική ποιότητα και ισχυρή αντοχή, για λεπτομέρειες, ελέγξτε: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-02-2023
