В даний час машинобудівна промисловість Китаю швидко розвивається, і деякі матеріали, які важко різати, широко використовуються в промисловості матеріалів і точного машинобудування.Для того, щоб задовольнити потреби розвитку сучасного машинобудування, ми повинні використовувати деякі інструменти з високою міцністю та хорошою в'язкістю.Тому інструменти з твердих матеріалів поступово застосовуються в промисловості механічної обробки.Ця стаття зосереджена на застосуванні інструментів із твердих матеріалів у механічній обробці з огляду на розробку інструментів із твердих матеріалів, щоб забезпечити взаємну довідку для друзів у тій же галузі.
Зі швидким розвитком сучасних технологій виробництва та жорсткою ринковою конкуренцією вимоги машинобудівної промисловості до деталей механічного обладнання також зростають, особливо щодо структурних характеристик механічних частин.Тому в суспільстві поступово з'явилися нові матеріали з різними властивостями.Ці нові матеріали не тільки створюють серйозну проблему для традиційних інструментів для обробки, але також їх досить важко обробляти.У цей час передові ріжучі інструменти стали ключем до розвитку промисловості механічної обробки, а інструменти з твердих матеріалів, безсумнівно, застосовуються для сучасної механічної обробки.
1. Історія розвитку знарядь праці з твердих матеріалів
У 1950-х роках американські вчені взяли в якості сировини синтетичний алмаз, зв'язку і порошок карбіду бору, прореагували під високою температурою і тиском, а в якості основного матеріалу інструменту спечений полікристалічний блок.Після 1970-х років люди поступово розробили композиційні листові матеріали, які виготовляються шляхом поєднання алмазу та цементованого карбіду або нітриду бору та цементованого карбіду.У цій технології цементований карбід розглядається як підкладка, а шар алмазу формується на поверхні підкладки шляхом пресування або спікання.Алмаз має товщину приблизно від 0,5 до 1 мм.Такі матеріали можуть не тільки підвищити стійкість матеріалів до вигину, але й ефективно вирішити проблему того, що традиційні матеріали важко зварювати.Це сприяло виходу інструменту з твердих матеріалів на етап застосування.
2. Застосування інструментів з твердих матеріалів при механічній обробці
(1) Застосування монокристалічних алмазних інструментів
Монокристалічний алмаз зазвичай поділяють на синтетичний алмаз і природний алмаз.Як правило, якщо для виготовлення інструменту використовується монокристалічний алмаз, необхідно вибирати алмаз з більшим розміром частинок, масою більше 0,1 г і діаметром більше 3 мм.В даний час природний алмаз є найтвердішим матеріалом серед мінералів.Він не тільки має хорошу зносостійкість, але і інструмент з нього дуже гострий.При цьому він має високу адгезійну стійкість і низьку теплопровідність.Оброблений інструмент гладкий і якісний.При цьому інструмент з натурального алмазу має дуже хорошу міцність і відносно довгий термін служби.Крім того, при тривалій різанні це майже не позначиться на обробці деталей.Відносно низька теплопровідність може добре впливати на запобігання деформації деталей.
Природний алмаз має багато переваг.Незважаючи на те, що ці переваги дорогі, вони можуть задовольнити вимоги багатьох високоточних операцій різання та широко використовуються в точному та надточному різанні.Такі дзеркала, які використовують атомні реактори та інші передові технології, а також наземні навігаційні гіроскопи, які використовуються на ракетах або ракетах, а також деякі частини годинників, металеві аксесуари тощо, застосовували цю технологію.
(2) Застосування полікристалічного алмазного інструменту
Полікристалічний алмаз зазвичай називають спеченим алмазом.Використання полікристалічного алмазу для металів, таких як кобальт, через умови високої температури та високого тиску зробить багато монокристалічного порошку алмазу полікристалічним в один, утворюючи таким чином полікристалічний інструментальний матеріал.Твердість полікристалічного алмазу нижче, ніж природного алмазу.Однак він утворений різними алмазними порошками, і немає випадків, щоб різні кристалічні площини мали різну міцність і твердість.При різанні ріжуча кромка з полікристалічного алмазу має дуже високу стійкість до випадкових пошкоджень і хорошу зносостійкість.Він може тримати ріжучу кромку гострою протягом відносно тривалого часу.У той же час він може використовувати відносно високу швидкість різання під час обробки.У порівнянні з інструментами з твердого сплаву WC полікристалічні алмазні інструменти мають довший термін служби, легший доступ до синтетичних матеріалів і нижчу ціну.
(3) Нанесення CVD алмазу
Інструментальний матеріал алмазу CVD обробляється під низьким тиском, що є найбільшою відмінністю від традиційних технологій PSC і PDC.Алмаз CVD не містить компонентів каталізатора.Хоча він подібний до природного алмазу за деякими властивостями, він все ще такий самий, як полікристалічний алмаз за матеріалами, тобто зерна композиції безладно розташовані, відсутність крихкої поверхні спайності та мають ті самі властивості між поверхнями.У порівнянні з інструментами, виготовленими за традиційною технологією, інструменти, виготовлені за алмазною технологією CVD, мають більше переваг, таких як більш складна форма інструменту, нижча вартість виробництва та наявність кількох лез одного леза.
(4) Застосування полікристалічного кубічного нітриду бору
Полікристалічний кубічний нітрид бору (PCBN) є дуже поширеним інструментом для твердих матеріалів, який все ширше використовується в механічній обробці.Інструмент, виготовлений за цією технологією, має відмінну твердість і зносостійкість.Він не тільки може використовуватися при відносно високих температурах, але також має чудову стійкість до корозії та теплопровідність.Порівняно з інструментами PCD та PDC інструменти з полікристалічного кубічного нітриду бору все ще поступаються за зносостійкістю, але вони можуть нормально використовуватися при 1200 ℃ і можуть витримувати певну хімічну корозію!
В даний час полікристалічний кубічний нітрид бору в основному використовується в автомобільному виробництві, наприклад у автомобільних двигунах, трансмісійних валах і гальмівних дисках.Крім того, приблизно одна п'ята частина обробки важкого обладнання також використовує цю технологію.В останні роки з розвитком комп’ютерних технологій і технології верстатів з ЧПК застосування полікристалічного кубічного нітриду бору набуло все більшого поширення, а з впровадженням передових концепцій обробки, таких як високошвидкісне різання, точіння замість шліфування, інструмент матеріал полікристалічного кубічного нітриду бору поступово перетворився на важливий матеріал у сучасній токарній обробці.
3. Підведення підсумків
Застосування інструментів з твердих матеріалів при механічній обробці не тільки покращує якість і ефективність обробки, але також відіграє життєво важливу роль у розвитку промисловості механічної обробки.Тому, щоб сприяти розвитку промисловості механічної обробки, необхідно постійно посилювати дослідження інструментів з твердих матеріалів, повністю розуміти знання, пов’язані з інструментами з твердих матеріалів, і зміцнювати практику застосування, а не лише для покращення якості персоналу, а також посилити застосування науки і техніки для вдосконалення інструментів з твердих матеріалів, щоб реалізувати стрибок розвитку промисловості механічної обробки.
Час публікації: 03 червня 2019 р