Ժամանակակից գիտության և տեխնիկայի զարգացման հետ մեկտեղ ավելի ու ավելի շատ ինժեներական նյութեր են օգտագործվում բարձր կարծրությամբ, մինչդեռ ավանդական շրջադարձային տեխնոլոգիան իրավասու չէ կամ ընդհանրապես չի կարող հասնել որոշ բարձր կարծրության նյութերի մշակմանը:Ծածկված կարբիդը, կերամիկա, PCBN և այլ գերկարծր գործիքների նյութերը ունեն բարձր ջերմաստիճանի կարծրություն, մաշվածության դիմադրություն և ջերմաքիմիական կայունություն, որոնք ապահովում են բարձր կարծրության նյութերի կտրման ամենահիմնական նախադրյալը և արտադրությունում ձեռք են բերել զգալի առավելություններ:Գերկարծր գործիքի կողմից օգտագործվող նյութը և նրա գործիքի կառուցվածքը և երկրաչափական պարամետրերը հիմնական տարրերն են կոշտ շրջադարձն իրականացնելու համար:Հետևաբար, ինչպես ընտրել գերկարծր գործիքի նյութը և ձևավորել գործիքի ողջամիտ կառուցվածքը և երկրաչափական պարամետրերը, կարևոր է կայուն կոշտ շրջադարձի հասնելու համար:
(1) Ծածկված ցեմենտացված կարբիդ
Կիրառեք մեկ կամ մի քանի շերտեր TiN, TiCN, TiAlN և Al3O2 լավ մաշվածության դիմադրությամբ ցեմենտացված կարբիդային գործիքների վրա, որոնք ունեն լավ ամրություն, իսկ ծածկույթի հաստությունը 2-18 մկմ է:Ծածկույթը սովորաբար ունի շատ ավելի ցածր ջերմային հաղորդունակություն, քան գործիքի հիմքը և աշխատանքային մասի նյութը, ինչը թուլացնում է գործիքի հիմքի ջերմային ազդեցությունը.Մյուս կողմից, այն կարող է արդյունավետորեն բարելավել շփումը և կպչունությունը կտրման գործընթացում և նվազեցնել կտրող ջերմության առաջացումը:
Չնայած PVD ծածկույթը ցույց է տալիս բազմաթիվ առավելություններ, որոշ ծածկույթներ, ինչպիսիք են Al2O3-ը և ադամանդը, հակված են ընդունելու CVD ծածկույթի տեխնոլոգիա:Al2O3-ը մի տեսակ ծածկույթ է՝ ուժեղ ջերմակայունությամբ և օքսիդացման դիմադրությամբ, որը կարող է առանձնացնել հատուկ գործիքից կտրելու արդյունքում առաջացած ջերմությունը:CVD ծածկույթի տեխնոլոգիան կարող է նաև ինտեգրել տարբեր ծածկույթների առավելությունները՝ հասնելու լավագույն կտրող էֆեկտին և բավարարելու կտրման կարիքները:
Ցեմենտացված կարբիդային գործիքների համեմատ՝ պատված ցեմենտացված կարբիդային գործիքները զգալիորեն բարելավվել են ամրության, կարծրության և մաշվածության դիմադրության առումով:HRC45~55 կարծրությամբ մշակված կտորը պտտելիս ցածր գնով ծածկված ցեմենտացված կարբիդը կարող է իրականացնել բարձր արագությամբ շրջադարձ:Վերջին տարիներին որոշ արտադրողներ բարելավել են պատված գործիքների աշխատանքը՝ կատարելագործելով ծածկույթի նյութերը և այլ մեթոդներ:Օրինակ, որոշ արտադրողներ Միացյալ Նահանգներում և Ճապոնիայում օգտագործում են շվեյցարական AlTiN ծածկույթի նյութ և պատենտավորված նոր տեխնոլոգիա՝ HV4500~4900 կարծրությամբ ծածկված շեղբեր արտադրելու համար, որոնք կարող են կտրել HRC47~58 պողպատը 498,56 մ/րոպե արագությամբ: .Երբ շրջադարձային ջերմաստիճանը հասնում է մինչև 1500~1600 ° C, կարծրությունը դեռ չի նվազում և չի օքսիդանում:Սայրի ծառայության ժամկետը չորս անգամ գերազանցում է ընդհանուր ծածկված սայրին, մինչդեռ արժեքը կազմում է ընդամենը 30%, և կպչունությունը լավ է:
(2) Կերամիկական նյութ
Իր կազմի, կառուցվածքի և սեղմման գործընթացի շարունակական բարելավմամբ, հատկապես նանոտեխնոլոգիայի զարգացման շնորհիվ, կերամիկական գործիքների նյութերը հնարավորություն են տալիս խստացնել կերամիկական գործիքները:Մոտ ապագայում կերամիկաները կարող են առաջացնել երրորդ հեղափոխությունը գերարագ պողպատից և ցեմենտացված կարբիդից հետո:Կերամիկական գործիքներն ունեն բարձր կարծրության (HRA91~95), բարձր ամրության (ճկման ուժ 750~1000 ՄՊա), լավ մաշվածության դիմադրության, լավ քիմիական կայունության, լավ կպչուն դիմադրության, շփման ցածր գործակից և ցածր գնի առավելությունները:Ոչ միայն դա, կերամիկական գործիքներն ունեն նաև բարձր ջերմաստիճանի կարծրություն, որը հասնում է HRA80-ի 1200 ° C-ում:
Նորմալ կտրման ժամանակ կերամիկական գործիքն ունի շատ բարձր ամրություն, և դրա կտրման արագությունը կարող է 2-5 անգամ ավելի բարձր լինել, քան ցեմենտացված կարբիդը:Այն հատկապես հարմար է բարձր կարծրության նյութերի մշակման, հարդարման և բարձր արագությամբ հաստոցների համար:Այն կարող է կտրել տարբեր կարծրացած պողպատ և կարծրացված չուգուն մինչև HRC65 կարծրությամբ:Սովորաբար օգտագործվում են ալյումինե հիմքով կերամիկա, սիլիցիումի նիտրիդային հիմքով կերամիկա, կերամիկա և բեղով ամրացված կերամիկա:
Ալյումինի վրա հիմնված կերամիկական գործիքներն ունեն ավելի բարձր կարմիր կարծրություն, քան ցեմենտացված կարբիդը:Ընդհանուր առմամբ, կտրող եզրը չի առաջացնի պլաստիկ դեֆորմացիա բարձր արագությամբ կտրման պայմաններում, բայց դրա ամրությունը և ամրությունը շատ ցածր են:Դրա ամրությունը և ազդեցության դիմադրությունը բարելավելու համար կարող են ավելացվել ZrO կամ TiC և TiN խառնուրդ:Մեկ այլ մեթոդ է մաքուր մետաղի կամ սիլիցիումի կարբիդի բեղերի ավելացումը:Բացի կարմիր բարձր կարծրությունից, սիլիցիումի նիտրիդային հիմքով կերամիկան ունի նաև լավ ամրություն:Համեմատած ալյումինի վրա հիմնված կերամիկայի հետ, դրա թերությունն այն է, որ պողպատը մշակելիս հեշտ է բարձր ջերմաստիճանի դիֆուզիոն արտադրել, ինչը խորացնում է գործիքների մաշվածությունը:Սիլիցիումի նիտրիդային հիմքով կերամիկա հիմնականում օգտագործվում է մոխրագույն չուգունի ընդհատվող պտտման և ֆրեզման համար:
Սերմետը կարբիդի վրա հիմնված նյութի մի տեսակ է, որի մեջ TiC-ը հիմնական կոշտ փուլն է (0,5-2 մկմ): Դրանք համակցված են Co կամ Ti կապող նյութերի հետ և նման են ցեմենտավորված կարբիդային գործիքներին, բայց ունեն ցածր մերձեցում, լավ շփում և լավ: մաշվածության դիմադրություն:Այն կարող է դիմակայել ավելի բարձր կտրման ջերմաստիճանին, քան սովորական ցեմենտացված կարբիդը, բայց չունի ցեմենտացված կարբիդի ազդեցության դիմադրությունը, ծանր կտրման ժամանակ ամրությունը և ցածր արագության և մեծ սնուցման ուժը:
(3) խորանարդ բորի նիտրիդ (CBN)
CBN-ը կարծրությամբ և մաշվածության դիմադրությամբ զիջում է միայն ադամանդին և ունի գերազանց բարձր ջերմաստիճանի կարծրություն:Կերամիկայի հետ համեմատած, դրա ջերմակայունությունը և քիմիական կայունությունը փոքր-ինչ վատ են, բայց դրա ազդեցության ուժն ու հակաջրման գործունակությունը ավելի լավն են:Այն լայնորեն կիրառելի է կարծրացած պողպատի (HRC ≥ 50), մարգարտյա մոխրագույն չուգունի, սառեցված չուգունի և գերհամաձուլվածքի կտրման համար:Ցեմենտացված կարբիդային գործիքների համեմատ, դրա կտրման արագությունը կարող է մեծացվել մեկ կարգով:
Կոմպոզիտային պոլիբյուրեղային խորանարդ բորի նիտրիդ (PCBN) գործիքը բարձր CBN պարունակությամբ ունի բարձր կարծրություն, լավ մաշվածության դիմադրություն, բարձր սեղմման ուժ և լավ հարվածային ամրություն:Դրա թերությունները վատ ջերմային կայունությունն են և ցածր քիմիական իներտությունը:Հարմար է ջերմակայուն համաձուլվածքների, չուգունի և երկաթի վրա հիմնված սինթրած մետաղների կտրման համար:PCBN գործիքներում CBN մասնիկների պարունակությունը ցածր է, իսկ PCBN գործիքների կարծրությունը, որոնք օգտագործում են կերամիկա որպես կապակցիչ, ցածր է, բայց այն լրացնում է նախկին նյութի վատ ջերմային կայունությունը և ցածր քիմիական իներցիան և հարմար է կարծրացած պողպատը կտրելու համար:
Մոխրագույն չուգուն և կարծրացած պողպատը կտրելիս կարելի է ընտրել կերամիկական գործիք կամ CBN գործիք:Այդ իսկ պատճառով, ծախս-օգուտ և մշակման որակի վերլուծություն պետք է իրականացվի՝ որոշելու համար, թե որն ընտրել:Երբ կտրման կարծրությունը ցածր է HRC60-ից և ընդունվում է սնուցման փոքր արագություն, կերամիկական գործիքն ավելի լավ ընտրություն է:PCBN գործիքները հարմար են HRC60-ից բարձր կարծրություն ունեցող աշխատանքային մասերը կտրելու համար, հատկապես ավտոմատ մշակման և բարձր ճշգրտության հաստոցների համար:Բացի այդ, PCBN գործիքով կտրելուց հետո աշխատանքային մասի մակերեսի մնացորդային լարվածությունը նույնպես համեմատաբար կայուն է, քան կերամիկական գործիքի դեպքում՝ նույն եզրային մաշվածության պայմաններում:
Կտրված կարծրացած պողպատը չորացնելու համար PCBN գործիք օգտագործելիս պետք է հետևել նաև հետևյալ սկզբունքներին. ընտրել հնարավորինս մեծ կտրման խորություն, պայմանով, որ հաստոցային գործիքի կոշտությունը թույլ է տալիս, որպեսզի կտրող տարածքում առաջացող ջերմությունը փափկի: մետաղը ծայրամասի առջևի հատվածում, որը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել PCBN գործիքի մաշվածությունը:Բացի այդ, փոքր կտրման խորություն օգտագործելիս պետք է նաև հաշվի առնել, որ PCBN գործիքի վատ ջերմային հաղորդունակությունը կարող է ուշացնել ջերմությունը կտրող տարածքում, որպեսզի ցրվի, և կտրող տարածքը կարող է նաև առաջացնել մետաղի ակնհայտ փափկեցնող ազդեցություն, նվազեցնել կտրող ծայրի մաշվածություն.
2. Սայրի կառուցվածքը և գերկարծր գործիքների երկրաչափական պարամետրերը
Գործիքի ձևի և երկրաչափական պարամետրերի ողջամիտ որոշումը շատ կարևոր է գործիքի կտրման աշխատանքին լիարժեք խաղալու համար:Գործիքի ամրության առումով, գործիքի ծայրի ամրությունը տարբեր սայրերի ձևերի բարձրից մինչև ցածր է. կլոր, 100 ° ադամանդ, քառակուսի, 80 ° ադամանդ, եռանկյուն, 55 ° ադամանդ, 35 ° ադամանդ:Սայրի նյութը ընտրելուց հետո պետք է ընտրվի ամենաբարձր ամրություն ունեցող սայրի ձևը:Կոշտ պտտվող շեղբերները նույնպես պետք է ընտրվեն հնարավորինս մեծ, իսկ կոպիտ մշակումը պետք է կատարվի շրջանաձև և մեծ ծայրի աղեղային շառավղով շեղբերով:Ավարտելիս ծայրի աղեղի շառավիղը մոտ 0,8 է μ Մոտ մ.
Պողպատի կարծրացած չիպսերը կարմիր և փափուկ ժապավեններ են, մեծ փխրունությամբ, հեշտ կոտրվող և չպարտադրող:Պողպատի կարծրացած կտրող մակերեսը բարձրորակ է և, ընդհանուր առմամբ, չիպի կուտակում չի առաջացնում, բայց կտրող ուժը մեծ է, հատկապես ճառագայթային կտրող ուժն ավելի մեծ է, քան հիմնական կտրող ուժը:Հետևաբար, գործիքը պետք է օգտագործի բացասական առջևի անկյուն (գնալ ≥ - 5 °) և մեծ հետևի անկյուն (ao=10°~15°):Հիմնական շեղման անկյունը կախված է հաստոցային գործիքի կոշտությունից, ընդհանուր առմամբ 45 °~60 °, որպեսզի նվազեցնի աշխատանքային մասի և գործիքի աղմուկը:
Հրապարակման ժամանակը` Փետրվար-24-2023