कटिंग टूल्सच्या मूलभूत ज्ञानासाठी, फक्त हा लेख वाचा

चांगल्या घोड्याला चांगली खोगीर लागते आणि त्यासाठी प्रगत CNC मशीनिंग उपकरणे वापरली जातात. चुकीची साधने वापरली तर ती निरुपयोगी! योग्य साधन सामग्री निवडल्याने साधन सेवा जीवन, प्रक्रिया कार्यक्षमता, प्रक्रिया गुणवत्ता आणि प्रक्रिया खर्च यावर मोठा प्रभाव पडतो. हा लेख चाकूच्या ज्ञानाविषयी उपयुक्त माहिती देतो, तो गोळा करून फॉरवर्ड करू, चला एकत्र शिकूया.

साधन सामग्रीमध्ये मूलभूत गुणधर्म असावेत

साधन सामग्रीच्या निवडीमुळे साधन जीवन, प्रक्रिया कार्यक्षमता, प्रक्रिया गुणवत्ता आणि प्रक्रिया खर्च यावर मोठा प्रभाव पडतो. कापताना साधने उच्च दाब, उच्च तापमान, घर्षण, प्रभाव आणि कंपन सहन करतात. म्हणून, साधन सामग्रीमध्ये खालील मूलभूत गुणधर्म असावेत:

(1) कडकपणा आणि पोशाख प्रतिकार. टूल मटेरिअलची कडकपणा वर्कपीस मटेरियलच्या कडकपणापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे, जे साधारणपणे 60HRC पेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. साधन सामग्रीची कठोरता जितकी जास्त असेल तितकी पोशाख प्रतिरोधकता चांगली असेल.

(२) सामर्थ्य आणि कणखरपणा. कटिंग फोर्स, आघात आणि कंपन यांचा सामना करण्यासाठी टूल मटेरिअलमध्ये उच्च ताकद आणि कणखरता असली पाहिजे आणि टूलचे ठिसूळ फ्रॅक्चर आणि चिपिंग टाळता येईल.

(3) उष्णता प्रतिरोधक. साधन सामग्री चांगली उष्णता प्रतिरोधक आहे, उच्च कटिंग तापमान सहन करू शकते, आणि चांगले ऑक्सिडेशन प्रतिकार आहे.

(4) प्रक्रिया कामगिरी आणि अर्थव्यवस्था. साधन सामग्रीमध्ये चांगली फोर्जिंग कार्यक्षमता, उष्णता उपचार कार्यप्रदर्शन, वेल्डिंग कार्यप्रदर्शन असावे; ग्राइंडिंग कार्यप्रदर्शन इ. आणि उच्च कार्यक्षमता-किंमत गुणोत्तराचा पाठपुरावा केला पाहिजे.

साधन सामग्रीचे प्रकार, गुणधर्म, वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोग

1. डायमंड टूल मटेरियल

डायमंड हा कार्बनचा ॲलोट्रोप आहे आणि निसर्गात आढळणारा सर्वात कठीण पदार्थ आहे. डायमंड कटिंग टूल्समध्ये उच्च कडकपणा, उच्च पोशाख प्रतिरोध आणि उच्च थर्मल चालकता असते आणि ते नॉन-फेरस धातू आणि नॉन-मेटलिक सामग्रीच्या प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. विशेषत: ॲल्युमिनियम आणि सिलिकॉन-ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या हाय-स्पीड कटिंगमध्ये, डायमंड टूल्स हे मुख्य प्रकारचे कटिंग टूल्स आहेत जे बदलणे कठीण आहे. उच्च कार्यक्षमता, उच्च स्थिरता आणि दीर्घ सेवा आयुष्य प्राप्त करू शकणारी डायमंड टूल्स आधुनिक सीएनसी मशीनिंगमध्ये अपरिहार्य आणि महत्त्वपूर्ण साधने आहेत.

⑴ डायमंड टूल्सचे प्रकार

① नैसर्गिक हिऱ्याची साधने: नैसर्गिक हिरे शेकडो वर्षांपासून कापण्याचे साधन म्हणून वापरले जात आहेत. कटिंग एज अत्यंत तीक्ष्ण करण्यासाठी नैसर्गिक सिंगल क्रिस्टल डायमंड टूल्स बारीक केले गेले आहेत. कटिंग एज त्रिज्या 0.002μm पर्यंत पोहोचू शकते, ज्यामुळे अति-पातळ कटिंग होऊ शकते. हे अत्यंत उच्च वर्कपीस अचूकता आणि अत्यंत कमी पृष्ठभागाच्या खडबडीत प्रक्रिया करू शकते. हे एक मान्यताप्राप्त, आदर्श आणि न बदलता येणारे अल्ट्रा-प्रिसिजन मशीनिंग टूल आहे.

② PCD डायमंड कटिंग टूल्स: नैसर्गिक हिरे महाग असतात. कटिंग प्रक्रियेमध्ये सर्वाधिक वापरला जाणारा हिरा पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंड (पीसीडी) आहे. 1970 च्या दशकाच्या सुरुवातीपासून, उच्च-तापमान आणि उच्च-दाब संश्लेषण तंत्रज्ञानाचा वापर करून तयार केलेला पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंड (पॉलीक्रिस्टॉइन डायमंड, ज्याला पीसीडी ब्लेड म्हणतात) विकसित केले गेले आहे. त्याच्या यशानंतर, नैसर्गिक डायमंड कटिंग टूल्सची जागा बऱ्याच प्रसंगी कृत्रिम पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंडने घेतली आहे. PCD कच्चा माल स्त्रोतांनी समृद्ध आहे आणि त्यांची किंमत नैसर्गिक हिऱ्याच्या काही ते एक दशांश इतकी आहे. PCD कटिंग टूल्स अत्यंत तीक्ष्ण कटिंग टूल्स तयार करण्यासाठी ग्राउंड असू शकत नाहीत. कटिंग एज आणि प्रक्रिया केलेल्या वर्कपीसची पृष्ठभागाची गुणवत्ता नैसर्गिक हिऱ्याइतकी चांगली नाही. उद्योगात चिप ब्रेकर्ससह पीसीडी ब्लेड तयार करणे अद्याप सोयीचे नाही. म्हणून, पीसीडीचा वापर केवळ नॉन-फेरस धातू आणि नॉन-मेटल्सच्या अचूक कटिंगसाठी केला जाऊ शकतो आणि अति-उच्च अचूक कटिंग प्राप्त करणे कठीण आहे. अचूक मिरर कटिंग.

③ CVD डायमंड कटिंग टूल्स: 1970 च्या उत्तरार्धापासून ते 1980 च्या दशकाच्या सुरुवातीपर्यंत, CVD डायमंड तंत्रज्ञान जपानमध्ये दिसून आले. CVD हिरा विषम मॅट्रिक्स (जसे की सिमेंट कार्बाइड, सिरॅमिक्स इ.) वर डायमंड फिल्मचे संश्लेषण करण्यासाठी रासायनिक वाष्प संचय (CVD) वापरण्याचा संदर्भ देते. CVD हिऱ्याची रचना आणि वैशिष्ट्ये नैसर्गिक हिऱ्यासारखीच असतात. सीव्हीडी डायमंडची कामगिरी नैसर्गिक हिऱ्याच्या अगदी जवळ आहे. यात नैसर्गिक सिंगल क्रिस्टल डायमंड आणि पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंड (पीसीडी) चे फायदे आहेत आणि काही प्रमाणात त्यांच्या कमतरतांवर मात करते.

⑵ डायमंड टूल्सची कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्ये

① अत्यंत उच्च कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोध: नैसर्गिक हिरा हा निसर्गात आढळणारा सर्वात कठीण पदार्थ आहे. डायमंडमध्ये अत्यंत उच्च पोशाख प्रतिरोध आहे. उच्च-कडकपणाच्या सामग्रीवर प्रक्रिया करताना, डायमंड टूल्सचे आयुष्य कार्बाइड टूल्सच्या 10 ते 100 पट किंवा अगदी शेकडो पट असते.

② खूप कमी घर्षण गुणांक आहे: हिरा आणि काही नॉन-फेरस धातूंमधील घर्षण गुणांक इतर कटिंग टूल्सपेक्षा कमी आहे. घर्षण गुणांक कमी आहे, प्रक्रियेदरम्यान विकृती लहान आहे आणि कटिंग फोर्स कमी केला जाऊ शकतो.

③ कटिंग धार खूप तीक्ष्ण आहे: डायमंड टूलची कटिंग धार खूप तीक्ष्ण असू शकते. नैसर्गिक सिंगल क्रिस्टल डायमंड टूल 0.002~0.008μm इतके उच्च असू शकते, जे अल्ट्रा-थिन कटिंग आणि अल्ट्रा-प्रिसिजन प्रक्रिया पार पाडू शकते.

④ उच्च थर्मल चालकता: डायमंडमध्ये उच्च थर्मल चालकता आणि थर्मल डिफ्यूसिव्हिटी असते, त्यामुळे कटिंग उष्णता सहजपणे नष्ट होते आणि उपकरणाच्या कटिंग भागाचे तापमान कमी असते.

⑤ कमी थर्मल विस्तार गुणांक आहे: डायमंडचा थर्मल विस्तार गुणांक सिमेंट कार्बाइडच्या तुलनेत कित्येक पटीने लहान आहे आणि उष्णतेच्या कटिंगमुळे उपकरणाच्या आकारात होणारा बदल खूपच लहान आहे, जे विशेषत: अचूक आणि अल्ट्रा-प्रिसिजन मशीनिंगसाठी महत्वाचे आहे. उच्च मितीय अचूकता आवश्यक आहे.

⑶ डायमंड टूल्सचा वापर

डायमंड टूल्सचा वापर मुख्यतः उच्च वेगाने नॉन-फेरस धातू आणि नॉन-मेटॅलिक सामग्री बारीक कापण्यासाठी आणि कंटाळवाणा करण्यासाठी केला जातो. विविध पोशाख-प्रतिरोधक नॉन-मेटल्सवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य, जसे की फायबरग्लास पावडर मेटलर्जी ब्लँक्स, सिरेमिक साहित्य इ.; विविध पोशाख-प्रतिरोधक नॉन-फेरस धातू, जसे की विविध सिलिकॉन-ॲल्युमिनियम मिश्र धातु; आणि विविध नॉन-फेरस धातूंची प्रक्रिया पूर्ण करणे.

डायमंड टूल्सचा तोटा म्हणजे त्यांच्याकडे खराब थर्मल स्थिरता आहे. जेव्हा कटिंग तापमान 700 ℃ ~ 800 ℃ पेक्षा जास्त असेल तेव्हा ते त्यांची कडकपणा पूर्णपणे गमावतील. याव्यतिरिक्त, ते फेरस धातू कापण्यासाठी योग्य नाहीत कारण डायमंड (कार्बन) उच्च तापमानात लोहासह सहजपणे प्रतिक्रिया देतो. अणु क्रिया कार्बन अणूंचे ग्रेफाइट संरचनेत रूपांतर करते आणि साधन सहजपणे खराब होते.

2. क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड टूल मटेरियल

क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड (CBN), हिरा उत्पादनासारखीच पद्धत वापरून संश्लेषित केलेली दुसरी सुपरहार्ड सामग्री, कठोरता आणि थर्मल चालकतेच्या बाबतीत हिऱ्यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे. यात उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता आहे आणि वातावरणात 10,000C पर्यंत गरम केले जाऊ शकते. ऑक्सिडेशन होत नाही. सीबीएनमध्ये फेरस धातूंसाठी अत्यंत स्थिर रासायनिक गुणधर्म आहेत आणि ते स्टील उत्पादनांच्या प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाऊ शकतात.

⑴ क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड कटिंग टूल्सचे प्रकार

क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड (CBN) हा एक पदार्थ आहे जो निसर्गात अस्तित्वात नाही. हे सिंगल क्रिस्टल आणि पॉलीक्रिस्टलाइनमध्ये विभागले गेले आहे, म्हणजे CBN सिंगल क्रिस्टल आणि पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड (पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड, थोडक्यात PCBN). CBN बोरॉन नायट्राइड (BN) च्या ऍलोट्रोपपैकी एक आहे आणि त्याची रचना हिऱ्यासारखी आहे.

PCBN (पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड) एक पॉलीक्रिस्टलाइन मटेरियल आहे ज्यामध्ये बारीक CBN मटेरियल उच्च तापमान आणि दबावाखाली बंधनकारक टप्प्यांद्वारे (TiC, TiN, Al, Ti, इ.) एकत्र केले जाते. सध्या ही दुसरी सर्वात कठीण कृत्रिमरित्या संश्लेषित सामग्री आहे. डायमंड टूल मटेरियल, डायमंडसह एकत्रितपणे सुपरहार्ड टूल मटेरियल म्हणतात. PCBN चा वापर प्रामुख्याने चाकू किंवा इतर साधने बनवण्यासाठी केला जातो.

PCBN कटिंग टूल्स सॉलिड PCBN ब्लेड आणि PCBN कंपोझिट ब्लेडमध्ये कार्बाइडने सिंटर केलेले विभागले जाऊ शकतात.

PCBN कंपोझिट ब्लेड्स चांगल्या ताकदी आणि कडकपणासह सिमेंट कार्बाइडवर 0.5 ते 1.0 मिमी जाडी असलेल्या PCBN चा थर सिंटरिंग करून तयार केले जातात. त्याची कार्यक्षमता उच्च कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोधनासह चांगली कडकपणा एकत्र करते. हे कमी झुकण्याची ताकद आणि CBN ब्लेडच्या कठीण वेल्डिंगच्या समस्यांचे निराकरण करते.

⑵ क्यूबिक बोरॉन नायट्राइडचे मुख्य गुणधर्म आणि वैशिष्ट्ये

क्यूबिक बोरॉन नायट्राइडची कडकपणा हिऱ्यापेक्षा किंचित कमी असली तरी ती इतर उच्च-कठोरता सामग्रीपेक्षा खूपच जास्त आहे. CBN चा उत्कृष्ट फायदा म्हणजे त्याची थर्मल स्थिरता हिऱ्यापेक्षा खूप जास्त आहे, तापमान 1200°C (हिरा 700-800°C आहे) पेक्षा जास्त आहे. आणखी एक उल्लेखनीय फायदा असा आहे की ते रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय आहे आणि 1200-1300°C वर लोहावर प्रतिक्रिया देत नाही. प्रतिक्रिया क्यूबिक बोरॉन नायट्राइडची मुख्य कार्यक्षमता वैशिष्ट्ये खालीलप्रमाणे आहेत.

① उच्च कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोध: CBN क्रिस्टल रचना हिऱ्यासारखीच असते आणि हिऱ्यासारखीच कडकपणा आणि ताकद असते. PCBN हे उच्च-कडकपणाच्या सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी विशेषतः योग्य आहे जे फक्त आधी जमिनीवर असू शकते आणि वर्कपीसची पृष्ठभागाची गुणवत्ता चांगली मिळवू शकते.

② उच्च थर्मल स्थिरता: CBN ची उष्णता प्रतिरोधकता 1400~1500℃ पर्यंत पोहोचू शकते, जी हिऱ्याच्या उष्णता प्रतिरोधकतेपेक्षा (700~800℃) जवळजवळ 1 पट जास्त आहे. PCBN टूल्स कार्बाईड टूल्सपेक्षा 3 ते 5 पट जास्त वेगाने उच्च-तापमान मिश्रधातू आणि कठोर स्टील कापू शकतात.

③ उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता: 1200-1300°C पर्यंत लोह-आधारित सामग्रीशी त्याचा कोणताही रासायनिक परस्परसंवाद नाही आणि तो हिऱ्यासारखा तीव्रपणे परिधान करणार नाही. यावेळी, ते अद्याप सिमेंट कार्बाइडची कडकपणा राखू शकते; पीसीबीएन टूल्स क्वेन्च्ड स्टील पार्ट्स आणि चिल्ड कास्ट आयर्न कापण्यासाठी योग्य आहेत, कास्ट आयर्नच्या हाय-स्पीड कटिंगमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाऊ शकतात.

④ चांगली थर्मल चालकता: जरी CBN ची थर्मल चालकता हिरा बरोबर ठेवू शकत नसली तरी, विविध साधन सामग्रीमध्ये PCBN ची थर्मल चालकता हिऱ्यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे आणि हाय-स्पीड स्टील आणि सिमेंट कार्बाइडपेक्षा खूपच जास्त आहे.

⑤ कमी घर्षण गुणांक आहे: कमी घर्षण गुणांक कटिंग दरम्यान कटिंग फोर्समध्ये घट, कटिंग तापमानात घट आणि मशीन केलेल्या पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेत सुधारणा होऊ शकते.

⑶ क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड कटिंग टूल्सचा वापर

क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड हे कट-टू-कपलेल्या विविध सामग्री जसे की क्वेंच्ड स्टील, हार्ड कास्ट आयर्न, उच्च-तापमान मिश्र धातु, सिमेंट कार्बाइड आणि पृष्ठभागावरील फवारणी साहित्य पूर्ण करण्यासाठी योग्य आहे. प्रक्रिया अचूकता IT5 पर्यंत पोहोचू शकते (भोक IT6 आहे), आणि पृष्ठभागाच्या खडबडीचे मूल्य Ra1.25~0.20μm इतके लहान असू शकते.

क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड टूल मटेरियलमध्ये खराब कडकपणा आणि वाकण्याची ताकद असते. म्हणून, क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड टर्निंग टूल्स कमी वेगाने आणि उच्च प्रभाव भारांवर खडबडीत मशीनिंगसाठी योग्य नाहीत; त्याच वेळी, ते उच्च प्लॅस्टिकिटी (जसे की ॲल्युमिनियम मिश्र धातु, तांबे मिश्र धातु, निकेल-आधारित मिश्र धातु, उच्च प्लॅस्टिकिटी असलेले स्टील्स इ.) असलेले साहित्य कापण्यासाठी योग्य नाहीत, कारण काम करताना या गंभीर अंगभूत कडा कापल्या जातील. धातूसह, मशीन केलेली पृष्ठभाग खराब करणे.

3. सिरेमिक साधन साहित्य

सिरेमिक कटिंग टूल्समध्ये उच्च कडकपणा, चांगला पोशाख प्रतिरोध, उत्कृष्ट उष्णता प्रतिरोध आणि रासायनिक स्थिरता ही वैशिष्ट्ये आहेत आणि धातूशी बंध करणे सोपे नाही. सीएनसी मशीनिंगमध्ये सिरॅमिक टूल्स खूप महत्त्वाची भूमिका बजावतात. सिरेमिक टूल्स हे हाय-स्पीड कटिंग आणि मशीन-टू-मशीन सामग्रीच्या प्रक्रियेसाठी मुख्य साधनांपैकी एक बनले आहेत. सिरेमिक कटिंग टूल्सचा वापर हाय-स्पीड कटिंग, ड्राय कटिंग, हार्ड कटिंग आणि मशीन-टू-मशीन मटेरियलच्या कटिंगमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. सिरेमिक टूल्स उच्च-कठोर सामग्रीवर कार्यक्षमतेने प्रक्रिया करू शकतात ज्यावर पारंपारिक साधने अजिबात प्रक्रिया करू शकत नाहीत, "दळण्याऐवजी वळणे" हे लक्षात घेऊन; सिरेमिक टूल्सची इष्टतम कटिंग गती कार्बाइड टूल्सच्या तुलनेत 2 ते 10 पट जास्त असू शकते, त्यामुळे कटिंग उत्पादन कार्यक्षमतेत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा होते. ; सिरेमिक टूल मटेरिअलमध्ये वापरलेला मुख्य कच्चा माल हे पृथ्वीच्या कवचातील सर्वात मुबलक घटक आहेत. त्यामुळे उत्पादकता सुधारण्यासाठी, प्रक्रिया खर्च कमी करण्यासाठी आणि धोरणात्मक मौल्यवान धातूंची बचत करण्यासाठी सिरेमिक टूल्सचा प्रचार आणि वापर खूप महत्त्वाचा आहे. हे कटिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासास देखील मोठ्या प्रमाणात प्रोत्साहन देईल. प्रगती

⑴ सिरेमिक टूल मटेरियलचे प्रकार

सिरेमिक साधन सामग्रीचे प्रकार सामान्यत: तीन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: ॲल्युमिना-आधारित सिरॅमिक्स, सिलिकॉन नायट्राइड-आधारित सिरॅमिक्स आणि मिश्रित सिलिकॉन नायट्राइड-एल्युमिना-आधारित सिरॅमिक्स. त्यापैकी, ॲल्युमिना-आधारित आणि सिलिकॉन नायट्राइड-आधारित सिरेमिक साधन सामग्री सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. सिलिकॉन नायट्राइड-आधारित सिरॅमिक्सची कार्यक्षमता ॲल्युमिना-आधारित सिरॅमिक्सपेक्षा श्रेष्ठ आहे.

⑵ सिरेमिक कटिंग टूल्सची कार्यक्षमता आणि वैशिष्ट्ये

① उच्च कडकपणा आणि चांगली पोशाख प्रतिरोधकता: जरी सिरेमिक कटिंग टूल्सची कडकपणा PCD आणि PCBN सारखी जास्त नसली तरी ती कार्बाईड आणि हाय-स्पीड स्टील कटिंग टूल्सपेक्षा खूप जास्त आहे, 93-95HRA पर्यंत पोहोचते. सिरेमिक कटिंग टूल्स उच्च-कठीण सामग्रीवर प्रक्रिया करू शकतात ज्यावर पारंपारिक कटिंग टूल्ससह प्रक्रिया करणे कठीण आहे आणि ते हाय-स्पीड कटिंग आणि हार्ड कटिंगसाठी योग्य आहेत.

② उच्च तापमानाचा प्रतिकार आणि चांगला उष्णता प्रतिरोध: सिरॅमिक कटिंग टूल्स 1200°C पेक्षा जास्त तापमानात अजूनही कट करू शकतात. सिरेमिक कटिंग टूल्समध्ये चांगले उच्च-तापमान यांत्रिक गुणधर्म आहेत. A12O3 सिरेमिक कटिंग टूल्समध्ये विशेषतः चांगला ऑक्सिडेशन प्रतिरोध असतो. जरी कटिंग धार लाल-गरम स्थितीत असली तरीही ती सतत वापरली जाऊ शकते. म्हणून, सिरेमिक टूल्स कोरडे कटिंग साध्य करू शकतात, अशा प्रकारे द्रव कापण्याची गरज दूर करते.

③ चांगली रासायनिक स्थिरता: सिरॅमिक कटिंग टूल्स धातूशी बांधणे सोपे नसते, आणि ते गंज-प्रतिरोधक असतात आणि चांगली रासायनिक स्थिरता असते, ज्यामुळे कटिंग टूल्सचे बाँडिंग कमी होऊ शकते.

④ कमी घर्षण गुणांक: सिरॅमिक टूल्स आणि धातू यांच्यातील आत्मीयता लहान आहे आणि घर्षण गुणांक कमी आहे, ज्यामुळे कटिंग फोर्स आणि कटिंग तापमान कमी होऊ शकते.

⑶ सिरेमिक चाकूंमध्ये अनुप्रयोग असतात

सिरॅमिक्स ही मुख्यतः हाय-स्पीड फिनिशिंग आणि सेमी-फिनिशिंगसाठी वापरली जाणारी एक साधन सामग्री आहे. सिरॅमिक कटिंग टूल्स विविध कास्ट इस्त्री (राखाडी कास्ट आयरन, डक्टाइल आयरन, मॅलेबल कास्ट आयर्न, चिल्ड कास्ट आयर्न, हाय अलॉय वेअर-रेसिस्टंट कास्ट आयर्न) आणि स्टील मटेरियल (कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील, अलॉय स्ट्रक्चरल स्टील, उच्च शक्ती असलेले स्टील) कापण्यासाठी योग्य आहेत. उच्च मँगनीज स्टील, क्वेंच्ड स्टील इ.), तांबे मिश्र धातु, ग्रेफाइट, अभियांत्रिकी प्लास्टिक आणि मिश्रित साहित्य कापण्यासाठी देखील वापरले जाऊ शकते.

सिरेमिक कटिंग टूल्सच्या भौतिक गुणधर्मांमध्ये कमी झुकण्याची ताकद आणि खराब प्रभाव कडकपणाची समस्या आहे, ज्यामुळे ते कमी वेगाने आणि प्रभावाखालील भार कापण्यासाठी अयोग्य बनतात.

4. लेपित साधन साहित्य

कोटिंग कटिंग टूल्स हे टूल कार्यप्रदर्शन सुधारण्याचा एक महत्त्वाचा मार्ग आहे. कोटेड टूल्सच्या उदयामुळे कटिंग टूल्सच्या कटिंग कार्यप्रदर्शनात एक मोठी प्रगती झाली आहे. कोटेड टूल्स रीफ्रॅक्टरी कंपाऊंड्सच्या एक किंवा अधिक लेयर्ससह लेपित केले जातात आणि टूल बॉडीवर चांगल्या कडकपणासह चांगले पोशाख प्रतिरोधक असतात. हे टूल मॅट्रिक्सला हार्ड कोटिंगसह एकत्र करते, ज्यामुळे टूलची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारते. कोटेड टूल्स प्रक्रियेची कार्यक्षमता सुधारू शकतात, प्रक्रियेची अचूकता सुधारू शकतात, टूल सेवा आयुष्य वाढवू शकतात आणि प्रक्रिया खर्च कमी करू शकतात.

नवीन CNC मशीन टूल्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या कटिंग टूल्सपैकी सुमारे 80% कोटेड टूल्स वापरतात. कोटेड टूल्स ही भविष्यात सीएनसी मशीनिंगच्या क्षेत्रातील सर्वात महत्वाची साधन विविधता असेल.

⑴ लेपित साधनांचे प्रकार

कोटिंगच्या विविध पद्धतींनुसार, लेपित साधने रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) कोटेड साधने आणि भौतिक वाष्प निक्षेपण (PVD) लेपित साधनांमध्ये विभागली जाऊ शकतात. कोटेड कार्बाइड कटिंग टूल्स सामान्यत: रासायनिक वाष्प जमा करण्याची पद्धत वापरतात आणि जमा करण्याचे तापमान सुमारे 1000 डिग्री सेल्सियस असते. कोटेड हाय-स्पीड स्टील कटिंग टूल्स सामान्यत: भौतिक वाष्प जमा करण्याची पद्धत वापरतात आणि जमा तापमान सुमारे 500 डिग्री सेल्सियस असते;

कोटेड टूल्सच्या वेगवेगळ्या सब्सट्रेट मटेरियलनुसार, कोटेड टूल्स कार्बाइड कोटेड टूल्स, हाय-स्पीड स्टील कोटेड टूल्स आणि सिरॅमिक्स आणि सुपरहार्ड मटेरियल (डायमंड आणि क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड) वर कोटेड टूल्समध्ये विभागले जाऊ शकतात.

कोटिंग मटेरियलच्या गुणधर्मांनुसार, कोटेड टूल्स दोन प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकतात, म्हणजे "हार्ड" कोटेड टूल्स आणि 'सॉफ्ट' कोटेड टूल्स. "हार्ड" कोटेड टूल्सद्वारे पाठपुरावा केलेली मुख्य उद्दिष्टे म्हणजे उच्च कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोध हे त्याचे मुख्य फायदे उच्च कडकपणा आणि चांगले पोशाख प्रतिरोध, विशेषत: TiC आणि TiN कोटिंग्स आहेत. "सॉफ्ट" कोटिंग टूल्सद्वारे पाठपुरावा केलेले लक्ष्य हे कमी घर्षण गुणांक आहे, ज्याला स्वयं-वंगण साधने देखील म्हणतात, जे वर्कपीस सामग्रीसह घर्षण करतात गुणांक खूपच कमी आहे, फक्त 0.1, जे चिकटपणा कमी करू शकते, घर्षण कमी करू शकते आणि कटिंग कमी करू शकते. बल आणि कटिंग तापमान.

नॅनोकोटिंग (नॅनोएटिंग) कटिंग टूल्स अलीकडेच विकसित करण्यात आली आहेत. अशी कोटेड साधने विविध कार्यात्मक आणि कार्यक्षमतेच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी कोटिंग सामग्रीचे विविध संयोजन वापरू शकतात (जसे की धातू/धातू, धातू/सिरेमिक, सिरॅमिक/सिरेमिक इ.). योग्यरित्या डिझाइन केलेले नॅनो-कोटिंग्स टूल मटेरियलमध्ये उत्कृष्ट घर्षण-कमी करणारे आणि अँटी-वेअर फंक्शन्स आणि सेल्फ-लुब्रिकेटिंग गुणधर्म बनवू शकतात, ज्यामुळे ते हाय-स्पीड ड्राय कटिंगसाठी योग्य बनतात.

⑵ लेपित कटिंग टूल्सची वैशिष्ट्ये

① चांगले यांत्रिक आणि कटिंग कार्यप्रदर्शन: कोटेड टूल्स बेस मटेरियल आणि कोटिंग सामग्रीचे उत्कृष्ट गुणधर्म एकत्र करतात. ते केवळ बेस मटेरियलची चांगली कडकपणा आणि उच्च ताकद राखत नाहीत तर उच्च कडकपणा, उच्च पोशाख प्रतिरोध आणि कमी घर्षण गुणांक देखील आहेत. म्हणून, कोटेड टूल्सचा कटिंग स्पीड अनकोटेड टूल्सच्या तुलनेत 2 पटीने वाढवता येतो आणि उच्च फीड दरांना परवानगी आहे. लेपित साधनांचे आयुष्य देखील सुधारले आहे.

② मजबूत अष्टपैलुत्व: कोटेड टूल्समध्ये विस्तृत अष्टपैलुत्व असते आणि ते प्रक्रिया श्रेणी लक्षणीयरीत्या विस्तृत करतात. एक लेपित साधन अनेक नॉन-कोटेड साधनांची जागा घेऊ शकते.

③ कोटिंगची जाडी: कोटिंगची जाडी जसजशी वाढते तसतसे टूलचे आयुष्य देखील वाढेल, परंतु जेव्हा कोटिंगची जाडी संपृक्ततेपर्यंत पोहोचते, तेव्हा टूलचे आयुष्य लक्षणीय वाढणार नाही. जेव्हा कोटिंग खूप जाड असते तेव्हा ते सहजपणे सोलून काढते; जेव्हा कोटिंग खूप पातळ असते, तेव्हा पोशाख प्रतिरोध खराब असेल.

④ रीग्रिंडिबिलिटी: कोटेड ब्लेडमध्ये खराब रीग्रिंडेबिलिटी, जटिल कोटिंग उपकरणे, उच्च प्रक्रियेची आवश्यकता आणि कोटिंगचा वेळ जास्त असतो.

⑤ कोटिंग मटेरियल: वेगवेगळ्या कोटिंग मटेरियल असलेल्या टूल्सची कटिंग परफॉर्मन्स वेगळी असते. उदाहरणार्थ: कमी वेगाने कापताना, टीआयसी कोटिंगचे फायदे आहेत; उच्च वेगाने कापताना, TiN अधिक योग्य आहे.

⑶कोटेड कटिंग टूल्सचा वापर

सीएनसी मशीनिंगच्या क्षेत्रात कोटेड टूल्समध्ये मोठी क्षमता आहे आणि भविष्यात सीएनसी मशीनिंगच्या क्षेत्रात ही सर्वात महत्वाची साधन विविधता असेल. हाय-स्पीड कटिंग प्रक्रियेच्या विविध गरजा पूर्ण करण्यासाठी एंड मिल्स, रीमर, ड्रिल बिट, कंपोझिट होल प्रोसेसिंग टूल्स, गियर हॉब्स, गियर शेपर कटर, गियर शेव्हिंग कटर, फॉर्मिंग ब्रोचेस आणि विविध मशीन-क्लेम्प्ड इंडेक्सेबल इन्सर्टवर कोटिंग तंत्रज्ञान लागू केले गेले आहे. स्टील आणि कास्ट लोह, उष्णता-प्रतिरोधक मिश्रधातू आणि नॉन-फेरस धातू यासारख्या सामग्रीच्या गरजा.

5. कार्बाइड साधन साहित्य

कार्बाइड कटिंग टूल्स, विशेषत: इंडेक्सेबल कार्बाइड कटिंग टूल्स, सीएनसी मशीनिंग टूल्सची प्रमुख उत्पादने आहेत. 1980 पासून, विविध अविभाज्य आणि अनुक्रमित कार्बाइड कटिंग टूल्स किंवा इन्सर्टचे प्रकार विविध प्रकारांमध्ये विस्तारित केले गेले आहेत. विविध प्रकारचे कटिंग टूल फील्ड, ज्यामध्ये इंडेक्स करण्यायोग्य कार्बाइड टूल्सचा विस्तार साध्या टर्निंग टूल्स आणि फेस मिलिंग कटरपासून विविध अचूक, जटिल आणि फॉर्मिंग टूल फील्डपर्यंत झाला आहे.

⑴ कार्बाइड कटिंग टूल्सचे प्रकार

मुख्य रासायनिक रचनेनुसार, सिमेंटयुक्त कार्बाइड टंगस्टन कार्बाइड-आधारित सिमेंटेड कार्बाइड आणि टायटॅनियम कार्बन (नायट्राइड) (TiC(N))-आधारित सिमेंट कार्बाइडमध्ये विभागले जाऊ शकते.

टंगस्टन कार्बाइड-आधारित सिमेंट कार्बाइडमध्ये तीन प्रकारांचा समावेश होतो: टंगस्टन कोबाल्ट (YG), टंगस्टन कोबाल्ट टायटॅनियम (YT), आणि दुर्मिळ कार्बाइड जोडलेले (YW). प्रत्येकाचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत. टंगस्टन कार्बाइड (WC) आणि टायटॅनियम कार्बाइड हे मुख्य घटक आहेत. (TiC), टँटलम कार्बाइड (TaC), niobium carbide (NbC), इ. सामान्यतः वापरले जाणारे मेटल बाँडिंग टप्पा म्हणजे Co.

टायटॅनियम कार्बन (नायट्राइड)-आधारित सिमेंट कार्बाइड हे मुख्य घटक म्हणून टीआयसीसह सिमेंट केलेले कार्बाइड आहे (काही इतर कार्बाइड किंवा नायट्राइड जोडतात). सामान्यतः वापरले जाणारे मेटल बाँडिंग टप्पे Mo आणि Ni आहेत.

ISO (इंटरनॅशनल ऑर्गनायझेशन फॉर स्टँडर्डायझेशन) कटिंग कार्बाइडला तीन श्रेणींमध्ये विभाजित करते:

Kl0 ~ K40 सह वर्ग K, माझ्या देशाच्या YG वर्गाच्या समतुल्य आहे (मुख्य घटक WC.Co आहे).

P01 ~ P50 सह P श्रेणी, माझ्या देशाच्या YT श्रेणीशी समतुल्य आहे (मुख्य घटक WC.TiC.Co आहे).

M10~M40 सह वर्ग M, माझ्या देशाच्या YW वर्गाच्या समतुल्य आहे (मुख्य घटक WC-TiC-TaC(NbC)-Co आहे).

प्रत्येक ग्रेड 01 आणि 50 दरम्यानच्या संख्येसह उच्च कडकपणापासून जास्तीत जास्त कडकपणापर्यंत मिश्र धातुंच्या मालिकेचे प्रतिनिधित्व करतो.

⑵ कार्बाइड कटिंग टूल्सची कार्यक्षमता वैशिष्ट्ये

① उच्च कडकपणा: कार्बाइड कटिंग टूल्स उच्च कडकपणा आणि वितळण्याचा बिंदू (ज्याला हार्ड फेज म्हणतात) आणि पावडर मेटलर्जीद्वारे मेटल बाइंडर (ज्याला बाँडिंग फेज म्हणतात) 89 ते 93HRA च्या कडकपणासह कार्बाइडपासून बनवले जातात. , हाय-स्पीड स्टीलपेक्षा खूप जास्त. 5400C वर, कडकपणा अजूनही 82~87HRA पर्यंत पोहोचू शकतो, जे खोलीच्या तपमानावर (83~86HRA) हाय-स्पीड स्टीलच्या कडकपणाइतकेच आहे. सिमेंटेड कार्बाइडचे कडकपणाचे मूल्य कार्बाइडचे स्वरूप, प्रमाण, कण आकार आणि मेटल बाँडिंग टप्प्यातील सामग्रीनुसार बदलते आणि सामान्यत: बाँडिंग मेटल फेजच्या सामग्रीमध्ये वाढ झाल्यामुळे कमी होते. जेव्हा बाईंडर फेज सामग्री समान असते, तेव्हा YT मिश्रधातूंची कठोरता YG मिश्र धातुंपेक्षा जास्त असते आणि TaC (NbC) सह जोडलेल्या मिश्रधातूंमध्ये उच्च तापमान कडकपणा असतो.

② वाकण्याची ताकद आणि कडकपणा: सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सिमेंटयुक्त कार्बाइडची वाकण्याची ताकद 900 ते 1500MPa च्या श्रेणीत असते. मेटल बाईंडर फेज सामग्री जितकी जास्त असेल तितकी लवचिक ताकद जास्त असेल. जेव्हा बाइंडरची सामग्री समान असते, तेव्हा YG प्रकार (WC-Co) मिश्रधातूची ताकद YT प्रकार (WC-TiC-Co) मिश्रधातूपेक्षा जास्त असते आणि जसजशी TiC सामग्री वाढते तशी ताकद कमी होते. सिमेंटेड कार्बाइड ही एक ठिसूळ सामग्री आहे, आणि खोलीच्या तपमानावर त्याचा प्रभाव कडकपणा हाय-स्पीड स्टीलच्या 1/30 ते 1/8 इतका असतो.

⑶ सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या कार्बाइड कटिंग टूल्सचा वापर

YG मिश्रधातूंचा वापर प्रामुख्याने कास्ट लोह, नॉन-फेरस धातू आणि नॉन-मेटलिक सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी केला जातो. बारीक-दाणेदार सिमेंट कार्बाइड (जसे की YG3X, YG6X) मध्ये समान कोबाल्ट सामग्री असलेल्या मध्यम-दाणेदार कार्बाइडपेक्षा जास्त कडकपणा आणि परिधान प्रतिरोधक असतो. हे काही विशेष हार्ड कास्ट लोह, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, उष्णता-प्रतिरोधक मिश्र धातु, टायटॅनियम मिश्र धातु, कठोर कांस्य आणि पोशाख-प्रतिरोधक इन्सुलेट सामग्री इत्यादींवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहे.

YT प्रकाराच्या सिमेंटेड कार्बाइडचे उत्कृष्ट फायदे म्हणजे उच्च कडकपणा, चांगली उष्णता प्रतिरोधकता, उच्च कडकपणा आणि YG प्रकारापेक्षा उच्च तापमानात संकुचित शक्ती आणि चांगला ऑक्सिडेशन प्रतिरोध. म्हणून, जेव्हा चाकूला उच्च उष्णता प्रतिरोधक आणि परिधान प्रतिरोधक असणे आवश्यक असते, तेव्हा उच्च टीआयसी सामग्रीसह एक ग्रेड निवडला पाहिजे. YT मिश्र धातु स्टील सारख्या प्लास्टिक सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहेत, परंतु टायटॅनियम मिश्र धातु आणि सिलिकॉन-ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य नाहीत.

YW मिश्रधातूमध्ये YG आणि YT मिश्रधातूंचे गुणधर्म आहेत आणि चांगले सर्वसमावेशक गुणधर्म आहेत. याचा वापर स्टील, कास्ट आयर्न आणि नॉन-फेरस धातूंवर प्रक्रिया करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. या प्रकारच्या मिश्रधातूतील कोबाल्ट सामग्री योग्यरित्या वाढवल्यास, ताकद खूप जास्त असू शकते आणि खडबडीत मशीनिंगसाठी आणि मशीन-टू-मशीन सामग्रीच्या व्यत्यय कापण्यासाठी वापरली जाऊ शकते.

६. हाय स्पीड स्टील कटिंग टूल्स

हाय-स्पीड स्टील (HSS) हे एक उच्च-मिश्रधातूचे साधन असलेले स्टील आहे जे W, Mo, Cr, आणि V सारखे अधिक मिश्रधातूचे घटक जोडते. हाय-स्पीड स्टील कटिंग टूल्सची ताकद, कणखरता आणि प्रक्रियाक्षमतेच्या बाबतीत उत्कृष्ट सर्वसमावेशक कामगिरी असते. क्लिष्ट कटिंग टूल्समध्ये, विशेषत: जटिल ब्लेडच्या आकारात जसे की होल प्रोसेसिंग टूल्स, मिलिंग कटर, थ्रेडिंग टूल्स, ब्रोचिंग टूल्स, गियर कटिंग टूल्स इत्यादी, हाय-स्पीड स्टील अजूनही वापरला जातो. प्रबळ स्थानावर कब्जा करा. तीक्ष्ण कटिंग धार तयार करण्यासाठी हाय-स्पीड स्टील चाकू धारदार करणे सोपे आहे.

वेगवेगळ्या उपयोगांनुसार, हाय-स्पीड स्टीलचे सामान्य-उद्देश हाय-स्पीड स्टील आणि उच्च-कार्यक्षमता हाय-स्पीड स्टीलमध्ये विभागले जाऊ शकते.

⑴ सामान्य उद्देश हाय-स्पीड स्टील कटिंग टूल्स

सामान्य उद्देश उच्च गती स्टील. साधारणपणे, ते दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: टंगस्टन स्टील आणि टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टील. या प्रकारच्या हाय-स्पीड स्टीलमध्ये 0.7% ते 0.9% (C) असते. स्टीलमधील वेगवेगळ्या टंगस्टन सामग्रीनुसार, ते 12% किंवा 18% डब्ल्यू सामग्रीसह टंगस्टन स्टील, 6% किंवा 8% डब्ल्यू सामग्रीसह टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टील आणि डब्ल्यू सामग्रीसह मॉलिब्डेनम स्टीलमध्ये विभागले जाऊ शकते. 2% किंवा नाही W. सामान्य-उद्देशाच्या हाय-स्पीड स्टीलमध्ये विशिष्ट कडकपणा (63-66HRC) असतो आणि पोशाख प्रतिरोधकता, उच्च ताकद आणि कणखरपणा, चांगली प्लास्टिसिटी आणि प्रक्रिया तंत्रज्ञान असते, म्हणून ते विविध जटिल साधनांच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

① टंगस्टन स्टील: सामान्य-उद्देश उच्च-स्पीड स्टील टंगस्टन स्टीलची विशिष्ट श्रेणी W18Cr4V आहे, (ज्याला W18 म्हणून संदर्भित). त्याची एकूण कामगिरी चांगली आहे. 6000C वर उच्च-तापमान कडकपणा 48.5HRC आहे, आणि विविध जटिल साधने तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. चांगले ग्राइंडिबिलिटी आणि कमी डिकार्ब्युरायझेशन संवेदनशीलता याचे फायदे आहेत, परंतु उच्च कार्बाइड सामग्री, असमान वितरण, मोठे कण आणि कमी ताकद आणि कडकपणा यामुळे.

② टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टील: टंगस्टन स्टीलमधील टंगस्टनचा काही भाग मोलिब्डेनमने बदलून मिळवलेल्या उच्च-गती स्टीलचा संदर्भ देते. टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टीलचा विशिष्ट दर्जा W6Mo5Cr4V2 आहे, (याला M2 म्हणून संदर्भित). M2 चे कार्बाइडचे कण बारीक आणि एकसमान आहेत आणि त्याची ताकद, कडकपणा आणि उच्च-तापमानाचे प्लास्टीसिटी W18Cr4V पेक्षा चांगले आहे. टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टीलचा आणखी एक प्रकार म्हणजे W9Mo3Cr4V (W9 थोडक्यात). त्याची थर्मल स्थिरता M2 स्टीलपेक्षा थोडी जास्त आहे, त्याची वाकण्याची ताकद आणि कणखरता W6M05Cr4V2 पेक्षा चांगली आहे आणि त्याची प्रक्रियाक्षमता चांगली आहे.

⑵ उच्च-कार्यक्षमता हाय-स्पीड स्टील कटिंग टूल्स

उच्च-कार्यक्षमता असलेले हाय-स्पीड स्टील हे नवीन स्टील प्रकाराचा संदर्भ देते जे काही कार्बन सामग्री, व्हॅनेडियम सामग्री आणि सामान्य-उद्देश हाय-स्पीड स्टीलच्या रचनेत Co आणि Al सारखे मिश्रित घटक जोडते, ज्यामुळे त्याची उष्णता प्रतिरोधकता आणि पोशाख प्रतिरोध सुधारतो. . यामध्ये प्रामुख्याने खालील श्रेणी आहेत:

① उच्च कार्बन हाय स्पीड स्टील. हाय-कार्बन हाय-स्पीड स्टील (जसे की 95W18Cr4V) खोलीच्या तपमानावर आणि उच्च तापमानात उच्च कडकपणा आहे. हे सामान्य स्टील आणि कास्ट आयरन, ड्रिल बिट्स, रीमर, टॅप्स आणि मिलिंग कटर, उच्च पोशाख प्रतिरोधक आवश्यकता असलेले किंवा कठीण सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी साधने तयार करण्यासाठी आणि त्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहे. मोठ्या प्रभावांना तोंड देण्यासाठी ते योग्य नाही.

② उच्च व्हॅनेडियम हाय स्पीड स्टील. ठराविक ग्रेड, जसे की W12Cr4V4Mo, (ईव्ही4 म्हणून संदर्भित), व्ही सामग्री 3% ते 5% पर्यंत वाढली आहे, चांगली पोशाख प्रतिरोधक आहे, आणि फायबर, हार्ड रबर, प्लास्टिक यांसारख्या उत्कृष्ट साधनांचा पोशाख निर्माण करणारे साहित्य कापण्यासाठी योग्य आहेत. , इ., आणि स्टेनलेस स्टील, उच्च-शक्तीचे स्टील आणि उच्च-तापमान मिश्र धातु यासारख्या सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी देखील वापरले जाऊ शकते.

③ कोबाल्ट हाय स्पीड स्टील. हे कोबाल्ट युक्त सुपर-हार्ड हाय-स्पीड स्टील आहे. ठराविक ग्रेड, जसे की W2Mo9Cr4VCo8, (ज्याला M42 म्हणून संबोधले जाते), खूप जास्त कडकपणा आहे. त्याची कठोरता 69-70HRC पर्यंत पोहोचू शकते. हे वापरण्यास कठीण असलेल्या उच्च-शक्तीचे उष्णता-प्रतिरोधक स्टील्स, उच्च-तापमान मिश्र धातु, टायटॅनियम मिश्र धातु इत्यादींवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहे. प्रक्रिया साहित्य: M42 ची ग्राइंडिबिलिटी चांगली आहे आणि ते अचूक आणि जटिल साधने बनवण्यासाठी योग्य आहे, परंतु ते योग्य नाही. प्रभाव कटिंग परिस्थितीत काम करण्यासाठी.

④ ॲल्युमिनियम हाय स्पीड स्टील. हे ॲल्युमिनियम युक्त सुपर-हार्ड हाय-स्पीड स्टील आहे. ठराविक ग्रेड आहेत, उदाहरणार्थ, W6Mo5Cr4V2Al, (501 म्हणून संदर्भित). 6000C वर उच्च-तापमान कडकपणा देखील 54HRC पर्यंत पोहोचतो. कटिंग कामगिरी M42 च्या समतुल्य आहे. हे मिलिंग कटर, ड्रिल बिट्स, रीमर, गियर कटर आणि ब्रोचेस तयार करण्यासाठी योग्य आहे. इ., मिश्रधातूचे स्टील, स्टेनलेस स्टील, उच्च-शक्तीचे स्टील आणि उच्च-तापमान मिश्र धातु यासारख्या सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी वापरले जाते.

⑤ नायट्रोजन सुपर-हार्ड हाय-स्पीड स्टील. ठराविक ग्रेड, जसे की W12M03Cr4V3N, ज्याला (V3N) म्हणून संबोधले जाते, हे नायट्रोजन युक्त सुपर-हार्ड हाय-स्पीड स्टील्स आहेत. कडकपणा, ताकद आणि कणखरपणा M42 च्या समतुल्य आहेत. ते कोबाल्ट-युक्त हाय-स्पीड स्टील्सचा पर्याय म्हणून वापरला जाऊ शकतो आणि कमी-स्पीड-टू-मशीन सामग्री आणि कमी-स्पीड, उच्च-परिशुद्धता स्टील्सच्या कमी-स्पीड कटिंगसाठी वापरला जातो. प्रक्रिया करत आहे.

⑶ स्मेल्टिंग हाय-स्पीड स्टील आणि पावडर मेटलर्जी हाय-स्पीड स्टील

वेगवेगळ्या उत्पादन प्रक्रियेनुसार, हाय-स्पीड स्टीलला स्मेल्टिंग हाय-स्पीड स्टील आणि पावडर मेटलर्जी हाय-स्पीड स्टीलमध्ये विभागले जाऊ शकते.

① हाय-स्पीड स्टील स्मेल्टिंग: सामान्य हाय-स्पीड स्टील आणि हाय-परफॉर्मन्स हाय-स्पीड स्टील दोन्ही स्मेल्टिंग पद्धतींनी बनवले जातात. स्मेल्टिंग, इनगॉट कास्टिंग आणि प्लेटिंग आणि रोलिंग यासारख्या प्रक्रियेद्वारे ते चाकू बनवले जातात. हाय-स्पीड स्टील वितळताना सहज उद्भवणारी एक गंभीर समस्या म्हणजे कार्बाइड पृथक्करण. हार्ड आणि ठिसूळ कार्बाइड्स हाय-स्पीड स्टीलमध्ये असमानपणे वितरीत केले जातात आणि धान्य खडबडीत (डझनभर मायक्रॉनपर्यंत) असतात, ज्यामुळे हाय-स्पीड स्टील टूल्सच्या पोशाख प्रतिरोध आणि कडकपणावर परिणाम होतो. आणि कटिंग कार्यक्षमतेवर विपरित परिणाम होतो.

② पावडर मेटलर्जी हाय-स्पीड स्टील (PM HSS): पावडर मेटलर्जी हाय-स्पीड स्टील (PM HSS) हे उच्च-फ्रिक्वेंसी इंडक्शन फर्नेसमध्ये smelted एक द्रव स्टील आहे, उच्च-दाब आर्गॉन किंवा शुद्ध नायट्रोजनसह अणूयुक्त, आणि नंतर प्राप्त करण्यासाठी शमन केले जाते. दंड आणि एकसमान क्रिस्टल्स. स्ट्रक्चर (हाय-स्पीड स्टील पावडर), आणि नंतर परिणामी पावडर उच्च तापमान आणि उच्च दाबाने रिक्त चाकूमध्ये दाबा किंवा प्रथम एक स्टील बिलेट बनवा आणि नंतर तो खोटा आणि चाकूच्या आकारात रोल करा. वितळण्याच्या पद्धतीद्वारे उत्पादित केलेल्या हाय-स्पीड स्टीलच्या तुलनेत, PM HSS चे फायदे आहेत की कार्बाइडचे दाणे बारीक आणि एकसमान असतात आणि वितळलेल्या हाय-स्पीड स्टीलच्या तुलनेत ताकद, कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोधकता खूप सुधारली जाते. जटिल CNC टूल्सच्या क्षेत्रात, PM HSS टूल्स पुढे विकसित होतील आणि एक महत्त्वाचे स्थान व्यापतील. ठराविक ग्रेड, जसे की F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, इ. मोठ्या आकाराच्या, जड-भारित, उच्च-प्रभावी कटिंग टूल्स, तसेच अचूक कटिंग टूल्स तयार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात.

सीएनसी टूल मटेरियलच्या निवडीसाठी तत्त्वे

सध्या, मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणाऱ्या CNC टूल मटेरियलमध्ये प्रामुख्याने डायमंड टूल्स, क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड टूल्स, सिरॅमिक टूल्स, कोटेड टूल्स, कार्बाइड टूल्स, हाय-स्पीड स्टील टूल्स इत्यादींचा समावेश होतो. टूल मटेरिअल्सचे अनेक ग्रेड आहेत आणि त्यांचे गुणधर्म खूप भिन्न आहेत. खालील सारणी विविध साधन सामग्रीचे मुख्य कार्यप्रदर्शन निर्देशक दर्शविते.

सीएनसी मशीनिंगसाठी साधन सामग्री प्रक्रिया केलेल्या वर्कपीस आणि प्रक्रियेच्या स्वरूपानुसार निवडली जाणे आवश्यक आहे. साधन सामग्रीची निवड प्रक्रिया ऑब्जेक्टशी वाजवीपणे जुळली पाहिजे. कटिंग टूल मटेरिअल आणि प्रोसेसिंग ऑब्जेक्टचे मॅचिंग हे मुख्यतः यांत्रिक गुणधर्म, भौतिक गुणधर्म आणि रासायनिक गुणधर्म यांच्याशी जुळवून घेते जेणेकरून सर्वात लांब टूलचे आयुष्य आणि जास्तीत जास्त कटिंग उत्पादकता मिळू शकेल.

1. कटिंग टूल मटेरियल आणि प्रोसेसिंग ऑब्जेक्ट्सच्या यांत्रिक गुणधर्मांशी जुळणे

कटिंग टूल आणि प्रोसेसिंग ऑब्जेक्टचे यांत्रिक गुणधर्म जुळण्याची समस्या प्रामुख्याने यांत्रिक गुणधर्म पॅरामीटर्स जसे की सामर्थ्य, कडकपणा आणि टूलची कठोरता आणि वर्कपीस सामग्रीच्या जुळणीचा संदर्भ देते. वेगवेगळ्या यांत्रिक गुणधर्मांसह साधन सामग्री वेगवेगळ्या वर्कपीस सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहेत.

① साधन सामग्रीच्या कडकपणाचा क्रम आहे: डायमंड टूल>क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड टूल>सिरेमिक टूल>टंगस्टन कार्बाइड>हाय स्पीड स्टील.

② टूल मटेरियलच्या वाकण्याच्या ताकदीचा क्रम असा आहे: हाय-स्पीड स्टील > सिमेंट कार्बाइड > सिरॅमिक टूल्स > डायमंड आणि क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड टूल्स.

③ साधन सामग्रीच्या कडकपणाचा क्रम असा आहे: हाय-स्पीड स्टील>टंगस्टन कार्बाइड>क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड, डायमंड आणि सिरॅमिक टूल्स.

उच्च-कडकपणाच्या वर्कपीस सामग्रीवर उच्च-कडकपणाच्या साधनांसह प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे. टूल मटेरिअलची कडकपणा वर्कपीस मटेरियलच्या कडकपणापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे, जे साधारणपणे 60HRC पेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. साधन सामग्रीची कठोरता जितकी जास्त असेल तितकी त्याची पोशाख प्रतिरोधकता चांगली असेल. उदाहरणार्थ, जेव्हा सिमेंट कार्बाइडमधील कोबाल्टचे प्रमाण वाढते तेव्हा त्याची ताकद आणि कणखरता वाढते आणि कडकपणा कमी होतो, ज्यामुळे ते खडबडीत मशीनिंगसाठी योग्य होते; जेव्हा कोबाल्टचे प्रमाण कमी होते, तेव्हा त्याची कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोध वाढतो, ज्यामुळे ते पूर्ण करण्यासाठी योग्य होते.

उत्कृष्ट उच्च-तापमान यांत्रिक गुणधर्म असलेली साधने विशेषतः उच्च-गती कटिंगसाठी योग्य आहेत. सिरेमिक कटिंग टूल्सची उत्कृष्ट उच्च-तापमान कामगिरी त्यांना उच्च वेगाने कट करण्यास सक्षम करते आणि अनुमत कटिंग गती सिमेंट कार्बाइडच्या तुलनेत 2 ते 10 पट जास्त असू शकते.

2. कटिंग टूल सामग्रीचे भौतिक गुणधर्म मशीन केलेल्या ऑब्जेक्टशी जुळवणे

विविध भौतिक गुणधर्म असलेली साधने, जसे की उच्च औष्णिक चालकता आणि कमी हळुवार बिंदू असलेली हाय-स्पीड स्टीलची साधने, उच्च वितळ बिंदू आणि कमी थर्मल विस्तार असलेली सिरॅमिक साधने, उच्च औष्णिक चालकता आणि कमी थर्मल विस्तार असलेली डायमंड टूल्स इ. वेगवेगळ्या वर्कपीस सामग्रीवर प्रक्रिया करणे. खराब थर्मल चालकता असलेल्या वर्कपीसवर प्रक्रिया करताना, उत्तम थर्मल चालकता असलेल्या साधन सामग्रीचा वापर केला पाहिजे जेणेकरून कटिंग उष्णता लवकर बाहेर काढता येईल आणि कटिंग तापमान कमी करता येईल. उच्च औष्णिक चालकता आणि थर्मल डिफ्यूसिव्हिटीमुळे, डायमंड मोठ्या प्रमाणात थर्मल विकृती निर्माण न करता कटिंग उष्णता सहजपणे नष्ट करू शकतो, जे उच्च मितीय अचूकतेची आवश्यकता असलेल्या अचूक मशीनिंग साधनांसाठी विशेषतः महत्वाचे आहे.

① विविध साधन सामग्रीचे उष्णता प्रतिरोधक तापमान: डायमंड टूल्स 700~8000C आहेत, PCBN टूल्स 13000~15000C आहेत, सिरॅमिक टूल्स 1100~12000C आहेत, TiC(N) आधारित सिमेंट कार्बाइड 900~C, Wtra-11000C आहे. धान्य कार्बाइड 800~9000C आहे, HSS 600~7000C आहे.

② विविध साधन सामग्रीच्या थर्मल चालकतेचा क्रम: PCD>PCBN>WC-आधारित सिमेंट कार्बाइड>TiC(N)-आधारित सिमेंट कार्बाइड>HSS>Si3N4-आधारित सिरॅमिक्स>A1203-आधारित सिरॅमिक्स.

③ विविध साधन सामग्रीच्या थर्मल विस्तार गुणांकांचा क्रम आहे: HSS>WC-आधारित सिमेंट कार्बाइड>TiC(N)>A1203-आधारित सिरॅमिक>PCBN>Si3N4-आधारित सिरॅमिक>PCD.

④ विविध साधन सामग्रीच्या थर्मल शॉक रेझिस्टन्सचा क्रम असा आहे: HSS>WC-आधारित सिमेंटेड कार्बाइड>Si3N4-आधारित सिरॅमिक्स>PCBN>PCD>TiC(N)-आधारित सिमेंट कार्बाइड>A1203-आधारित सिरॅमिक्स.

3. कटिंग टूल सामग्रीचे रासायनिक गुणधर्म मशीन केलेल्या ऑब्जेक्टशी जुळणे

कटिंग टूल मटेरियल आणि प्रोसेसिंग ऑब्जेक्ट्सच्या रासायनिक गुणधर्मांशी जुळण्याची समस्या मुख्यतः रासायनिक कार्यप्रदर्शन पॅरामीटर्सच्या जुळणीचा संदर्भ देते जसे की रासायनिक आत्मीयता, रासायनिक प्रतिक्रिया, साधन सामग्री आणि वर्कपीस सामग्रीचे प्रसार आणि विघटन. वेगवेगळ्या सामग्रीसह साधने वेगवेगळ्या वर्कपीस सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहेत.

① विविध साधन सामग्रीचा (स्टीलसह) बाँडिंग तापमान प्रतिरोध आहे: PCBN>सिरेमिक>टंगस्टन कार्बाइड>HSS.

② विविध साधन सामग्रीचे ऑक्सिडेशन प्रतिरोधक तापमान आहे: सिरॅमिक>पीसीबीएन>टंगस्टन कार्बाइड>डायमंड>एचएसएस.

③ टूल मटेरियल (स्टीलसाठी) ची प्रसार शक्ती आहे: डायमंड>Si3N4-आधारित सिरॅमिक्स>PCBN>A1203-आधारित सिरॅमिक्स. प्रसार तीव्रता (टायटॅनियमसाठी) आहे: A1203-आधारित सिरॅमिक>PCBN>SiC>Si3N4>डायमंड.

4. CNC साधन सामग्रीची वाजवी निवड

सर्वसाधारणपणे, पीसीबीएन, सिरॅमिक टूल्स, कोटेड कार्बाइड आणि टीआयसीएन-आधारित कार्बाइड साधने स्टीलसारख्या फेरस धातूंच्या सीएनसी प्रक्रियेसाठी योग्य आहेत; PCD टूल्स अल, Mg, Cu यांसारख्या नॉन-फेरस मेटल मटेरियल आणि त्यांचे मिश्र धातु आणि नॉन-मेटलिक पदार्थांवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहेत. खालील तक्त्यामध्ये काही वर्कपीस सामग्रीची यादी दिली आहे ज्यावर वरील साधन सामग्री प्रक्रियेसाठी योग्य आहे.

Xinfa CNC टूल्समध्ये चांगल्या दर्जाची आणि कमी किंमतीची वैशिष्ट्ये आहेत. तपशीलांसाठी, कृपया भेट द्या:

सीएनसी टूल्स उत्पादक – चीन सीएनसी टूल्स फॅक्टरी आणि सप्लायर्स (xinfatools.com)