Nažu attīstība ieņem nozīmīgu vietu cilvēces progresa vēsturē. Jau 28.–20. gadsimtā pirms mūsu ēras Ķīnā bija parādījušies misiņa konusi un vara konusi, urbji, naži un citi vara naži. Vēlīnā karojošo valstu periodā (trešajā gadsimtā pirms mūsu ēras) vara naži tika izgatavoti, pateicoties karburēšanas tehnoloģiju meistarībai. Urbjiem un zāģiem tajā laikā bija dažas līdzības ar mūsdienu plakanajiem urbjiem un zāģiem.
Straujā nažu attīstība notika līdz ar tādu mašīnu kā tvaika dzinēju attīstību 18. gadsimta beigās.
1783. gadā Francijas Renē pirmo reizi izgatavoja frēzes. 1923. gadā Vācijas uzņēmums Schrotter izgudroja cementētu karbīdu. Izmantojot cementētu karbīdu, efektivitāte ir vairāk nekā divas reizes lielāka nekā ātrgaitas tēraudam, kā arī ievērojami uzlabojas griešanas rezultātā apstrādātās sagataves virsmas kvalitāte un izmēru precizitāte.
Ātrgaitas tērauda un cementētā karbīda augstās cenas dēļ 1938. gadā vācu kompānija Degusa ieguva keramikas nažu patentu. 1972. gadā ASV uzņēmums General Electric Company ražoja polikristālisku sintētisko dimantu un polikristālisko kubiskā bora nitrīda asmeņus. Šie nemetāliskie instrumentu materiāli ļauj instrumentam griezt ar lielāku ātrumu.
1969. gadā Zviedrijas Sandvik Steel Works ieguva patentu ar titāna karbīdu pārklātu karbīda ieliktņu ražošanai, izmantojot ķīmisko tvaiku pārklāšanu. 1972. gadā Bangša un Lagolana Amerikas Savienotajās Valstīs izstrādāja fizikālu tvaiku pārklāšanas metodi, lai uz cementēta karbīda vai ātrgaitas tērauda instrumentu virsmas pārklātu cietu titāna karbīda vai titāna nitrīda slāni. Virsmas pārklājuma metode apvieno pamatmateriāla augsto izturību un stingrību ar virsmas slāņa augsto cietību un nodilumizturību, lai kompozītmateriālam būtu labāka griešanas veiktspēja.
Pateicoties augstajai temperatūrai, augstajam spiedienam, lielam ātrumam un detaļām, kas strādā korozīvā šķidrā vidē, tiek izmantoti arvien vairāk grūti apstrādājami materiāli, un griešanas apstrādes automatizācijas līmenis un prasības apstrādes precizitātei kļūst arvien augstākas. . Izvēloties instrumenta leņķi, jāņem vērā dažādu faktoru ietekme, piemēram, sagataves materiāls, instrumenta materiāls, apstrādes īpašības (neapstrādāts, apdare) utt., un tas ir jāizvēlas saprātīgi atbilstoši konkrētajai situācijai.
Izplatītākie instrumentu materiāli: ātrgaitas tērauds, cementēts karbīds (tostarp metālkeramika), keramika, CBN (kubiskais bora nitrīds), PCD (polikristāliskais dimants), jo to cietība ir cietāka par vienu, tāpēc vispārīgi runājot, arī griešanas ātrums ir viens. garāks par otru.
Instrumenta materiāla veiktspējas analīze
Ātrgaitas tērauds:
To var iedalīt parastajā ātrgaitas tēraudā un augstas veiktspējas ātrgaitas tēraudā.
Parasts ātrgaitas tērauds, piemēram, W18Cr4V, tiek plaši izmantots dažādu sarežģītu nažu ražošanā. Tā griešanas ātrums parasti nav pārāk liels, un, griežot parastos tērauda materiālus, tas ir 40-60 m/min.
Augstas veiktspējas ātrgaitas tērauds, piemēram, W12Cr4V4Mo, tiek kausēts, parastajam ātrgaitas tēraudam pievienojot nelielu oglekļa saturu, vanādija saturu, kobaltu, alumīniju un citus elementus. Tā izturība ir 1,5-3 reizes lielāka nekā parastajam ātrgaitas tēraudam.
Karbīds:
Saskaņā ar GB2075-87 (atsaucoties uz 190 standartu) to var iedalīt trīs kategorijās: P, M un K. P-veida cementēto karbīdu galvenokārt izmanto melno metālu apstrādei ar garām šķembām, un zilo izmanto kā zīme; M-veida galvenokārt izmanto melno metālu apstrādei. Un krāsainie metāli, kas apzīmēti ar dzeltenu, pazīstami arī kā universālie cietie sakausējumi, K tipa galvenokārt tiek izmantoti melno metālu, krāsaino metālu un nemetālisku materiālu apstrādei ar īsām skaidām, kas apzīmētas ar sarkanu.
Arābu cipari aiz P, M un K norāda tā veiktspēju un apstrādes slodzi vai apstrādes apstākļus. Jo mazāks skaitlis, jo augstāka ir cietība un sliktāka stingrība.
keramika:
Keramikas materiāliem ir laba nodilumizturība, un tie var apstrādāt augstas cietības materiālus, kurus ir grūti vai neiespējami apstrādāt ar tradicionālajiem instrumentiem. Turklāt keramikas griezējinstrumenti var novērst atlaidināšanas apstrādes enerģijas patēriņu, un tādējādi var arī palielināt sagataves cietību un pagarināt mašīnas aprīkojuma kalpošanas laiku.
Griešanas laikā berze starp keramikas asmeni un metālu ir maza, griešanai nav viegli pieķerties asmenim, nav viegli izveidot apbūvētu malu, un tā var veikt ātrgriešanu. Tāpēc tādos pašos apstākļos sagataves virsmas raupjums ir salīdzinoši zems. Instrumenta izturība ir vairākas reizes vai pat desmitiem reižu lielāka nekā tradicionālajiem instrumentiem, kas samazina instrumentu maiņu skaitu apstrādes laikā; augsta temperatūras izturība, laba sarkanā cietība. To var nepārtraukti griezt 1200°C temperatūrā. Tāpēc keramikas ieliktņu griešanas ātrums var būt daudz lielāks nekā cementēta karbīda griešanas ātrums. Tas var veikt liela ātruma griešanu vai realizēt "slīpēšanas aizstāšanu ar virpošanu un frēzēšanu". Griešanas efektivitāte ir 3-10 reizes augstāka nekā tradicionālajiem griezējinstrumentiem, tādējādi ietaupot cilvēka darba stundas, elektroenerģiju un darbgaldu skaitu par 30-70% vai vairāk.
CBN:
Šis ir pašlaik zināmais otrais augstākās cietības materiāls. CBN kompozītmateriālu loksnes cietība parasti ir HV3000 ~ 5000, kurai ir augsta termiskā stabilitāte un augsta temperatūras cietība, kā arī augsta oksidācijas izturība. Notiek oksidēšanās, un ar dzelzi saturošiem materiāliem 1200-1300 ° C temperatūrā nenotiek ķīmiska reakcija. Tam ir laba siltumvadītspēja un zems berzes koeficients.
Polikristāliskā dimanta PCD:
Dimanta nažiem ir augsta cietība, augsta spiedes izturība, laba siltumvadītspēja un nodilumizturība, un tie var iegūt augstu apstrādes precizitāti un apstrādes efektivitāti ātrgaitas griešanā. Tā kā PCD struktūra ir smalkgraudains dimanta saķepināts korpuss ar dažādām orientācijām, tā cietība un nodilumizturība joprojām ir zemāka nekā monokristāla dimantam, neskatoties uz saistvielas pievienošanu. Afinitāte starp krāsainajiem metāliem un nemetāliskiem materiāliem ir ļoti maza, un šķembas nav viegli pielipt pie instrumenta gala, lai apstrādes laikā izveidotu apaugušu malu.
Attiecīgās materiālu pielietošanas jomas:
Ātrgaitas tērauds: galvenokārt izmanto gadījumos, kad nepieciešama augsta izturība, piemēram, formēšanas instrumenti un sarežģītas formas;
Cementēts karbīds: visplašākais lietojumu klāsts, būtībā spējīgs;
Keramika: galvenokārt izmanto rupjā apstrādē un ātrgaitas cieto detaļu virpošanas un čuguna detaļu apstrādē;
CBN: galvenokārt izmanto cieto detaļu virpošanai un čuguna detaļu ātrgaitas apstrādei (vispārīgi runājot, tas ir efektīvāks par keramiku nodilumizturības, triecienizturības un lūzuma izturības ziņā);
PCD: galvenokārt izmanto augstas efektivitātes krāsaino metālu un nemetālisku materiālu griešanai.
Xinfa CNC instrumentiem ir lieliska kvalitāte un spēcīga izturība, lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, pārbaudiet: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Izlikšanas laiks: jūnijs 02-2023
