Šiuo metu Kinijos mašinų perdirbimo pramonė sparčiai vystosi, o kai kurios sunkiai pjaustomos medžiagos plačiai naudojamos medžiagų pramonėje ir tiksliųjų mašinų pramonėje.Siekiant patenkinti šiuolaikinės mašinų apdirbimo pramonės plėtros poreikius, turime naudoti kai kuriuos didelio stiprumo ir gero kietumo įrankius.Todėl kietųjų medžiagų įrankiai palaipsniui taikomi mechaninio apdirbimo pramonei.Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas kietųjų medžiagų įrankių taikymui apdirbant, siekiant sukurti kietų medžiagų įrankius, kad būtų suteikta abipusė nuoroda tos pačios pramonės draugams.
Sparčiai tobulėjant šiuolaikinėms gamybos technologijoms ir aršiai konkurencijai rinkoje, didėja ir mechaninės gamybos pramonės reikalavimai mechaninių įrenginių dalims, ypač mechaninių dalių konstrukcinėms savybėms.Todėl visuomenėje pamažu atsirado naujų medžiagų, pasižyminčių įvairiomis savybėmis.Šios naujos medžiagos ne tik kelia rimtą iššūkį tradiciniams apdirbimo įrankiams, bet ir yra gana sunkiai apdorojamos.Šiuo metu pažangūs pjovimo įrankiai tapo raktu į mechaninės apdirbimo pramonės plėtrą, o kietųjų medžiagų įrankiai neabejotinai buvo pritaikyti šiuolaikiniam mechaniniam apdirbimui.
1. Kietųjų medžiagų įrankių raidos istorija
1950-aisiais amerikiečių mokslininkai kaip žaliavą paėmė sintetinius deimantų, jungčių ir boro karbido miltelius, kurie reagavo esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, o sukepintą polikristalinį bloką kaip pagrindinę įrankio medžiagą.Po aštuntojo dešimtmečio žmonės palaipsniui sukūrė kompozicines lakštines medžiagas, kurios gaminamos derinant deimantą ir cementuotą karbidą arba boro nitridą ir cementuotą karbidą.Šioje technologijoje cementinis karbidas laikomas pagrindu, o pagrindo paviršiuje presuojant arba sukepinant susidaro deimanto sluoksnis.Deimantas yra apie 0,5–1 mm storio.Tokios medžiagos gali ne tik pagerinti medžiagų atsparumą lenkimui, bet ir efektyviai išspręsti problemą, kad tradicines medžiagas nėra lengva suvirinti.Tai paskatino kietos medžiagos įrankį patekti į taikymo etapą.
2. Kietųjų medžiagų įrankių taikymas apdirbant
(1) Vienkristalinių deimantinių įrankių taikymas
Vieno kristalo deimantas paprastai skirstomas į sintetinį ir natūralų deimantą.Paprastai, jei įrankiui gaminti naudojamas monokristalinis deimantas, reikia pasirinkti deimantą, kurio dalelių dydis didesnis, masė didesnė nei 0,1 g, o skersmuo ilgesnis nei 3 mm.Šiuo metu natūralus deimantas yra kiečiausia mineralų medžiaga.Jis ne tik turi gerą atsparumą dilimui, bet ir iš jo pagamintas įrankis yra labai aštrus.Tuo pačiu metu jis turi didelį atsparumą sukibimui ir mažą šilumos laidumą.Apdorotas įrankis yra lygus ir geros kokybės.Tuo pačiu metu iš natūralaus deimanto pagamintas įrankis pasižymi labai geru patvarumu ir gana ilga tarnavimo trukme.Be to, pjaunant ilgą laiką, tai beveik neturės įtakos dalių apdorojimui.Santykinai mažas šilumos laidumas gali turėti gerą poveikį norint išvengti dalių deformacijos.
Natūralus deimantas turi daug privalumų.Nors šie pranašumai yra brangūs, jie gali atitikti daugelio didelio tikslumo pjovimo operacijų reikalavimus ir yra plačiai naudojami tiksliam pjovimui ir itin tiksliai pjovimui.Tokią technologiją pritaikė tokie kaip atspindintys veidrodžiai, kuriuose naudojami atominiai reaktoriai ir kitos pažangios technologijos, taip pat antžeminiai navigaciniai giroskopai, naudojami raketose ar raketose, taip pat kai kurios laikrodžių dalys, metaliniai priedai ir kt.
(2) Polikristalinių deimantinių įrankių taikymas
Polikristalinis deimantas paprastai vadinamas sukepintu deimantu.Naudojant polikristalinį deimantą metalams, tokiems kaip kobaltas, esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui, daug deimantų monokristalinių miltelių taps polikristaliniais, todėl susidaro polikristalinė įrankių medžiaga.Polikristalinio deimanto kietumas yra mažesnis nei natūralaus deimanto.Tačiau jį sudaro įvairūs deimantų milteliai, ir nėra atvejo, kad skirtingos kristalų plokštumos būtų skirtingo stiprumo ir kietumo.Pjaunant, pjovimo briauna iš polikristalinio deimanto turi labai didelį atsparumą atsitiktiniam pažeidimui ir gerą atsparumą dilimui.Jis gali išlaikyti pjovimo briaunos aštrumą gana ilgą laiką.Tuo pačiu metu apdirbant jis gali naudoti gana greitą pjovimo greitį.Palyginti su WC cementuoto karbido įrankiais, polikristaliniai deimantiniai įrankiai turi ilgesnį tarnavimo laiką, lengvesnę prieigą prie sintetinių medžiagų ir mažesnes kainas.
(3) CVD deimanto taikymas
CVD deimantų įrankių medžiaga yra apdorojama žemu slėgiu, o tai yra didžiausias skirtumas nuo tradicinės PSC technologijos ir PDC technologijos.CVD deimantų sudėtyje nėra katalizatoriaus komponento.Nors kai kuriomis savybėmis jis panašus į natūralų deimantą, jis vis tiek panašus į polikristalinį deimantą savo medžiagomis, tai yra, kompozicijos grūdeliai yra netvarkingai išsidėstę, trūksta trapaus skilimo paviršiaus ir turi tas pačias savybes tarp paviršių.Palyginti su įrankiais, pagamintais naudojant tradicinę technologiją, CVD deimantinės technologijos įrankiai turi daugiau pranašumų, tokių kaip sudėtingesnė įrankio forma, mažesnės gamybos sąnaudos ir keli to paties peilio ašmenys.
(4) Polikristalinio kubinio boro nitrido taikymas
Polikristalinis kubinis boro nitridas (PCBN) yra labai paplitęs kietų medžiagų įrankis, kuris vis plačiau naudojamas apdirbant.Šia technologija pagamintas įrankis pasižymi puikiu kietumu ir atsparumu dilimui.Jis gali būti naudojamas ne tik esant santykinai aukštai temperatūrai, bet ir pasižymi puikiu atsparumu korozijai bei šilumos laidumu.Palyginti su PCD ir PDC įrankiais, polikristaliniai kubiniai boro nitrido įrankiai vis dar yra prastesnio atsparumo dilimui, tačiau juos galima įprastai naudoti esant 1200 ℃ ir gali atlaikyti tam tikrą cheminę koroziją!
Šiuo metu polikristalinis kubinis boro nitridas daugiausia naudojamas automobilių gamyboje, pavyzdžiui, automobilių varikliuose, transmisijos velenuose ir stabdžių diskuose.Be to, maždaug penktadalis sunkiosios įrangos apdirbimo taip pat naudoja šią technologiją.Pastaraisiais metais, tobulėjant kompiuterinėms technologijoms ir CNC staklių technologijoms, polikristalinio kubinio boro nitrido taikymas tapo vis plačiau paplitęs, o įdiegus pažangias apdirbimo koncepcijas, tokias kaip greitas pjovimas, tekinimas, o ne šlifavimas, įrankis. polikristalinio kubinio boro nitrido medžiaga palaipsniui tapo svarbia šiuolaikinio tekinimo medžiaga.
3. Santrauka
Kietųjų medžiagų įrankių taikymas apdirbant ne tik pagerina apdirbimo kokybę ir efektyvumą, bet ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį plėtojant mechaninio apdirbimo pramonę.Todėl, siekiant skatinti mechaninio apdirbimo pramonės plėtrą, būtina nuolat stiprinti kietųjų medžiagų įrankių tyrimus, visapusiškai suprasti žinias, susijusias su kietųjų medžiagų įrankiais, ir stiprinti taikymo praktiką, ne tik gerinti įrankių kokybę. darbuotojų, bet ir stiprinti mokslo ir technologijų taikymą tobulinant kietųjų medžiagų įrankius, kad būtų pasiektas šuolis mechaninio apdirbimo pramonės vystymuisi.
Paskelbimo laikas: 2019-03-03