Le forbairt na heolaíochta agus na teicneolaíochta nua-aimseartha, úsáidtear ábhair innealtóireachta níos mó agus níos mó le cruas ard, cé nach bhfuil an teicneolaíocht casadh traidisiúnta inniúil nó nach féidir leo próiseáil roinnt ábhar ard-chruas a bhaint amach ar chor ar bith.Tá cruas ard-teocht ard, friotaíocht caitheamh agus cobhsaíocht teirmeimiceach ag chomhdhúile brataithe, criadóireacht, PCBN agus ábhair uirlisí superhard eile, a sholáthraíonn an réamhriachtanas is bunúsaí chun ábhair ard-chruas a ghearradh, agus tá buntáistí suntasacha bainte amach acu i dtáirgeadh.Is é an t-ábhar a úsáideann an uirlis superhard agus a struchtúr uirlisí agus paraiméadair gheoiméadracha na bunghnéithe chun casadh crua a bhaint amach.Dá bhrí sin, tá sé ríthábhachtach conas an t-ábhar uirlis superhard a roghnú agus struchtúr uirlis réasúnta agus paraiméadair gheoiméadracha a dhearadh chun casadh crua cobhsaí a bhaint amach!
(1) Chomhdhúile cementáilte brataithe
Cuir sraith amháin nó níos mó de TiN, TiCN, TiAlN agus Al3O2 i bhfeidhm le friotaíocht caitheamh maith ar uirlisí chomhdhúile cementáilte le dea-dhianacht, agus is é 2-18 μ m tiús an sciath.Tá seoltacht teirmeach i bhfad níos ísle ag an sciath de ghnáth ná an tsubstráit uirlis agus ábhar an phíosa oibre, rud a lagaíonn éifeacht teirmeach an tsubstráit uirlisí;Ar an láimh eile, féadann sé an frithchuimilt agus an greamaitheacht sa phróiseas gearrtha a fheabhsú go héifeachtach agus giniúint teasa a ghearradh a laghdú.
Cé go léiríonn sciath PVD go leor buntáistí, tá claonadh ag roinnt bratuithe cosúil le Al2O3 agus Diamond teicneolaíocht sciath CVD a ghlacadh.Is cineál sciath é Al2O3 le friotaíocht teasa láidir agus friotaíocht ocsaídiúcháin, ar féidir leis an teas a ghintear trí ghearradh a scaradh ón uirlis shonrach.Is féidir le teicneolaíocht sciath CVD na buntáistí a bhaineann le bratuithe éagsúla a chomhtháthú freisin chun an éifeacht gearrtha is fearr a bhaint amach agus freastal ar riachtanais ghearradh.
I gcomparáid le huirlisí chomhdhúile cementáilte, tá feabhas mór tagtha ar uirlisí chomhdhúile cementáilte brataithe i neart, cruas agus friotaíocht caitheamh.Agus an saotharphíosa á chasadh le cruas HRC45~55, is féidir le carbíd stroighne brataithe ar chostas íseal casadh ardluais a bhaint amach.Le blianta beaga anuas, tá roinnt déantúsóirí tar éis feabhas a chur ar fheidhmíocht uirlisí brataithe trí ábhair sciath agus modhanna eile a fheabhsú.Mar shampla, úsáideann roinnt déantúsóirí sna Stáit Aontaithe agus sa tSeapáin ábhar brataithe AlTiN na hEilvéise agus teicneolaíocht nua paitinnithe sciath chun lanna brataithe le cruas chomh hard le HV4500~4900 a tháirgeadh, ar féidir leo cruach bás HRC47~58 a ghearradh ar luas 498.56m/nóim. .Nuair a bhíonn an teocht casadh suas le 1500 ~ 1600 ° C, ní laghdaíonn an cruas fós agus ní ocsaídíonn sé.Tá saol seirbhíse an lann ceithre huaire níos mó ná an lann brataithe ginearálta, cé nach bhfuil an costas ach 30%, agus tá an greamaitheacht maith.
(2) Ábhar ceirmeach
Le feabhas leanúnach ar a chomhdhéanamh, a struchtúr agus a phróiseas brúite, go háirithe forbairt na nanaitheicneolaíochta, is féidir uirlisí ceirmeacha a dhéanamh níos déine le hábhair uirlisí ceirmeacha.Go luath amach anseo, féadfaidh criadóireacht a bheith ina chúis leis an tríú réabhlóid i gearradh tar éis cruach ardluais agus chomhdhúile cementáilte.Tá na buntáistí a bhaineann le cruas ard (HRA91 ~ 95), ard-neart (neart lúbthachta 750 ~ 1000MPa), friotaíocht caitheamh maith, cobhsaíocht mhaith ceimiceach, friotaíocht maith greamaitheachta, comhéifeacht cuimilte íseal agus praghas íseal ag uirlisí ceirmeacha.Ní hamháin sin, tá cruas ard teocht ard ag uirlisí ceirmeacha freisin, a shroicheann HRA80 ag 1200 ° C.
Le linn gnáthghearrtha, tá marthanacht an-ard ag an uirlis ceirmeach, agus is féidir a luas gearrtha a bheith 2 ~ 5 huaire níos airde ná sin de chomhdhúile cementáilte.Tá sé oiriúnach go háirithe le haghaidh meaisínithe ábhair chruas ard, críochnú agus meaisínithe ardluais.Is féidir leis cruach cruaite éagsúla agus iarann teilgthe cruaite a ghearradh le cruas suas le HRC65.Is minic a úsáidtear criadóireacht atá bunaithe ar alúmana, criadóireacht atá bunaithe ar nítríde sileacain, cermets agus criadóireacht neartaithe guairneáin.
Tá cruas dearg níos airde ag uirlisí ceirmeacha atá bunaithe ar alúmana ná mar a bhíonn chomhdhúile cementáilte.Go ginearálta, ní tháirgeann an ceannródaíocht dífhoirmiúchán plaisteach faoi choinníollacha gearrtha ardluais, ach tá a neart agus a toughness an-íseal.D'fhonn a chruas agus a fhriotaíocht tionchair a fheabhsú, is féidir meascán ZrO nó TiC agus TiN a chur leis.Is modh eile é guairneáin chomhdhúile miotail nó sileacain íon a chur leis.Chomh maith le cruas dearg ard, tá dea-dhianacht ag criadóireacht atá bunaithe ar nítríde sileacain.I gcomparáid le criadóireacht alúmana-bhunaithe, is é an míbhuntáiste atá aige ná go bhfuil sé éasca idirleathadh ardteochta a tháirgeadh nuair a bhíonn cruach á mheaisíniú, rud a chuireann le caitheamh uirlisí.Úsáidtear criadóireacht atá bunaithe ar nítríde sileacain go príomha le haghaidh iarann teilgthe liath a iompú agus a mhuilleoireacht go heatramhach.
Is cineál ábhar carbide-bhunaithe é Cermet, ina bhfuil TiC mar phríomhchéim chrua (0.5-2 μm) Tá siad comhcheangailte le ceanglóirí Co nó Ti agus tá siad cosúil le huirlisí chomhdhúile cementáilte, ach tá cleamhnas íseal acu, frithchuimilt maith agus maith. friotaíocht a chaitheamh.Is féidir leis teocht gearrtha níos airde a sheasamh ná an chomhdhúile cementáilte traidisiúnta, ach níl friotaíocht tionchair an chomhdhúile stroighne aige, an déine le linn gearradh trom agus an neart ag luas íseal agus beatha mhór.
(3) nítríde bórón ciúbach (CBN)
Tá CBN sa dara háit ach le Diamond i gcruas agus friotaíocht caitheamh, agus tá cruas ardteochta den scoth aige.I gcomparáid le criadóireacht, tá a friotaíocht teasa agus cobhsaíocht cheimiceach beagán bocht, ach tá a neart tionchair agus a fheidhmíocht frithbhrúite níos fearr.Tá sé infheidhme go forleathan maidir le gearradh cruach cruaite (HRC ≥ 50), iarann teilgthe liath pearlitic, iarann teilgthe fuaraithe agus superalloy.I gcomparáid le huirlisí chomhdhúile cementáilte, is féidir a luas gearrtha a mhéadú le hordú méide amháin.
Tá cruas ard, friotaíocht caitheamh maith, neart comhbhrúiteach ard agus toughness maith tionchair ag an uirlis ilchodach nítríde bórón ciúbach polycrystalline (PCBN) a bhfuil cion ard CBN aige.Is iad na míbhuntáistí a bhaineann leis ná cobhsaíocht theirmeach bocht agus táimhe ceimiceach íseal.Tá sé oiriúnach do chóimhiotail teas-resistant, iarann teilgthe agus miotail shintéirithe iarainn-bhunaithe a ghearradh.Tá ábhar na gcáithníní CBN in uirlisí PCBN íseal, agus tá cruas uirlisí PCBN ag baint úsáide as criadóireacht mar ceanglóra íseal, ach déanann sé suas le cobhsaíocht theirmeach bocht agus táimhe ceimiceach íseal an iar-ábhar, agus tá sé oiriúnach le haghaidh cruach cruaite a ghearradh.
Agus iarann teilgthe liath agus cruach cruaite á ghearradh, is féidir uirlis ceirmeach nó uirlis CBN a roghnú.Ar an gcúis seo, ba cheart anailís costais is tairbhe agus cáilíocht próiseála a dhéanamh chun a chinneadh cén ceann atá le roghnú.Nuair a bhíonn an cruas gearrtha níos ísle ná HRC60 agus go nglactar le ráta beatha beag, is rogha níos fearr é uirlis ceirmeach.Tá uirlisí PCBN oiriúnach chun píosaí oibre a ghearradh le cruas níos airde ná HRC60, go háirithe le haghaidh meaisínithe uathoibríoch agus meaisínithe ardchruinneas.Ina theannta sin, tá an strus iarmharach ar an dromchla workpiece tar éis a ghearradh le uirlis PCBN freisin réasúnta cobhsaí ná sin le uirlis ceirmeach faoi choinníoll an chaitheamh taobh céanna.
Agus uirlis PCBN á úsáid chun cruach cruaite gearrtha a thriomú, ba cheart na prionsabail seo a leanas a leanúint freisin: roghnaigh doimhneacht gearrtha mór chomh fada agus is féidir faoin gcoinníoll go gceadaíonn dochtacht an uirlis mheaisín, ionas gur féidir leis an teas a ghintear sa limistéar gearrtha a mhaolú. an miotail i tosaigh an imeall go háitiúil, is féidir a laghdú go héifeachtach ar chaitheamh uirlis PCBN.Ina theannta sin, nuair a bhíonn doimhneacht gearrtha beag á úsáid, ba cheart a mheas freisin gur féidir le seoltacht teirmeach lag uirlis PCBN an teas a dhéanamh sa limistéar gearrtha ró-dhéanach chun idirleathadh, agus is féidir leis an limistéar lomadh éifeacht bogú miotail soiléir a tháirgeadh freisin, Laghdaigh an caitheamh ceannródaíoch.
2. Struchtúr lann agus paraiméadair gheoiméadracha na n-uirlisí superhard
Tá cinneadh réasúnta cruth agus paraiméadair gheoiméadracha an uirlis an-tábhachtach chun spraoi iomlán a thabhairt do fheidhmíocht gearrtha an uirlis.I dtéarmaí neart uirlisí, is é an neart tip uirlisí de chruthanna lann éagsúla ó ard go híseal ná: cruinn, 100 ° Diamond, cearnach, 80 ° Diamond, triantán, 55 ° Diamond, 35 ° Diamond.Tar éis an t-ábhar lann a roghnú, roghnófar an cruth lann leis an neart is airde.Ba cheart lanna casadh crua a roghnú chomh mór agus is féidir, agus ba cheart meaisínithe garbh a dhéanamh le lanna ga stua ciorclach agus tip mór.Tá ga stua na rinn thart ar 0.8 agus é ag críochnú μ Thart ar m.
Is ribíní dearg agus bog iad na sliseanna cruach cruaite, le brittleness iontach, éasca le briseadh agus neamhcheangailteach.Tá an dromchla gearrtha cruach cruaite ar ardchaighdeán agus go ginearálta ní tháirgeann sé carnadh sliseanna, ach tá an fórsa gearrtha mór, go háirithe tá an fórsa gearrtha gathacha níos mó ná an príomhfhórsa gearrtha.Mar sin, ba cheart go n-úsáidfeadh an uirlis uillinn tosaigh diúltach (téigh ≥ - 5 °) agus uillinn chúl mór (ao = 10 ° ~ 15 °).Braitheann an príomh-uillinn sraonaidh ar dhianacht an uirlis mheaisín, go ginearálta 45 ° ~ 60 °, chun comhráite an phíosa oibre agus an uirlis a laghdú.
Am poist: Feb-24-2023