Moderne skjæreverktøymaterialer har opplevd mer enn 100 års utviklingshistorie fra karbonverktøystål til høyhastighetsverktøystål,sementert karbid, keramisk verktøyogsuperharde verktøymaterialer.I andre halvdel av 1700-tallet var det opprinnelige verktøymaterialet hovedsakelig karbonverktøystål.For på den tiden ble det brukt som det hardeste materialet som kunne maskineres til skjæreverktøy.På grunn av den svært lave varmebestandige temperaturen (under 200°C) har imidlertid karbonverktøystål den ulempen at de er umiddelbart og fullstendig matte på grunn av skjærevarme ved skjæring i høye hastigheter, og skjæreområdet er begrenset.Derfor ser vi frem til verktøymaterialer som kan kuttes i høye hastigheter.Materialet som dukker opp for å reflektere denne forventningen er høyhastighetsstål.
Høyhastighetsstål, også kjent som frontstål, ble utviklet av amerikanske forskere i 1898. Det er ikke så mye at det inneholder mindre karbon enn karbonverktøystål, men at wolfram er tilsatt.På grunn av rollen til hardt wolframkarbid reduseres ikke hardheten under høye temperaturforhold, og fordi den kan kuttes med en hastighet som er mye høyere enn skjærehastigheten til karbonverktøystål, kalles den høyhastighetsstål.Fra 1900~-1920 dukket det opp høyhastighetsstål med vanadium og kobolt, og varmebestandigheten ble økt til 500~600 °C.Skjærehastigheten til skjærestål når 30 ~ 40m/min, som økes med nesten 6 ganger.Siden den gang, med serialiseringen av dets bestanddeler, har wolfram og molybden høyhastighetsstål blitt dannet.Det er fortsatt mye brukt til nå.Fremveksten av høyhastighetsstål har forårsaket en
revolusjon innen skjæreprosessering, som kraftig forbedrer produktiviteten til metallskjæring, og krever en fullstendig endring i strukturen til maskinverktøyet for å tilpasse seg kravene til kutteytelse til dette nye verktøymaterialet.Fremveksten og videreutviklingen av nye verktøymaskiner har på sin side ført til utvikling av bedre verktøymaterialer, og verktøy har blitt stimulert og utviklet.Under de nye produksjonsteknologiforholdene har høyhastighetsstålverktøy også problemet med å begrense verktøyets holdbarhet på grunn av skjærevarme ved skjæring med høy hastighet.Når skjærehastigheten når 700 °C, høyhastighetsstålet
spissen er helt matt, og ved skjærehastigheten over denne verdien er det helt umulig å kutte.Som et resultat har det dukket opp karbidverktøymaterialer som opprettholder tilstrekkelig hardhet under høyere skjæretemperaturforhold enn de ovennevnte og kan skjæres ved høyere skjæretemperaturer.
Myke materialer kan kuttes med harde materialer, og for å kutte harde materialer er det nødvendig å bruke materialer som er hardere enn det.Det hardeste stoffet på jorden for øyeblikket er diamant.Selv om naturlige diamanter lenge har blitt oppdaget i naturen, og de har en lang historie med å bruke dem som skjæreverktøy, har syntetiske diamanter også blitt syntetisert med suksess så tidlig som tidlig på 50-tallet av det 20. århundre, men den virkelige bruken av diamanter for å lagematerialer til industrielle skjæreverktøyer fortsatt et spørsmål om de siste tiårene.
På den ene siden, med utviklingen av moderne romteknologi og romfartsteknologi, blir bruken av moderne ingeniørmaterialer mer og mer rikelig, selv om det forbedrede høyhastighetsstålet, sementert karbid ognye keramiske verktøymaterialerved skjæring av tradisjonelle arbeidsstykker ble skjærehastigheten og skjæreproduktiviteten doblet eller til og med dusinvis av ganger økt, men når du bruker dem til å behandle de ovennevnte materialene, er holdbarheten til verktøyet og skjæreeffektiviteten fortsatt svært lav, og skjærekvaliteten er vanskelig for å garantere, noen ganger til og med ute av stand til å behandle, behovet for å bruke skarpere og mer slitesterke verktøymaterialer.
På den annen side, med den raske utviklingen av modernemaskineri produksjonog prosessindustrien, den brede anvendelsen av automatiske verktøymaskiner, maskineringssentre for numerisk styring (CNC) og ubemannede maskineringsverksteder, for ytterligere å forbedre prosesseringsnøyaktigheten, redusere verktøyskiftetiden og forbedre prosesseringseffektiviteten, er flere og mer presserende krav. laget for å ha mer holdbare og stabile verktøymaterialer.I dette tilfellet har diamantverktøy utviklet seg raskt, og samtidig utviklingen avdiamantverktøy materialerhar også blitt sterkt fremmet.
Diamantverktøymaterialerhar en rekke utmerkede egenskaper, med høy behandlingsnøyaktighet, høy skjærehastighet og lang levetid.For eksempel kan bruken av Compax-verktøy (polykrystallinsk diamantkomposittplate) sikre behandlingen av titusenvis av stempelringdeler av silisiumaluminiumlegering og verktøyspissene deres er i utgangspunktet uendret;Maskinering av aluminiumsbjelker til fly med Compax freser med stor diameter kan nå skjærehastigheter på opptil 3660 m/min;Disse er uforlignelige med karbidverktøy.
Ikke bare det, bruken avdiamantverktøy materialerkan også utvide behandlingsfeltet og endre den tradisjonelle prosesseringsteknologien.Tidligere kunne speilbehandling bare bruke slipe- og poleringsprosessen, men nå kan ikke bare naturlige enkrystall-diamantverktøy brukes, men også i noen tilfeller kan PDC-superharde komposittverktøy brukes for superpresisjon tett skjæring, for å oppnå dreiing i stedet for å male.Med anvendelse avsuperharde verktøy, noen nye konsepter har dukket opp innen maskinering, for eksempel bruk av PDC-verktøy, den begrensende dreiehastigheten er ikke lenger verktøyet, men maskinverktøyet, og når dreiehastigheten overskrider en viss hastighet, gjør arbeidsstykket og verktøyet ikke varme.Implikasjonene av disse banebrytende konseptene er dype og gir ubegrensede muligheter for den moderne maskinindustrien.
Innleggstid: Nov-02-2022
