Nykyaikaiset leikkuutyökalumateriaalit ovat kokeneet yli 100 vuoden kehityshistorian hiiliteräksestä nopeaan työkaluteräkseen,sementoitu kovametalli, keraaminen työkalujasuperkovat työkalumateriaalit. 1700-luvun jälkipuoliskolla alkuperäinen työkalumateriaali oli pääasiassa hiiliterästä. Koska sitä käytettiin tuolloin kovimpana materiaalina, joka voitiin työstää leikkaustyökaluiksi. Hiilityökaluteräksillä on kuitenkin erittäin alhaisen lämmönkestolämpötilansa (alle 200 °C) vuoksi se haittapuoli, että ne ovat välittömästi ja täysin tylsiä leikkauslämmön vuoksi suurilla nopeuksilla leikattaessa, ja leikkausalue on rajoitettu. Siksi odotamme innolla työkalumateriaaleja, joita voidaan leikata suurilla nopeuksilla. Materiaali, joka heijastelee tätä odotusta, on nopea teräs.
Amerikkalaiset tiedemiehet kehittivät pikateräksen, joka tunnetaan myös nimellä etuteräs, vuonna 1898. Kyse ei ole niinkään siitä, että se sisältää vähemmän hiiltä kuin hiilityökaluteräs, vaan että volframia lisätään. Kovan volframikarbidin roolin vuoksi sen kovuus ei heikkene korkeissa lämpötiloissa, ja koska sitä voidaan leikata nopeudella, joka on paljon suurempi kuin hiilityökaluteräksen leikkausnopeus, sitä kutsutaan nopeaksi teräkseksi. Vuosina 1900-1920 ilmestyi pikateräs, jossa oli vanadiinia ja kobolttia, ja sen lämmönkestävyys nostettiin 500-600 °C:seen. Teräksen leikkausnopeus saavuttaa 30-40 m/min, mikä kasvaa lähes 6 kertaa. Siitä lähtien sen aineosien sarjattamisen myötä on muodostunut volframi- ja molybdeenipikateräksiä. Sitä käytetään edelleen laajalti tähän asti. Pikateräksen ilmaantuminen on aiheuttanut a
vallankumous leikkausprosessoinnissa, parantaa merkittävästi metallinleikkauksen tuottavuutta ja vaatii täydellisen muutoksen työstökoneen rakenteeseen, jotta se mukautuisi tämän uuden työkalumateriaalin leikkaussuorituskykyvaatimuksiin. Uusien työstökoneiden syntyminen ja jatkokehitys on puolestaan johtanut parempien työkalumateriaalien kehittämiseen, ja työkaluja on kannustettu ja kehitetty. Uusissa valmistustekniikan olosuhteissa nopean terästyökalun ongelmana on myös rajoittaa työkalun kestävyyttä leikkauslämmön vuoksi suurella nopeudella leikattaessa. Kun leikkausnopeus saavuttaa 700 °C, pikateräs
kärki on täysin tylsä, ja tämän arvon ylittävällä leikkausnopeudella on täysin mahdotonta leikata. Tämän seurauksena on syntynyt kovametallityökalumateriaaleja, jotka säilyttävät riittävän kovuuden edellä mainittuja korkeammissa leikkauslämpötilaolosuhteissa ja joita voidaan leikata korkeammissa leikkauslämpötiloissa.
Pehmeitä materiaaleja voidaan leikata kovilla materiaaleilla, ja kovien materiaalien leikkaamiseen on käytettävä sitä kovempaa materiaalia. Kovin aine maan päällä tällä hetkellä on timantti. Vaikka luonnolliset timantit on löydetty luonnosta pitkään ja niillä on pitkä historia niiden käytöstä leikkaustyökaluina, myös synteettisiä timantteja on syntetisoitu onnistuneesti jo 1950-luvun alussa, mutta timanttien todellinen käyttö on laajaltiteollisuuden leikkaustyökalujen materiaaliton edelleen viime vuosikymmenien asia.
Toisaalta nykyaikaisen avaruusteknologian ja ilmailuteknologian kehittyessä nykyaikaisten teknisten materiaalien käyttö on yleistymässä, vaikka parannettu pikateräs, sementoitu kovametalli jauudet keraamiset työkalumateriaalitperinteisten työstötyökappaleiden katkaisussa leikkausnopeus ja leikkaustuottavuus kaksinkertaistuivat tai jopa kymmeniä kertoja, mutta käytettäessä niitä edellä mainittujen materiaalien käsittelyyn, työkalun kestävyys ja leikkaustehokkuus ovat edelleen erittäin alhaisia ja leikkauslaatu vaikea taata, joskus jopa työstökyvytön, tarve käyttää terävämpiä ja kulutusta kestävämpiä työkalumateriaaleja.
Toisaalta modernin nopean kehityksen myötäkoneiden valmistusja jalostusteollisuus, automaattisten työstökoneiden laaja käyttö, CNC-työstökeskukset ja miehittämättömät työstötyöpajat, jotta voidaan parantaa edelleen käsittelytarkkuutta, lyhentää työkalun vaihtoaikaa ja parantaa käsittelyn tehokkuutta. valmistettu kestävämmiksi ja vakaammiksi työkalumateriaaleiksi. Tässä tapauksessa timanttityökalut ovat kehittyneet nopeasti, ja samalla kehitystimanttityökalujen materiaaliton myös edistetty suuresti.
Timanttityökalumateriaalitniillä on sarja erinomaisia ominaisuuksia korkealla käsittelytarkkuudella, nopealla leikkausnopeudella ja pitkällä käyttöiällä. Esimerkiksi Compax-työkaluilla (monikiteinen timanttikomposiittilevy) voidaan varmistaa kymmenien tuhansien pii-alumiiniseoksesta valmistettujen männänrenkaiden osien käsittely ja niiden työkalukärjet ovat periaatteessa ennallaan; Lentokoneiden alumiiniosien työstäminen suurihalkaisijaisilla Compax-jyrsijöillä voi saavuttaa jopa 3660 m/min leikkausnopeuden; Näitä ei voi verrata kovametallityökaluihin.
Ei vain sitä, käyttötimanttityökalujen materiaalitvoi myös laajentaa jalostuskenttää ja muuttaa perinteistä käsittelytekniikkaa. Aiemmin peilikäsittelyssä voitiin käyttää vain hionta- ja kiillotusprosessia, mutta nyt ei vain luonnollisia yksikidetimanttityökaluja, vaan myös joissain tapauksissa voidaan käyttää myös PDC-superkovia komposiittityökaluja erittäin tarkkaan tiiviiseen leikkaamiseen sorvauksen saavuttamiseksi. jauhamisen sijaan. Sovelluksen kanssasuperkovia työkaluja, koneistuksen saralla on ilmaantunut uusia käsitteitä, kuten PDC-työkalujen käyttö, sorvausnopeuden rajoittajana ei ole enää työkalu vaan työstökone, ja kun sorvausnopeus ylittää tietyn nopeuden, työkappale ja työkalu tekevät sen ei lämpöä. Näiden uraauurtavien konseptien vaikutukset ovat syvällisiä ja tarjoavat rajattomat mahdollisuudet nykyaikaiselle koneistusteollisuudelle.
Postitusaika: 02.11.2022
