आधुनिक विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, उच्च कडकपणासह अधिकाधिक अभियांत्रिकी सामग्री वापरली जाते, तर पारंपारिक टर्निंग तंत्रज्ञान सक्षम नाही किंवा काही उच्च कडकपणा सामग्रीची प्रक्रिया अजिबात साध्य करू शकत नाही.कोटेड कार्बाइड, सिरॅमिक्स, पीसीबीएन आणि इतर सुपरहार्ड टूल मटेरियलमध्ये उच्च तापमान कडकपणा, पोशाख प्रतिरोध आणि थर्मोकेमिकल स्थिरता असते, जी उच्च कडकपणा सामग्री कापण्यासाठी सर्वात मूलभूत आवश्यकता प्रदान करते आणि उत्पादनात महत्त्वपूर्ण फायदे प्राप्त करतात.सुपरहार्ड टूलद्वारे वापरलेली सामग्री आणि त्याच्या टूलची रचना आणि भौमितिक मापदंड हे हार्ड टर्निंग लक्षात येण्यासाठी मूलभूत घटक आहेत.त्यामुळे, सुपरहार्ड टूल मटेरियल कसे निवडायचे आणि वाजवी टूल स्ट्रक्चर आणि भौमितिक पॅरामीटर्स कसे डिझाइन करायचे हे स्थिर हार्ड टर्निंग मिळवण्यासाठी महत्त्वाचे आहे!
(1) लेपित सिमेंट कार्बाइड
चांगल्या कडकपणासह सिमेंटेड कार्बाइड टूल्सवर चांगल्या पोशाख प्रतिरोधासह TiN, TiCN, TiAlN आणि Al3O2 चे एक किंवा अधिक स्तर लावा आणि कोटिंगची जाडी 2-18 μm आहे.कोटिंगमध्ये सामान्यतः टूल सब्सट्रेट आणि वर्कपीस सामग्रीपेक्षा खूपच कमी थर्मल चालकता असते, ज्यामुळे टूल सब्सट्रेटचा थर्मल प्रभाव कमकुवत होतो;दुसरीकडे, ते कटिंग प्रक्रियेतील घर्षण आणि आसंजन प्रभावीपणे सुधारू शकते आणि कटिंग उष्णतेची निर्मिती कमी करू शकते.
जरी PVD कोटिंग बरेच फायदे दर्शविते, Al2O3 आणि डायमंड सारख्या काही कोटिंग्जमध्ये CVD कोटिंग तंत्रज्ञानाचा अवलंब केला जातो.Al2O3 हा एक प्रकारचा कोटिंग आहे ज्यामध्ये तीव्र उष्णता प्रतिरोधकता आणि ऑक्सिडेशन प्रतिरोधकता असते, जी विशिष्ट उपकरणातून कापून तयार होणारी उष्णता वेगळी करू शकते.CVD कोटिंग तंत्रज्ञान उत्कृष्ट कटिंग इफेक्ट प्राप्त करण्यासाठी आणि कटिंगच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी विविध कोटिंग्जचे फायदे समाकलित करू शकते.
सिमेंटेड कार्बाइड टूल्सच्या तुलनेत, कोटेड सिमेंटेड कार्बाइड टूल्सने ताकद, कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोधकता मोठ्या प्रमाणात सुधारली आहे.HRC45~55 च्या कडकपणासह वर्कपीस फिरवताना, कमी किमतीच्या कोटेड सिमेंटयुक्त कार्बाइडमुळे हाय-स्पीड टर्निंग जाणवू शकते.अलिकडच्या वर्षांत, काही उत्पादकांनी कोटिंग सामग्री आणि इतर पद्धतींमध्ये सुधारणा करून लेपित साधनांचे कार्यप्रदर्शन सुधारले आहे.उदाहरणार्थ, युनायटेड स्टेट्स आणि जपानमधील काही उत्पादक HV4500~4900 इतक्‍या कडकपणासह कोटेड ब्लेड तयार करण्यासाठी स्विस AlTiN कोटिंग सामग्री आणि नवीन कोटिंग पेटंट तंत्रज्ञान वापरतात, जे 498.56m/मिनिट वेगाने HRC47~58 डाय स्टील कट करू शकतात. .जेव्हा टर्निंग तापमान 1500 ~ 1600 ° C पर्यंत असते, तेव्हाही कडकपणा कमी होत नाही आणि ऑक्सिडाइझ होत नाही.ब्लेडचे सर्व्हिस लाइफ सामान्य लेपित ब्लेडच्या चार पट आहे, तर किंमत केवळ 30% आहे आणि चिकटपणा चांगला आहे.
(२) सिरॅमिक मटेरिअल
त्याची रचना, रचना आणि दाबण्याची प्रक्रिया, विशेषत: नॅनोटेक्नॉलॉजीच्या विकासामुळे, सिरेमिक टूल मटेरिअलमुळे सिरेमिक टूल्स कडक करणे शक्य होते.नजीकच्या भविष्यात, सिरेमिकमुळे हाय-स्पीड स्टील आणि सिमेंट कार्बाइड नंतर कटिंगमध्ये तिसरी क्रांती होऊ शकते.सिरॅमिक टूल्समध्ये उच्च कडकपणा (HRA91~95), उच्च शक्ती (वाकण्याची ताकद 750~1000MPa), चांगला पोशाख प्रतिरोध, चांगली रासायनिक स्थिरता, चांगली चिकटपणा प्रतिरोध, कमी घर्षण गुणांक आणि कमी किंमत असे फायदे आहेत.इतकेच नाही तर सिरेमिक टूल्समध्ये उच्च उच्च तापमान कडकपणा देखील असतो, जो 1200 ° C वर HRA80 पर्यंत पोहोचतो.
सामान्य कटिंग दरम्यान, सिरेमिक टूलची टिकाऊपणा खूप जास्त असते आणि त्याची कटिंग गती सिमेंट कार्बाइडच्या तुलनेत 2~ 5 पट जास्त असू शकते.हे विशेषतः उच्च कठोरता सामग्री, फिनिशिंग आणि हाय-स्पीड मशीनिंगसाठी योग्य आहे.हे HRC65 पर्यंत कडकपणासह विविध कठोर स्टील आणि कठोर कास्ट लोह कापू शकते.सामान्यतः अॅल्युमिना आधारित सिरॅमिक्स, सिलिकॉन नायट्राइड आधारित सिरॅमिक्स, सेर्मेट्स आणि व्हिस्कर टफन सिरॅमिक्स वापरले जातात.
एल्युमिना-आधारित सिरेमिक टूल्समध्ये सिमेंट कार्बाइडपेक्षा जास्त लाल कडकपणा असतो.साधारणपणे, कटिंग एज हाय-स्पीड कटिंग परिस्थितीत प्लास्टिकचे विकृती निर्माण करणार नाही, परंतु त्याची ताकद आणि कणखरपणा खूपच कमी आहे.त्याची कडकपणा आणि प्रभाव प्रतिरोधकता सुधारण्यासाठी, ZrO किंवा TiC आणि TiN मिश्रण जोडले जाऊ शकते.दुसरी पद्धत म्हणजे शुद्ध धातू किंवा सिलिकॉन कार्बाइड व्हिस्कर्स जोडणे.उच्च लाल कडकपणा व्यतिरिक्त, सिलिकॉन नायट्राइड आधारित सिरॅमिक्समध्ये देखील चांगली कडकपणा आहे.अॅल्युमिना आधारित सिरॅमिक्सच्या तुलनेत, त्याचा तोटा असा आहे की स्टीलचे मशीनिंग करताना उच्च तापमानाचा प्रसार करणे सोपे होते, ज्यामुळे उपकरणाचा पोशाख वाढतो.सिलिकॉन नायट्राइड आधारित सिरॅमिक्सचा वापर प्रामुख्याने मधूनमधून वळण्यासाठी आणि राखाडी कास्ट आयर्न मिलिंगसाठी केला जातो.
Cermet ही एक प्रकारची कार्बाइड-आधारित सामग्री आहे, ज्यामध्ये TiC हा मुख्य कठीण टप्पा आहे (0.5-2 μm) ते Co किंवा Ti बाईंडरसह एकत्र केले जातात आणि सिमेंटयुक्त कार्बाइड टूल्ससारखे असतात, परंतु त्यांच्यात कमी आत्मीयता, चांगले घर्षण आणि चांगले असते. प्रतिकार परिधान करा.हे पारंपारिक सिमेंटेड कार्बाइडपेक्षा जास्त कटिंग तापमानाचा सामना करू शकते, परंतु त्यात सिमेंट कार्बाइडचा प्रभाव प्रतिरोध, जड कापताना कडकपणा आणि कमी वेगाने आणि मोठ्या फीडची ताकद नाही.
(3) क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड (CBN)
CBN कडकपणा आणि परिधान प्रतिरोधकतेमध्ये हिऱ्यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे, आणि उत्कृष्ट उच्च तापमान कडकपणा आहे.सिरॅमिक्सच्या तुलनेत, त्याची उष्णता प्रतिरोधकता आणि रासायनिक स्थिरता थोडीशी खराब आहे, परंतु त्याची प्रभाव शक्ती आणि अँटी-क्रशिंग कार्यक्षमता चांगली आहे.हे कठोर स्टील (HRC ≥ 50), मोत्याचे राखाडी कास्ट आयर्न, चिल्ड कास्ट आयर्न आणि सुपरऑलॉयच्या कटिंगसाठी मोठ्या प्रमाणावर लागू आहे.सिमेंट कार्बाइड टूल्सच्या तुलनेत, त्याची कटिंग गती एका क्रमाने परिमाणाने वाढवता येते.
उच्च CBN सामग्री असलेल्या कंपोझिट पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड (PCBN) टूलमध्ये उच्च कडकपणा, चांगला पोशाख प्रतिरोध, उच्च संकुचित सामर्थ्य आणि चांगला प्रभाव कडकपणा आहे.त्याचे तोटे खराब थर्मल स्थिरता आणि कमी रासायनिक जडत्व आहेत.हे उष्णता-प्रतिरोधक मिश्र धातु, कास्ट लोह आणि लोह-आधारित सिंटर्ड धातू कापण्यासाठी योग्य आहे.PCBN टूल्समध्ये CBN कणांची सामग्री कमी आहे, आणि सिरेमिक वापरून PCBN टूल्सचा बाइंडर म्हणून कडकपणा कमी आहे, परंतु ते खराब थर्मल स्थिरता आणि पूर्वीच्या सामग्रीची कमी रासायनिक जडत्व यासाठी करते आणि कठोर स्टील कापण्यासाठी योग्य आहे.
राखाडी कास्ट आयरन आणि कठोर स्टील कापताना, सिरॅमिक टूल किंवा सीबीएन टूल निवडले जाऊ शकते.या कारणास्तव, कोणता निवडायचा हे निर्धारित करण्यासाठी खर्च-लाभ आणि प्रक्रिया गुणवत्ता विश्लेषण केले पाहिजे.जेव्हा कटिंग कडकपणा HRC60 पेक्षा कमी असेल आणि लहान फीड रेट स्वीकारला जाईल, तेव्हा सिरेमिक टूल हा एक चांगला पर्याय आहे.PCBN टूल्स HRC60 पेक्षा जास्त कडकपणा असलेल्या वर्कपीस कापण्यासाठी योग्य आहेत, विशेषत: स्वयंचलित मशीनिंग आणि उच्च-परिशुद्धता मशीनिंगसाठी.याव्यतिरिक्त, PCBN टूलने कापल्यानंतर वर्कपीसच्या पृष्ठभागावरील अवशिष्ट ताण देखील त्याच फ्लँक वेअरच्या स्थितीत सिरॅमिक टूलच्या तुलनेत तुलनेने स्थिर असतो.
कटिंग केलेले स्टील सुकविण्यासाठी PCBN टूल वापरताना, खालील तत्त्वे देखील पाळली पाहिजेत: मशीन टूलची कडकपणा परवानगी देईल अशा स्थितीत शक्य तितक्या मोठ्या कटिंगची खोली निवडा, जेणेकरून कटिंग क्षेत्रामध्ये निर्माण होणारी उष्णता मऊ होईल. स्थानिक पातळीवर काठाच्या समोरील धातू, ज्यामुळे PCBN टूलचा पोशाख प्रभावीपणे कमी होऊ शकतो.याव्यतिरिक्त, लहान कटिंग डेप्थ वापरताना, पीसीबीएन टूलच्या खराब थर्मल चालकतेमुळे कटिंग क्षेत्रामध्ये उष्णता पसरण्यास उशीर होऊ शकतो आणि कातरणे क्षेत्र देखील स्पष्ट धातू सॉफ्टनिंग प्रभाव निर्माण करू शकते, कमी करते. अत्याधुनिक कपडे.
2. ब्लेडची रचना आणि सुपरहार्ड टूल्सचे भौमितिक मापदंड
टूलच्या कटिंग परफॉर्मन्सला पूर्ण प्ले करण्यासाठी टूलचा आकार आणि भौमितिक पॅरामीटर्सचे वाजवी निर्धारण करणे खूप महत्वाचे आहे.उपकरणाच्या सामर्थ्याच्या दृष्टीने, उंच ते खालपर्यंत विविध ब्लेड आकारांची टूल टीप ताकद आहे: गोल, 100° हिरा, चौरस, 80° हिरा, त्रिकोण, 55° हिरा, 35° हिरा.ब्लेड सामग्री निवडल्यानंतर, सर्वात जास्त ताकद असलेला ब्लेडचा आकार निवडला जाईल.हार्ड टर्निंग ब्लेड देखील शक्य तितक्या मोठ्या निवडल्या पाहिजेत आणि गोलाकार आणि मोठ्या टीप आर्क रेडियस ब्लेडसह खडबडीत मशीनिंग केले पाहिजे.टीप चाप त्रिज्या सुमारे 0.8 पूर्ण करताना μ सुमारे m.
कडक झालेल्या स्टीलच्या चिप्स लाल आणि मऊ रिबन्स असतात, ज्यामध्ये खूप ठिसूळपणा असतो, तोडण्यास सोपा आणि बंधनकारक नसतो.कठोर स्टील कटिंग पृष्ठभाग उच्च दर्जाचे आहे आणि सामान्यतः चिप जमा होत नाही, परंतु कटिंग फोर्स मोठा असतो, विशेषत: रेडियल कटिंग फोर्स मुख्य कटिंग फोर्सपेक्षा मोठा असतो.म्हणून, टूलने समोरचा ऋणात्मक कोन (go ≥ - 5°) आणि मोठा बॅक एंगल (ao=10°~15°) वापरला पाहिजे.वर्कपीस आणि टूलची बडबड कमी करण्यासाठी मुख्य विक्षेपण कोन मशीन टूलच्या कडकपणावर अवलंबून असतो, साधारणपणे 45 °~ 60 °.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-24-2023