Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia modernas, são utilizados mais e mais materiais de engenharia com alta dureza, enquanto a tecnologia tradicional de torneamento não é competente ou não pode alcançar o processamento de alguns materiais de alta dureza. O carboneto revestido, a cerâmica, o PCBN e outros materiais de ferramentas de super -hard têm dureza alta de alta temperatura, resistência ao desgaste e estabilidade termoquímica, que fornecem o pré -requisito mais básico para o corte de materiais de alta dureza e alcançaram benefícios significativos na produção. O material usado pela ferramenta de super -hard e sua estrutura de ferramentas e parâmetros geométricos são os elementos básicos para realizar uma reviravolta. Portanto, como selecionar o material da ferramenta de super -hard e projetar uma estrutura razoável da ferramenta e parâmetros geométricos é crucial para obter uma reviravolta estável!
(1) carboneto cimentado revestido
Aplique uma ou mais camadas de estanho, ticn, tialn e al3o2 com boa resistência ao desgaste em ferramentas de carboneto cimentado com boa tenacidade, e a espessura do revestimento é de 2-18 μm. O revestimento geralmente possui uma condutividade térmica muito menor que o substrato da ferramenta e o material da peça de trabalho, o que enfraquece o efeito térmico do substrato da ferramenta; Por outro lado, pode melhorar efetivamente o atrito e a adesão no processo de corte e reduzir a geração de calor.
Embora o revestimento de PVD mostre muitas vantagens, alguns revestimentos como Al2O3 e diamante tendem a adotar a tecnologia de revestimento CVD. Al2O3 é um tipo de revestimento com forte resistência ao calor e resistência a oxidação, que pode separar o calor gerado cortando a ferramenta específica. A tecnologia de revestimento CVD também pode integrar as vantagens de vários revestimentos para alcançar o melhor efeito de corte e atender às necessidades de corte.
Comparado com as ferramentas de carboneto cimentado, as ferramentas de carboneto cimentado revestidas melhoraram bastante a resistência à força, dureza e resistência ao desgaste. Ao girar a peça de trabalho com dureza de HRC45 ~ 55, o carboneto cimentado revestido de baixo custo pode realizar uma virada em alta velocidade. Nos últimos anos, alguns fabricantes melhoraram o desempenho de ferramentas revestidas, melhorando os materiais de revestimento e outros métodos. Por exemplo, alguns fabricantes nos Estados Unidos e no Japão usam material de revestimento altin suíço e nova tecnologia patenteada de revestimento para produzir lâminas revestidas com dureza tão alta quanto HV4500 ~ 4900, que podem cortar aço hrc47 ~ 58 a aço a uma velocidade de 498,56m/min. Quando a temperatura de virada é de até 1500 ~ 1600 ° C, a dureza ainda não diminui e não oxida. A vida útil da lâmina é quatro vezes a da lâmina com revestimento geral, enquanto o custo é de apenas 30%e a adesão é boa.
(2) Ceramicmaterial
Com a melhoria contínua de sua composição, estrutura e processo de prensagem, especialmente o desenvolvimento da nanotecnologia, os materiais de ferramentas de cerâmica permitem endurecer as ferramentas de cerâmica. Em um futuro próximo, a cerâmica pode causar a terceira revolução no corte após aço de alta velocidade e carboneto cimentado. As ferramentas de cerâmica têm as vantagens da alta dureza (HRA91 ~ 95), alta resistência (resistência à flexão 750 ~ 1000MPa), boa resistência ao desgaste, boa estabilidade química, boa resistência à adesão, baixo coeficiente de atrito e baixo preço. Além disso, as ferramentas de cerâmica também têm dureza alta de alta temperatura, que atinge o HRA80 a 1200 ° C.
Durante o corte normal, a ferramenta de cerâmica tem uma durabilidade muito alta e sua velocidade de corte pode ser 2 ~ 5 vezes maior que a do carboneto cimentado. É especialmente adequado para usinar materiais de alta dureza, acabamento e usinagem de alta velocidade. Pode cortar vários aço endurecido e ferro fundido endurecido com dureza até o HRC65. Comumente usados são cerâmicas à base de alumina, cerâmica à base de nitreto de silício, cermetas e cerâmica endurecida.
As ferramentas de cerâmica baseadas em alumina têm maior dureza vermelha do que o carboneto cimentado. Geralmente, a aresta de corte não produz deformação plástica em condições de corte de alta velocidade, mas sua força e resistência são muito baixas. Para melhorar sua resistência à resistência e impacto, a mistura ZRO ou TIC e TiN pode ser adicionada. Outro método é adicionar bigodes de metal puro ou carboneto de silício. Além da alta dureza vermelha, a cerâmica à base de nitreto de silício também tem boa resistência. Comparado à cerâmica à base de alumina, sua desvantagem é que é fácil produzir difusão de alta temperatura ao usinar o aço, o que agrava o desgaste da ferramenta. A cerâmica à base de nitreto de silício é usada principalmente para torneamento intermitente e moagem de ferro fundido cinza.
O Cermet é um tipo de material à base de carboneto, no qual o TIC é a principal fase dura (0,5-2 μm), eles são combinados com ligantes de CO ou TI e são semelhantes às ferramentas de carboneto cimentado, mas têm baixa afinidade, bom atrito e boa resistência ao desgaste. Pode suportar uma temperatura de corte mais alta do que o carboneto cimentado convencional, mas não possui a resistência ao impacto do carboneto cimentado, a tenacidade durante o corte pesado e a força em baixa velocidade e uma alimentação grande.
(3) nitreto de boro cúbico (CBN)
O CBN é perdendo apenas para diamante em dureza e resistência ao desgaste e possui excelente dureza de alta temperatura. Comparado à cerâmica, sua resistência ao calor e estabilidade química são um pouco ruins, mas sua força de impacto e desempenho anti-esmagamento são melhores. É amplamente aplicável ao corte de aço endurecido (HRC ≥ 50), ferro fundido cinza pérola, ferro fundido refrigerado e super -alojamento. Comparado com as ferramentas de carboneto cimentado, sua velocidade de corte pode ser aumentada em uma ordem de magnitude.
A ferramenta composta de nitreto de boro cúbico policristalino (PCBN) com alto teor de CBN tem alta dureza, boa resistência ao desgaste, alta resistência à compressão e boa tenacidade de impacto. Suas desvantagens são baixa estabilidade térmica e baixa inércia química. É adequado para cortar ligas resistentes ao calor, ferro fundido e metais sinterizados à base de ferro. O conteúdo das partículas de CBN nas ferramentas PCBN é baixo e a dureza das ferramentas PCBN usando cerâmica como ligante é baixa, mas compensa a baixa estabilidade térmica e a baixa inércia química do material anterior e é adequado para cortar aço endurecido.
Ao cortar o ferro fundido cinza e o aço endurecido, a ferramenta de cerâmica ou a ferramenta CBN podem ser selecionadas. Por esse motivo, a análise de qualidade de custo-benefício e processamento deve ser realizada para determinar qual escolher. Quando a dureza de corte é menor que o HRC60 e a pequena taxa de alimentação é adotada, a ferramenta de cerâmica é uma escolha melhor. As ferramentas PCBN são adequadas para cortar peças de trabalho com dureza mais alta que o HRC60, especialmente para usinagem automática e usinagem de alta precisão. Além disso, a tensão residual na superfície da peça de trabalho após o corte com a ferramenta PCBN também é relativamente estável do que a ferramenta de cerâmica sob a condição do mesmo desgaste do flanco.
Ao usar a ferramenta PCBN para o aço endurecido a seco, os seguintes princípios também devem ser seguidos: selecione uma grande profundidade de corte o máximo possível, sob a condição que a rigidez da máquina -ferramenta permite, para que o calor gerado na área de corte possa suavizar o metal na frente da borda localmente, o que pode efetivamente reduzir o desgaste da ferramenta PCBN. Além disso, ao usar uma pequena profundidade de corte, também deve ser considerado que a baixa condutividade térmica da ferramenta PCBN pode fazer o calor na área de corte tarde demais para difundir, e a área de cisalhamento também pode produzir um efeito óbvio de amolecimento de metal, reduzir o desgaste da aresta de corte.
2. Estrutura da lâmina e parâmetros geométricos de ferramentas de super -hard
A determinação razoável da forma e dos parâmetros geométricos da ferramenta é muito importante para dar um jogo completo ao desempenho de corte da ferramenta. Em termos de resistência à ferramenta, a força da ponta da ferramenta de várias formas de lâmina de alta a baixa é: diamante redondo, 100 °, quadrado, diamante de 80 °, triângulo, diamante de 55 °, diamante de 35 °. Depois que o material da lâmina for selecionado, a forma da lâmina com a maior resistência deve ser selecionada. As lâminas de giro duro também devem ser selecionadas o mais grande possível, e a usinagem áspera deve ser feita com lâminas circulares e de raio de arco de ponta grande. O raio do arco da ponta é de cerca de 0,8 ao terminar μ cerca de m.
As lascas de aço endurecidas são fitas vermelhas e macias, com grande fragilidade, fáceis de quebrar e não vinculativas. A superfície de corte de aço endurecida é de alta qualidade e geralmente não produz acumulação de chips, mas a força de corte é grande, especialmente a força de corte radial é maior que a força de corte principal. Portanto, a ferramenta deve usar um ângulo frontal negativo (vá ≥ - 5 °) e um grande ângulo traseiro (AO = 10 ° ~ 15 °). O ângulo de deflexão principal depende da rigidez da máquina -ferramenta, geralmente 45 ° ~ 60 °, para reduzir a conversa da peça e da ferramenta.
Hora de postagem: 24-2023 de fevereiro