Επί του παρόντος, η βιομηχανία επεξεργασίας μηχανημάτων της Κίνας αναπτύσσεται γρήγορα και ορισμένα υλικά που είναι δύσκολο να κοπούν χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία υλικών και στη βιομηχανία μηχανημάτων ακριβείας.Προκειμένου να ανταποκριθούμε στις αναπτυξιακές ανάγκες της σύγχρονης βιομηχανίας επεξεργασίας μηχανημάτων, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ορισμένα εργαλεία με υψηλή αντοχή και καλή σκληρότητα.Ως εκ τούτου, τα εργαλεία σκληρού υλικού εφαρμόζονται σταδιακά στη βιομηχανία μηχανικής επεξεργασίας.Αυτό το άρθρο εστιάζει στην εφαρμογή εργαλείων σκληρού υλικού στη μηχανική κατεργασία εν όψει της ανάπτυξης εργαλείων σκληρού υλικού, έτσι ώστε να παρέχει αμοιβαία αναφορά για φίλους στον ίδιο κλάδο.
Με την ταχεία ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας κατασκευής και τον έντονο ανταγωνισμό της αγοράς, οι απαιτήσεις της βιομηχανίας μηχανικής κατασκευής για εξαρτήματα μηχανικού εξοπλισμού αυξάνονται επίσης, ειδικά για τη δομική απόδοση των μηχανικών μερών.Ως εκ τούτου, νέα υλικά με διάφορες ιδιότητες έχουν προκύψει σταδιακά στην κοινωνία.Αυτά τα νέα υλικά όχι μόνο αποτελούν σοβαρή πρόκληση για τα παραδοσιακά εργαλεία μηχανικής κατεργασίας, αλλά είναι επίσης αρκετά δύσκολο να επεξεργαστούν.Αυτή τη στιγμή, τα προηγμένα εργαλεία κοπής έχουν γίνει το κλειδί για την ανάπτυξη της βιομηχανίας μηχανικής επεξεργασίας και τα εργαλεία σκληρού υλικού έχουν αναμφίβολα εφαρμοστεί στη σύγχρονη μηχανική επεξεργασία.
1. Ιστορικό ανάπτυξης εργαλείων σκληρού υλικού
Στη δεκαετία του 1950, Αμερικανοί επιστήμονες πήραν συνθετικό διαμάντι, δεσμό και σκόνη καρβιδίου του βορίου ως πρώτες ύλες, αντέδρασαν υπό υψηλή θερμοκρασία και πίεση και συντήρησαν πολυκρυσταλλικό μπλοκ ως το κύριο υλικό του εργαλείου.Μετά τη δεκαετία του 1970, οι άνθρωποι ανέπτυξαν σταδιακά σύνθετα υλικά από φύλλα, τα οποία παράγονται με συνδυασμό διαμαντιού και καρβιδίου με τσιμέντο, ή νιτριδίου βορίου και καρβιδίου με τσιμέντο.Σε αυτή την τεχνολογία, το τσιμεντωμένο καρβίδιο θεωρείται ως υπόστρωμα και ένα στρώμα διαμαντιού σχηματίζεται στην επιφάνεια του υποστρώματος με συμπίεση ή πυροσυσσωμάτωση.Το διαμάντι έχει πάχος περίπου 0,5 έως 1 mm.Τέτοια υλικά μπορούν όχι μόνο να βελτιώσουν την αντίσταση κάμψης των υλικών, αλλά και να λύσουν αποτελεσματικά το πρόβλημα ότι τα παραδοσιακά υλικά δεν είναι εύκολο να συγκολληθούν.Αυτό έχει προωθήσει το εργαλείο σκληρού υλικού για να εισέλθει στο στάδιο της εφαρμογής.
2. Εφαρμογή εργαλείων σκληρού υλικού στη μηχανική κατεργασία
(1) Εφαρμογή εργαλείων μονοκρυστάλλου διαμαντιού
Το μονοκρυστάλλινο διαμάντι συνήθως χωρίζεται σε συνθετικό διαμάντι και φυσικό διαμάντι.Γενικά, εάν χρησιμοποιείται μονοκρύσταλλο διαμάντι για την κατασκευή του εργαλείου, είναι απαραίτητο να επιλέξετε το διαμάντι με μεγαλύτερο μέγεθος σωματιδίων, μάζα μεγαλύτερη από 0,1 g και μήκος διαμέτρου μεγαλύτερη από 3 mm.Επί του παρόντος, το φυσικό διαμάντι είναι το σκληρότερο υλικό σε ορυκτά.Δεν έχει μόνο καλή αντοχή στη φθορά, αλλά και το εργαλείο που είναι κατασκευασμένο από αυτό είναι πολύ αιχμηρό.Ταυτόχρονα, έχει υψηλή αντίσταση πρόσφυσης και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα.Το επεξεργασμένο εργαλείο είναι λείο και καλής ποιότητας.Ταυτόχρονα, το εργαλείο από φυσικό διαμάντι έχει πολύ καλή αντοχή και σχετικά μεγάλη διάρκεια ζωής.Επιπλέον, όταν κόβετε για μεγάλο χρονικό διάστημα, δύσκολα θα επηρεάσει την επεξεργασία των εξαρτημάτων.Η σχετικά χαμηλή θερμική αγωγιμότητα μπορεί να έχει καλή επίδραση στην πρόληψη της παραμόρφωσης των εξαρτημάτων.
Το φυσικό διαμάντι έχει πολλά πλεονεκτήματα.Αν και αυτά τα πλεονεκτήματα είναι ακριβά, μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις πολλών εργασιών κοπής υψηλής ακρίβειας και χρησιμοποιούνται ευρέως στην κοπή ακριβείας και στην κοπή εξαιρετικής ακρίβειας.Όπως αντανακλαστικά κάτοπτρα που χρησιμοποιούν ατομικούς αντιδραστήρες και άλλες προηγμένες τεχνολογίες, καθώς και γυροσκόπια πλοήγησης εδάφους που χρησιμοποιούνται σε πυραύλους ή πυραύλους, καθώς και ορισμένα εξαρτήματα ρολογιών, μεταλλικά αξεσουάρ κ.λπ., έχουν εφαρμόσει αυτήν την τεχνολογία.
(2) Εφαρμογή εργαλείων πολυκρυσταλλικών διαμαντιών
Το πολυκρυσταλλικό διαμάντι ονομάζεται συνήθως πυροσυσσωματωμένο διαμάντι.Η χρήση πολυκρυσταλλικού διαμαντιού για μέταλλα όπως το κοβάλτιο, μέσω των συνθηκών υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης, θα κάνει πολλά διαμάντια μονοκρυσταλλικής σκόνης πολυκρυσταλλικά σε ένα, σχηματίζοντας έτσι ένα πολυκρυσταλλικό υλικό εργαλείου.Η σκληρότητα του πολυκρυσταλλικού διαμαντιού είναι χαμηλότερη από αυτή του φυσικού διαμαντιού.Ωστόσο, σχηματίζεται από μια ποικιλία σκόνης διαμαντιών και δεν υπάρχει περίπτωση διαφορετικά επίπεδα κρυστάλλου να έχουν διαφορετική αντοχή και σκληρότητα.Κατά την κοπή, η κοπτική άκρη από πολυκρυσταλλικό διαμάντι έχει πολύ υψηλή αντοχή σε τυχαία ζημιά και καλή αντοχή στη φθορά.Μπορεί να κρατήσει την αιχμηρή άκρη για σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα.Ταυτόχρονα, μπορεί να χρησιμοποιήσει σχετικά γρήγορη ταχύτητα κοπής κατά τη μηχανική κατεργασία.Σε σύγκριση με τα εργαλεία καρβιδίου με τσιμέντο WC, τα εργαλεία πολυκρυσταλλικών διαμαντιών έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, ευκολότερη πρόσβαση σε συνθετικά υλικά και χαμηλότερες τιμές.
(3) Εφαρμογή διαμαντιού CVD
Το υλικό εργαλείου του διαμαντιού CVD επεξεργάζεται υπό χαμηλή πίεση, η οποία είναι η μεγαλύτερη διαφορά από την παραδοσιακή τεχνολογία PSC και την τεχνολογία PDC.Το διαμάντι CVD δεν περιέχει κανένα συστατικό καταλύτη.Αν και είναι παρόμοιο με το φυσικό διαμάντι σε ορισμένες ιδιότητες, εξακολουθεί να είναι το ίδιο με το πολυκρυσταλλικό διαμάντι στα υλικά, δηλαδή οι κόκκοι της σύνθεσης είναι άτακτα διατεταγμένοι, έλλειψη εύθραυστης επιφάνειας διάσπασης και έχουν τις ίδιες ιδιότητες μεταξύ των επιφανειών.Σε σύγκριση με τα εργαλεία που κατασκευάζονται με παραδοσιακή τεχνολογία, τα εργαλεία που κατασκευάζονται με τεχνολογία διαμαντιών CVD έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα, όπως πιο περίπλοκο σχήμα εργαλείου, χαμηλότερο κόστος παραγωγής και πολλαπλές λεπίδες της ίδιας λεπίδας.
(4) Εφαρμογή πολυκρυσταλλικού κυβικού νιτριδίου βορίου
Το πολυκρυσταλλικό κυβικό νιτρίδιο του βορίου (PCBN) είναι ένα πολύ κοινό εργαλείο σκληρού υλικού, το οποίο χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως στη μηχανική κατεργασία.Το εργαλείο που κατασκευάζεται με αυτήν την τεχνολογία έχει εξαιρετική σκληρότητα και αντοχή στη φθορά.Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, αλλά έχει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και θερμική αγωγιμότητα.Σε σύγκριση με τα εργαλεία PCD και PDC, τα πολυκρυσταλλικά εργαλεία κυβικού νιτριδίου του βορίου εξακολουθούν να είναι κατώτερα σε αντοχή στη φθορά, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν κανονικά στους 1200 ℃ και μπορούν να αντέξουν κάποια χημική διάβρωση!
Επί του παρόντος, το πολυκρυσταλλικό κυβικό νιτρίδιο του βορίου χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή αυτοκινήτων, όπως οι κινητήρες αυτοκινήτων, οι άξονες μετάδοσης και οι δίσκοι φρένων.Επιπλέον, περίπου το ένα πέμπτο της επεξεργασίας βαρέως εξοπλισμού χρησιμοποιεί επίσης αυτή την τεχνολογία.Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών και της τεχνολογίας εργαλειομηχανών CNC, η εφαρμογή του πολυκρυσταλλικού κυβικού νιτριδίου του βορίου έχει γίνει όλο και πιο διαδεδομένη και με την εφαρμογή προηγμένων αρχών μηχανικής κατεργασίας όπως η κοπή υψηλής ταχύτητας, το γύρισμα αντί για λείανση, το εργαλείο υλικό από πολυκρυσταλλικό κυβικό νιτρίδιο του βορίου έχει σταδιακά εξελιχθεί σε σημαντικό υλικό στη σύγχρονη κατεργασία τόρνευσης.
3. Περίληψη
Η εφαρμογή εργαλείων σκληρού υλικού στη μηχανική κατεργασία όχι μόνο βελτιώνει την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα της μηχανικής κατεργασίας, αλλά παίζει επίσης ζωτικό ρόλο στην ανάπτυξη της βιομηχανίας μηχανικής επεξεργασίας.Ως εκ τούτου, προκειμένου να προωθηθεί η ανάπτυξη της βιομηχανίας μηχανικής επεξεργασίας, είναι απαραίτητο να ενισχύεται συνεχώς η έρευνα εργαλείων σκληρού υλικού, η πλήρης κατανόηση της γνώσης που σχετίζεται με τα εργαλεία σκληρού υλικού και η ενίσχυση της πρακτικής εφαρμογής, όχι μόνο για τη βελτίωση της ποιότητας προσωπικού, αλλά και για την ενίσχυση της εφαρμογής της επιστήμης και της τεχνολογίας στη βελτίωση των εργαλείων σκληρών υλικών, ώστε να πραγματοποιηθεί η αλματώδης ανάπτυξη της βιομηχανίας μηχανικής επεξεργασίας.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-03-2019