Rozwój noży zajmuje ważne miejsce w historii postępu ludzkości. Już od 28 do 20 wieku p.n.e. w Chinach pojawiły się mosiężne i miedziane stożki, wiertła, noże i inne miedziane noże. W późnym okresie Walczących Królestw (III wiek p.n.e.) noże miedziane wytwarzano dzięki opanowaniu technologii nawęglania. Wiertarki i piły w tamtych czasach miały pewne podobieństwa do nowoczesnych wierteł i pił płaskich.
Szybki rozwój noży nastąpił wraz z rozwojem maszyn takich jak silniki parowe pod koniec XVIII wieku.
W 1783 roku René z Francji po raz pierwszy wyprodukował frezy. W 1923 roku niemiecki Schrotter wynalazł węglik spiekany. W przypadku stosowania węglika spiekanego wydajność jest ponad dwukrotnie większa niż w przypadku stali szybkotnącej, a jakość powierzchni i dokładność wymiarowa przedmiotu obrabianego przez cięcie również znacznie się poprawiają.
Ze względu na wysokie ceny stali szybkotnącej i węglików spiekanych, w 1938 roku niemiecka firma Degusa uzyskała patent na noże ceramiczne. W 1972 roku firma General Electric Company ze Stanów Zjednoczonych wyprodukowała ostrza z polikrystalicznego syntetycznego diamentu i polikrystalicznego sześciennego azotku boru. Te niemetalowe materiały narzędziowe umożliwiają narzędzie do cięcia z większymi prędkościami.
W 1969 roku szwedzka huta Sandvik Steel Works uzyskała patent na wytwarzanie płytek węglikowych pokrytych węglikiem tytanu metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej. W 1972 roku Bangsha i Lagolan w Stanach Zjednoczonych opracowali metodę fizycznego osadzania z fazy gazowej w celu pokrycia twardej warstwy węglika tytanu lub azotku tytanu na powierzchni narzędzi z węglika spiekanego lub stali szybkotnącej. Metoda powlekania powierzchniowego łączy w sobie wysoką wytrzymałość i wytrzymałość materiału podstawowego z wysoką twardością i odpornością na zużycie warstwy wierzchniej, dzięki czemu materiał kompozytowy ma lepszą wydajność skrawania.
Ze względu na wysoką temperaturę, wysokie ciśnienie, dużą prędkość i części pracujące w płynnych mediach korozyjnych, stosuje się coraz trudniejsze w obróbce materiały, a poziom automatyzacji obróbki skrawaniem i wymagania dotyczące dokładności obróbki są coraz wyższe . Przy wyborze kąta narzędzia należy wziąć pod uwagę wpływ różnych czynników, takich jak materiał przedmiotu obrabianego, materiał narzędzia, właściwości obróbki (zgrubne, wykańczające) itp. i należy go dobrać rozsądnie w zależności od konkretnej sytuacji.
Typowe materiały narzędziowe: stal szybkotnąca, węglik spiekany (w tym cermetal), ceramika, CBN (sześcienny azotek boru), PCD (diament polikrystaliczny), ponieważ ich twardość jest większa niż jeden, więc ogólnie rzecz biorąc, prędkość skrawania również wynosi Jedna jest wyższy od drugiego.
Analiza wydajności materiału narzędzia
Stal szybkotnąca:
Można go podzielić na zwykłą stal szybkotnącą i wysokowydajną stal szybkotnącą.
Zwykła stal szybkotnąca, taka jak W18Cr4V, jest szeroko stosowana do produkcji różnych skomplikowanych noży. Jego prędkość cięcia nie jest na ogół zbyt wysoka i przy cięciu zwykłych materiałów stalowych wynosi 40-60 m/min.
Wysokowydajna stal szybkotnąca, taka jak W12Cr4V4Mo, jest wytapiana przez dodanie pewnej zawartości węgla, wanadu, kobaltu, aluminium i innych pierwiastków do zwykłej stali szybkotnącej. Jego trwałość jest 1,5-3 razy większa niż w przypadku zwykłej stali szybkotnącej.
Węglik:
Według GB2075-87 (w odniesieniu do normy 190) można go podzielić na trzy kategorie: P, M i K. Węglik spiekany typu P jest stosowany głównie do obróbki metali żelaznych z długimi wiórami, a niebieski jest używany jako znak; Typ M jest używany głównie do obróbki metali żelaznych. Oraz metale nieżelazne, oznaczone kolorem żółtym, znane również jako stopy twarde ogólnego przeznaczenia, typ K jest używany głównie do obróbki metali żelaznych, metali nieżelaznych i materiałów niemetalicznych z krótkimi wiórami, oznaczonych kolorem czerwonym.
Cyfry arabskie za P, M i K wskazują wydajność oraz obciążenie przetwarzania lub warunki przetwarzania. Im mniejsza liczba, tym wyższa twardość i gorsza wytrzymałość.
ceramika:
Materiały ceramiczne charakteryzują się dobrą odpornością na zużycie i mogą obrabiać materiały o dużej twardości, które są trudne lub niemożliwe do obróbki tradycyjnymi narzędziami. Ponadto ceramiczne narzędzia skrawające mogą wyeliminować zużycie energii podczas obróbki wyżarzania, a zatem mogą również zwiększyć twardość przedmiotu obrabianego i przedłużyć żywotność wyposażenia maszyny.
Tarcie pomiędzy ostrzem ceramicznym a metalem jest małe podczas cięcia, cięcie nie jest łatwe do przyklejenia się do ostrza, nie jest łatwo wytworzyć narost na krawędzi i może wykonywać cięcie z dużą prędkością. Dlatego w tych samych warunkach chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego jest stosunkowo niska. Trwałość narzędzi jest kilkukrotnie, a nawet kilkudziesięciu razy większa niż w przypadku narzędzi tradycyjnych, co zmniejsza ilość wymian narzędzi w trakcie obróbki; odporność na wysoką temperaturę, dobra twardość czerwona. Może ciąć w sposób ciągły w temperaturze 1200°C. Dlatego prędkość skrawania płytek ceramicznych może być znacznie większa niż w przypadku węglika spiekanego. Może wykonywać cięcie z dużymi prędkościami lub realizować „zastąpienie szlifowania toczeniem i frezowaniem”. Wydajność cięcia jest 3-10 razy większa niż w przypadku tradycyjnych narzędzi skrawających, co pozwala zaoszczędzić roboczogodziny, energię elektryczną i liczbę obrabiarek o 30-70% lub więcej.
CBN:
Jest to drugi obecnie znany materiał o najwyższej twardości. Twardość arkusza kompozytowego CBN wynosi ogólnie HV3000 ~ 5000, który ma wysoką stabilność termiczną i twardość w wysokiej temperaturze oraz wysoką odporność na utlenianie. Następuje utlenianie i nie zachodzi żadna reakcja chemiczna z materiałami na bazie żelaza w temperaturze 1200-1300 ° C. Ma dobrą przewodność cieplną i niski współczynnik tarcia
Diament polikrystaliczny PCD:
Noże diamentowe charakteryzują się wysoką twardością, wysoką wytrzymałością na ściskanie, dobrą przewodnością cieplną i odpornością na zużycie oraz mogą uzyskać wysoką dokładność przetwarzania i wydajność przetwarzania przy szybkim cięciu. Ponieważ struktura PCD to drobnoziarnisty spiekany diament o różnych orientacjach, jego twardość i odporność na zużycie są nadal niższe niż w przypadku diamentu monokrystalicznego pomimo dodatku spoiwa. Powinowactwo pomiędzy metalami nieżelaznymi i materiałami niemetalowymi jest bardzo małe, a wióry niełatwo przyklejają się do końcówki narzędzia, tworząc narost na krawędzi podczas obróbki
Odpowiednie obszary zastosowania materiałów:
Stal szybkotnąca: stosowana głównie w sytuacjach wymagających dużej wytrzymałości, takich jak narzędzia do formowania i skomplikowane kształty;
Węglik spiekany: najszerszy zakres zastosowań, zasadniczo zdolny;
Ceramika: stosowana głównie w obróbce zgrubnej i obróbce z dużą prędkością toczenia twardych części i części żeliwnych;
CBN: Stosowany głównie do toczenia twardych części i obróbki z dużą prędkością części żeliwnych (ogólnie rzecz biorąc, jest bardziej wydajny niż ceramika pod względem odporności na zużycie, udarności i odporności na pękanie);
PCD: Stosowany głównie do wysokowydajnego cięcia metali nieżelaznych i materiałów niemetalowych.
Narzędzia CNC Xinfa mają doskonałą jakość i dużą trwałość. Aby uzyskać szczegółowe informacje, sprawdź: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Czas publikacji: 02 czerwca 2023 r
