Ja ir kāda lieta, kas neļauj mašīnu darbnīcas vadītājam naktīs nomodā, tās ir bailes no instrumenta nevienmērīgas darbības. Jūs zināt to sajūtu. Jums ir milzīgs aviācijas un kosmosa detaļu pasūtījums, iekārta darbojas, un pēkšņi noklikšķina. Rīks saplīst, daļa tiek nogriezta metāllūžņos, un jūsu rezerve saņem triecienu. Uzņēmums Dezhou Drillstar Cutting Tool Co., Ltd. mēs redzam, ka šis scenārijs tiek īstenots pastāvīgi. Galvenais cēlonis? Bieži vien tā nav mašīna; tas ir griezējinstrumenta materiāla izvēle.
Šis raksts ir jūsu visaptverošs ceļvedis, lai izprastu griezējinstrumentu materiāls ainava. Mēs padziļināsimies, kāpēc karbīds ir kļuvis par nozares standartu, izpētiet, kur keramikas griešanas instrumenti spīdēt un skatīties uz īpaši cietiem materiāliem, piemēram kubiskais bora nitrīds. Vai jūs griežat čuguns, alumīnija, vai rūdīts tērauds, šo materiālu īpašību izpratne ir noslēpums, kā labāk atbloķēt instrumenta kalpošanas laiks un virsmas apdari.
Kāpēc griezējinstrumenta materiāla izvēle ir svarīga jūsu apstrādes darbībām?
The griezējinstrumenta izvēle neapšaubāmi ir vissvarīgākais lēmums ražošanas procesā. The griezējinstruments ir kontaktpunkts starp jūsu dārgo darbgalds un izejvielas sagatavi. Ja šis kontaktpunkts neizdodas, viss pārējais apstājas.
Pirmkārt, apsveriet siltumu. Laikā apstrādes operācijas, temperatūra pie griešanas mala var pacelties virs 1000°C. Ja griezējinstrumentu materiāls trūkst karstā cietība, tas mīkstinās un deformēsies. Tas noved pie sliktas pielaides un noraidītas daļas. Materiāli, ko izmanto griezējinstrumentos jāsaglabā stabilitāte pat tad, kad ir ieslēgts siltums.
Otrkārt, mums ir jārunā par nodilumizturība. Instrumentam, kas pārāk ātri nolietojas, ir nepieciešamas biežas izmaiņas. Šī dīkstāve samazina efektivitāti. Izvēloties pareizais griezējinstruments ar atbilstošu līdzsvaru stingrība un nodilumizturība, jūs nodrošināsiet, ka jūsu ražošanas līnija turpina kustēties. Runa ir par paredzamību. Ja izplatītājs, piemēram, jūs, pārdod instrumentu mašīnu veikalam, viņam ir jāzina, ka tam pietiks 500 detaļu, nevis 50.
Kādi mūsdienās ir pieejami galvenie griezējinstrumentu materiālu veidi?
Vēsture metāla griešana patiešām ir materiālu zinātnes vēsture. Pēdējā gadsimta laikā mēs esam pārgājuši no vienkāršiem oglekļa tēraudiem uz moderniem kompozītmateriāliem, kas var izgriezt rūdītus sakausējumus, piemēram, sviestu.
Šeit ir ātrs sadalījums griezējinstrumentu materiālu veidi mēs parasti redzam:
- Ātrgaitas tērauds (HSS): Vecais uzticams. Grūts, bet pietrūkst ātruma.
- Cementēts karbīds: Darba zirgs. Lieliski nodilumizturība un ātruma iespējas.
- Keramika: Ātruma dēmoni. Lieliski piemērots lielam karstumam, bet trausls.
- Kermets: Keramikas un metāla maisījums. Lieliski piemērots apdarei.
- Supercieti materiāli (CBN un PCD): Īpašas cietības vai abrazīvu materiālu speciālisti.
Izprotot šos griešanas veidi materiāli palīdz saskaņot rīku ar lietojumprogrammu. Jūs neizmantojat stikla āmuru, lai iedzītu naglu, un jums nevajadzētu izmantot HSS, lai virpotu rūdītu veidņu tēraudu.
Kāpēc cementētais karbīds ir mūsdienu apstrādes standarts?
Ja ieejat jebkurā modernā CNC veikalā, lielākā daļa redzamo instrumentu — gala frēzes, urbji, ieliktņi — ir izgatavoti no cementēts karbīds. Bet kas tas īsti ir?
Cementēts karbīds ir kompozītmateriāls. Tas sastāv no cietajiem volframa karbīds daļiņas, kas sacementētas kopā ar metālisku saistvielu, parasti kobaltu. Padomājiet par to kā par betonu: volframs ir pildviela (akmens), bet kobalts ir cements. Šī kombinācija dod karbīda instrumenti unikāla priekšrocība. Tie ir neticami grūti, piedāvājot augstu nodilumizturība, bet kobalta saistviela nodrošina pietiekami daudz stingrības, lai izturētu griešanas spēkus, nekavējoties nesadalot.
Uzņēmumā Drillstar mēs izmantojam augstas kvalitātes mikrograudus karbīds stieņi ražot mūsu Cietie karbīda stieņi. Jo smalkāki graudi, jo asāku malu varam slīpēt, un instruments ir stiprāks. Karbīda griešanas instrumenti var darboties ar ātrumu 2 līdz 3 reizes ātrāk nekā HSS, kas tieši nozīmē naudas ietaupījumu uz iekārtas laiku.
Kā ātrgaitas tērauda (HSS) instrumenti atšķiras no karbīda griešanas instrumentiem?
Jūs varētu brīnīties, ja karbīds ir tik lieliski, kāpēc tā ātrgaitas tērauds joprojām pastāv? Ātrgaitas tērauds (HSS) bija revolūcija, kad tā tika ieviesta, ļaujot daudz ko darīt liels griešanas ātrums nekā vecāks oglekļa instrumentu tēraudi.
Galvenā HSS priekšrocība ir tā izturība. Tas var absorbēt triecienus un vibrācijas, kas varētu nofiksēt a karbīds rīks. Tas padara HSS ideālu:
- Vecākas, mazāk stabilas mašīnas.
- Pārtraukti griezumi.
- Sarežģīti formas instrumenti, kurus ir grūti slīpēt no cieta karbīda.
Tomēr HSS ir liels trūkums: karstā cietība. Kad griešanas ātrums palielinās, strauji rodas siltums. Aptuveni 600°C temperatūrā, HSS zaudē savu cietību. Turpretim cementēta karbīda instrumenti saglabā savu cietību daudz augstākās temperatūrās. Augstas ražošanas vidēm, kur cikla laiks ir galvenais, karbīda griešana gandrīz vienmēr ir labākā izvēle.
Kad savā mašīnā vajadzētu izmantot keramikas griezējinstrumentus?
Keramikas griešanas instrumenti ir aizraujoša kategorija. Tie galvenokārt sastāv no alumīnija oksīds vai silīcija nitrīds. Šie materiāli ir neticami cieti un ķīmiski stabili. Viņi nereaģē ar sagataves materiāls, kas novērš nodiluma veidu, ko sauc par krātera nodilumu.
Keramikas griešana spīd īpašos scenārijos:
- Liela ātruma pagriešana: Jūs varat darbināt keramiku ar neticamu virsmas ātrumu.
- Cieta pagriešana: Rūdīta tērauda apstrāde (līdz 60-65 HRC).
- Supersakausējumi: Niķeļa sakausējumu apstrāde, ko izmanto reaktīvos dzinējos.
tomēr keramikas materiāli ir zems termiskais triecienizturība (dažās pakāpēs) un ir ļoti trausli. Ja jums ir mašīna ar vaļīgiem gultņiem vai ja veicat smagus pārtrauktus griezumus, a keramikas griešanas instruments var saplīst. Viņiem ir nepieciešama stingra iestatīšana. Bet, pareizi piemērojot, keramikas griešanas instrumenti var noņemt metālu tādā ātrumā karbīds vienkārši nevar pieskarties.
Kas ir kubiskais bora nitrīds (CBN) un kāpēc tas ir otrs cietākais materiāls?
Kad mēs runājam par cietākajiem materiāliem uz zemes, dimants ir numur viens. Bet tieši aiz tā ir kubiskais bora nitrīds (CBN). CBN ir otrs cietākais materiāls cilvēkam zināms.
CBN galvenokārt izmanto cieto melno metālu apstrādei. Atšķirībā no dimanta, CBN nereaģē ar oglekli augstā temperatūrā, padarot to drošu tērauda griešanai. Tiek izmantoti instrumenti ar CBN uzgaļiem rūdīta tērauda, čuguna un saķepināto dzelžu apstrādei.
Izmantojot CBN, ražotāji slīpēšanas darbības var aizstāt ar apstrādi. Šis ir process, kas pazīstams kā "cietā pagriešana". Tā vietā, lai iestatītu slīpripu, jūs izmantojat CBN ieliktni, lai pagrieztu rūdītu vārpstu atbilstoši izmēram. Tas ir daudz ātrāk un videi draudzīgāk, jo patērē mazāk dzesēšanas šķidruma.
Vai dimanta griezējinstrumenti (PCD) ir labākais risinājums krāsaino metālu materiāliem?
Polikristāliskā dimanta (PCD) instrumenti ir visstingrākie pieejamie griešanas instrumenti. Dimanta griešana piedāvā nepārspējamus nodilumizturība. Tomēr ir āķis. Jūs nevarat izmantot dimantu tērauda griešanai.
Kāpēc? Tā kā tērauds satur oglekli, un dimants ir tīrs ogleklis. Augstās apstrādes temperatūrās oglekļa atomi dimantā vēlas migrēt uz tēraudu. Tas izraisa ātru ķīmisku nodilumu.
Tāpēc PCD rīki ir labākais griezējinstruments izvēle priekš krāsainie materiāli. Tas ietver:
- Alumīnijs sakausējumi (īpaši alumīnijs ar augstu silīcija saturu, ko izmanto automobiļu dzinējos).
- Varš un misiņš.
- Oglekļa šķiedras kompozīti.
- Abrazīvie materiāli piemēram, kokam un keramikai.
Ja apstrādājat alumīnija korpusus elektronikai, PCD rīks var kalpot 50 līdz 100 reizes ilgāk nekā cementēta karbīda griešanas instruments.
Kā pārklājumi, piemēram, titāna nitrīds, uzlabo griešanas malu?
Pamatmateriāls ir tikai puse no stāsta. Lai maksimāli izmantotu instrumentu, mēs bieži uzklājam plānu pārklājumu. Slavenākais no tiem ir zelta krāsas pārklājums, ko redzat uz urbjiem: Titāna nitrīds (TiN).
Pārklājumi kalpo vairākiem mērķiem:
- Cietība: Tie ir cietāki par substrātu, aizsargājot griešanas mala.
- Eļļošana: Tie samazina berzi starp instrumentu un mikroshēmu, samazinot siltumu.
- Termiskā barjera: Viņiem ir zemāks siltumvadītspēja, saglabājot siltumu mikroshēmā un ārpus instrumenta.
Papildus TiN mēs izmantojam progresīvus pārklājumus, piemēram, titāna karbonitrīdu (TiCN) un alumīnija titāna nitrīdu (AlTiN). AlTiN ir īpaši piemērots karbīda griešanas instrumenti izmanto sausajā apstrādē, jo, kad tas kļūst karsts, tas veido aizsargslāni alumīnija oksīds.
Kādiem faktoriem vajadzētu vadīties, izvēloties griezējinstrumentu?
The griezējinstrumenta materiāla izvēle nevajadzētu būt minējumiem. Tam vajadzētu būt aprēķinātam lēmumam, kura pamatā ir konkrēti mainīgie. Kad konsultējamies ar klientiem par mūsu Karbīda urbji, mēs jautājam:
- Sagataves materiāls: Vai tas ir mīksts alumīnijs vai abrazīvs čuguns? Materiāli, piemēram titānam ir nepieciešami instrumenti ar īpašām ķīmiskām īpašībām, lai novērstu saķeršanos.
- Cietība: Ja HRC ir virs 50, jums ir nepieciešams augstas veiktspējas karbīds vai CBN.
- Mašīnas stāvoklis: Vai jūsu vārpsta ir stingra? Ja jā, varat izmantot cietākas, trauslākas kategorijas. Ja nē, jums ir nepieciešama stingrība.
- Ražošanas apjoms: Prototipam HSS varētu būt lēts un labs. 10 000 detaļu cena par pārklājuma daļu karbīds rīks ir daudz zemāks.
The pareizais instruments ir tā, kas nodrošina viszemākās izmaksas par vienu caurumu vai apstrādātu virsmu, ne vienmēr ar zemāko cenu uz kastes.
Kā mēs definējam un izmērām instrumenta kalpošanas laiku dažādos materiālos?
Instrumenta kalpošanas laiks parasti tiek definēts kā laiks, kad instruments efektīvi nogriež, pirms tas sabojājas vai rada nepieņemamas detaļas. Neveiksmes rodas sakarā ar instrumentu nodilums, šķeldošanās vai plastiskā deformācija.
In cementēta karbīda griešana, mēs meklējam paredzamus nodiluma modeļus. Mēs vēlamies, lai sānu nodilums augtu lēni un vienmērīgi. Ja griešanas mala mikroshēmas (mikroplaisas), instruments var katastrofāli neizdoties.
Dažādi griešanas veidi radīt atšķirīgu nodilumu.
- Krātera nodilums: Ieliekta depresija uz instrumenta seja, ko izraisa ķīmiska reakcija un karstums. Izplatīts tērauda griešanai.
- Sānu nodilums: Nobrāzums instrumenta sānos. Lielākajai daļai tas ir normāls kalpošanas laika beigu mehānisms karbīda instrumenti.
Izmantojot materiālus ar augstu karstā cietība un ķīmiskā stabilitāte (piemēram titāna karbīds pārklājumi vai silīcija nitrīds keramika) aizkavē šos nodiluma mehānismus.
Kā siltumvadītspēja ietekmē griešanas procesu?
Karstums ir ienaidnieks. Materiāla spēju izturēt siltumu nosaka tā siltumvadītspēja.
Dažos gadījumos vēlaties augstu vadītspēju. Piemēram, PCD (dimantam) ir ļoti augsta siltumvadītspēja, kas apstrādes laikā palīdz noņemt siltumu no griešanas zonas. alumīnija.
Citos gadījumos vēlaties zemu vadītspēju. Keramikas griezējinstrumentu materiāls bieži ir zema siltuma vadītspēja. Tas saglabā siltumu mikroshēmā un sagatavē, aizsargājot instrumenta struktūru. Tomēr tas nozīmē arī keramikas ir uzņēmīga pret termiskais šoks. Ja dzesēšanas šķidrumu uzpūšat uz karsta keramikas ieliktņa, tas var saplaisāt kā karsta glāze aukstā ūdenī.
To izpratne palīdz griezējinstrumenta izvēle stratēģijas, piemēram, vai braukt ar slapju (ar dzesēšanas šķidrumu) vai sausu.
Izmaksu un veiktspējas līdzsvarošana: ražotāja skatījums
Kā ražotājs Cementēta karbīda ieliktņi, man bieži nākas izskaidrot izplatītājiem, kāpēc rīks maksā tik, cik tas maksā.
Standarta instrumentam var izmantot rupjākus graudus volframa karbīds. Tas ir lētāk. Augstākās kvalitātes instrumentā tiek izmantots submikrograudu karbīds ar 12% kobaltu un daudzslāņu nanopārklājums. Augstākās kvalitātes rīks varētu maksāt par 30% vairāk, bet kalpot par 300% ilgāk.
Par apstrādes operācijas Ja dīkstāves laiks ir dārgs (piemēram, masīvā automatizētā ražošanas līnijā), dārgais rīks faktiski ir lētāks risinājums. Tomēr nelielam darbnīcai, kas veic vienreizējus remontdarbus, augsta griešana augstākās klases sniegums varētu būt pārspīlēts.
The griezējinstrumenta rokasgrāmata pirkšana ir vienkārša: aprēķiniet izmaksas par daļu, nevis vienas instrumenta izmaksas.
Kopsavilkums: galvenie ieteikumi, izvēloties griezējinstrumentu materiālus
Navigācija pasaulē griezējinstrumentu ieliktņi un cietie instrumenti var būt sarežģīti. Tālāk ir norādītas vissvarīgākās lietas, kas jāatceras no šīs rokasgrāmatas.
- Cementētais karbīds ir karalis: Tas piedāvā vislabāko līdzsvaru starp cietība un stingrība 80% no griešanas lietojumprogrammas.
- Saskaņojiet materiālu: Izmantojiet PCD krāsainie materiāli patīk alumīnija. Izmantojiet CBN cietajiem tēraudiem. Supersakausējumiem izmantojiet keramiku.
- Siltuma vadība: Augstas temperatūras nogalināt rīkus. Izvēlieties atbilstošus materiālus karstā cietība un siltumvadītspēja.
- Pārklājumu nozīme: Titāna nitrīds un citi PVD/CVD pārklājumi ievērojami paplašina instrumenta kalpošanas laiks samazinot berzi un bloķējot siltumu.
- Izmaksas salīdzinājumā ar vērtību: Neskatieties tikai uz cenu zīmi. A asa griešanas mala kas kalpo ilgāk, samazina mašīnas dīkstāves laiku un lūžņu daudzumu.
- HSS ir niša: Neatlaidiet ātrgaitas tērauds nestabiliem iestatījumiem vai vecākām mašīnām, kur stingrība pārspēj ātrumu.
Uzņēmumā Drillstar mēs esam apņēmušies palīdzēt jums atrast pareizais griezējinstruments par darbu. Neatkarīgi no tā, vai jums ir nepieciešams standarts Urbju slīpēšanas mašīna risinājumi vai pielāgoti karbīda profili, materiāla zinātnes izpratne ir pirmais solis ceļā uz apstrādes panākumiem.
