თანამედროვე მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, უფრო და უფრო მეტი საინჟინრო მასალები გამოიყენება მაღალი სიხისტის მქონე, ხოლო ტრადიციული ბრუნვის ტექნოლოგია არ არის კომპეტენტური ან საერთოდ ვერ აღწევს ზოგიერთი მაღალი სიხისტის მასალის დამუშავებას.დაფარული კარბიდი, კერამიკა, PCBN და სხვა ზემყარი ხელსაწყოების მასალებს აქვთ მაღალი ტემპერატურის სიმტკიცე, აცვიათ წინააღმდეგობა და თერმოქიმიური სტაბილურობა, რაც უზრუნველყოფს მაღალი სიხისტის მასალების ჭრის ძირითად წინაპირობას და მიაღწია მნიშვნელოვან სარგებელს წარმოებაში.ზემყარი ხელსაწყოს მიერ გამოყენებული მასალა და მისი ხელსაწყოს სტრუქტურა და გეომეტრიული პარამეტრები არის ძირითადი ელემენტები მყარი შემობრუნებისთვის.მაშასადამე, როგორ ავირჩიოთ ზემყარი ხელსაწყოს მასალა და შეიმუშავოთ ხელსაწყოს გონივრული სტრუქტურა და გეომეტრიული პარამეტრები, გადამწყვეტია სტაბილური მყარი ბრუნვის მისაღწევად!
(1) დაფარული ცემენტირებული კარბიდი
წაისვით ერთი ან მეტი ფენა TiN, TiCN, TiAlN და Al3O2 კარგი აცვიათ წინააღმდეგობის მქონე ცემენტირებული კარბიდის ხელსაწყოებზე კარგი გამძლეობით, ხოლო საფარის სისქე არის 2-18 μm.საფარს ჩვეულებრივ აქვს გაცილებით დაბალი თბოგამტარობა, ვიდრე ხელსაწყოს სუბსტრატს და სამუშაო ნაწილის მასალას, რაც ასუსტებს ხელსაწყოს სუბსტრატის თერმულ ეფექტს;მეორეს მხრივ, მას შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს ხახუნი და ადჰეზია ჭრის პროცესში და შეამციროს ჭრის სითბოს წარმოქმნა.
მიუხედავად იმისა, რომ PVD საფარი ბევრ უპირატესობას ავლენს, ზოგიერთი საფარი, როგორიცაა Al2O3 და ბრილიანტი, როგორც წესი, იყენებს CVD საფარის ტექნოლოგიას.Al2O3 არის ერთგვარი საფარი, რომელსაც აქვს ძლიერი სითბოს წინააღმდეგობა და დაჟანგვის წინააღმდეგობა, რომელსაც შეუძლია გამოყოს კონკრეტული ხელსაწყოდან ჭრის შედეგად წარმოქმნილი სითბო.CVD საფარის ტექნოლოგიას ასევე შეუძლია სხვადასხვა საფარის უპირატესობების ინტეგრირება საუკეთესო ჭრის ეფექტის მისაღწევად და ჭრის საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად.
ცემენტირებული კარბიდის ხელსაწყოებთან შედარებით, დაფარული ცემენტირებული კარბიდის ხელსაწყოები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა სიმტკიცეში, სიმტკიცესა და აცვიათ წინააღმდეგობას.HRC45~55 სიმტკიცით სამუშაო ნაწილის მობრუნებისას, იაფფასიან ცემენტურ კარბიდს შეუძლია განახორციელოს მაღალი სიჩქარის შემობრუნება.ბოლო წლების განმავლობაში, ზოგიერთმა მწარმოებელმა გააუმჯობესა დაფარული ხელსაწყოების მუშაობა დაფარვის მასალების და სხვა მეთოდების გაუმჯობესებით.მაგალითად, ზოგიერთი მწარმოებელი შეერთებულ შტატებსა და იაპონიაში იყენებს შვეიცარიულ AlTiN საფარის მასალას და ახალი საფარის დაპატენტებულ ტექნოლოგიას HV4500~4900-მდე სიხისტის მქონე დაფარული პირების დასამზადებლად, რომელსაც შეუძლია HRC47~58 ფოლადი ჭრას 498,56მ/წთ სიჩქარით. .როდესაც ბრუნვის ტემპერატურა 1500-1600 ° C-მდეა, სიმტკიცე მაინც არ იკლებს და არ იჟანგება.დანის ექსპლუატაციის ვადა ოთხჯერ აღემატება ზოგად დაფარულ დანას, ხოლო ღირებულება მხოლოდ 30% -ია და ადჰეზია კარგია.
(2) კერამიკული მასალა
მისი შემადგენლობის, სტრუქტურისა და დაჭერის პროცესის უწყვეტი გაუმჯობესებით, განსაკუთრებით ნანოტექნოლოგიის განვითარებით, კერამიკული ხელსაწყოების მასალები შესაძლებელს ხდის კერამიკული იარაღების გამკაცრებას.უახლოეს მომავალში კერამიკამ შეიძლება გამოიწვიოს ჭრის მესამე რევოლუცია მაღალსიჩქარიანი ფოლადისა და ცემენტირებული კარბიდის შემდეგ.კერამიკულ ინსტრუმენტებს აქვთ მაღალი სიხისტის (HRA91~95), მაღალი სიმტკიცის (მოხრის სიძლიერე 750~1000MPa), კარგი აცვიათ წინააღმდეგობის, კარგი ქიმიური სტაბილურობის, კარგი გადაბმის წინააღმდეგობის, დაბალი ხახუნის კოეფიციენტის და დაბალი ფასის უპირატესობები.არა მხოლოდ ეს, კერამიკულ ხელსაწყოებს ასევე აქვთ მაღალი ტემპერატურის სიმტკიცე, რომელიც აღწევს HRA80 1200 ° C ტემპერატურაზე.
ნორმალური ჭრის დროს კერამიკულ ხელსაწყოს აქვს ძალიან მაღალი გამძლეობა და მისი ჭრის სიჩქარე შეიძლება იყოს 2-5-ჯერ მეტი ვიდრე ცემენტირებული კარბიდი.განსაკუთრებით შესაფერისია მაღალი სიმტკიცის მასალების დასამუშავებლად, დასრულების და მაღალსიჩქარიანი დამუშავებისთვის.მას შეუძლია მოჭრას სხვადასხვა გამაგრებული ფოლადი და გამაგრებული თუჯის HRC65-მდე სიმტკიცე.ჩვეულებრივ გამოიყენება ალუმინის დაფუძნებული კერამიკა, სილიციუმის ნიტრიდზე დაფუძნებული კერამიკა, კერმეტები და ულვაში გამაგრებული კერამიკა.
ალუმინზე დაფუძნებულ კერამიკულ ხელსაწყოებს უფრო მაღალი წითელი სიმტკიცე აქვთ ვიდრე ცემენტირებული კარბიდი.ზოგადად, საჭრელი პირი არ წარმოქმნის პლასტმასის დეფორმაციას მაღალსიჩქარიანი ჭრის პირობებში, მაგრამ მისი სიმტკიცე და სიმტკიცე ძალიან დაბალია.მისი გამძლეობისა და ზემოქმედების წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად, შეიძლება დაემატოს ZrO ან TiC და TiN ნარევი.კიდევ ერთი მეთოდია სუფთა ლითონის ან სილიციუმის კარბიდის ულვაშის დამატება.მაღალი წითელი სიხისტის გარდა, სილიციუმის ნიტრიდზე დაფუძნებულ კერამიკას ასევე აქვს კარგი გამძლეობა.ალუმინის დაფუძნებულ კერამიკასთან შედარებით, მისი მინუსი ის არის, რომ ფოლადის დამუშავებისას ადვილია მაღალი ტემპერატურის დიფუზიის წარმოება, რაც ამძიმებს ხელსაწყოს ცვეთას.სილიციუმის ნიტრიდზე დაფუძნებული კერამიკა ძირითადად გამოიყენება ნაცრისფერი თუჯის წყვეტილი ბრუნვისა და დაფქვისთვის.
კერმეტი წარმოადგენს კარბიდზე დაფუძნებულ მასალას, რომელშიც TiC არის მთავარი მყარი ფაზა (0,5-2 μm) ისინი შერწყმულია Co ან Ti ბაინდერებთან და მსგავსია ცემენტირებული კარბიდის ხელსაწყოების, მაგრამ აქვთ დაბალი აფინურობა, კარგი ხახუნი და კარგი. აცვიათ წინააღმდეგობა.მას შეუძლია გაუძლოს ჭრის უფრო მაღალ ტემპერატურას, ვიდრე ჩვეულებრივი ცემენტირებული კარბიდი, მაგრამ მას არ გააჩნია ცემენტირებული კარბიდის ზემოქმედების წინააღმდეგობა, სიმტკიცე მძიმე ჭრის დროს და სიმტკიცე დაბალი სიჩქარით და დიდი საკვების დროს.
(3) კუბური ბორის ნიტრიდი (CBN)
CBN არის მეორე ალმასის შემდეგ სიხისტე და აცვიათ წინააღმდეგობა და აქვს შესანიშნავი მაღალი ტემპერატურის სიმტკიცე.კერამიკასთან შედარებით, მისი სითბოს წინააღმდეგობა და ქიმიური სტაბილურობა ოდნავ დაბალია, მაგრამ მისი ზემოქმედების ძალა და გამანადგურებელი მოქმედება უკეთესია.იგი ფართოდ გამოიყენება გამაგრებული ფოლადის (HRC ≥ 50), პერლიტური ნაცრისფერი თუჯის, გაცივებული თუჯის და სუპერშენადნობის ჭრისთვის.ცემენტირებული კარბიდის ხელსაწყოებთან შედარებით, მისი ჭრის სიჩქარე შეიძლება გაიზარდოს სიდიდის ერთი რიგით.
კომპოზიციური პოლიკრისტალური კუბური ბორის ნიტრიდი (PCBN) ხელსაწყო CBN მაღალი შემცველობით აქვს მაღალი სიმტკიცე, კარგი აცვიათ წინააღმდეგობა, მაღალი კომპრესიული ძალა და კარგი ზემოქმედების სიმტკიცე.მისი უარყოფითი მხარეა ცუდი თერმული სტაბილურობა და დაბალი ქიმიური ინერტულობა.შესაფერისია სითბოს მდგრადი შენადნობების, თუჯის და რკინაზე დაფუძნებული აგლომერირებული ლითონების ჭრისთვის.PCBN ინსტრუმენტებში CBN ნაწილაკების შემცველობა დაბალია, ხოლო PCBN ხელსაწყოების სიმტკიცე, რომლებიც იყენებენ კერამიკას, როგორც შემკვრელს, მაგრამ ის ანაზღაურებს წინა მასალის ცუდი თერმული სტაბილურობას და დაბალ ქიმიურ ინერციას და შესაფერისია გამაგრებული ფოლადის ჭრისთვის.
ნაცრისფერი თუჯის და გამაგრებული ფოლადის ჭრისას შეიძლება შეირჩეს კერამიკული ხელსაწყო ან CBN ხელსაწყო.ამ მიზეზით, უნდა ჩატარდეს ხარჯ-სარგებელი და დამუშავების ხარისხის ანალიზი, რათა დადგინდეს რომელი აირჩიოს.როდესაც ჭრის სიმტკიცე დაბალია, ვიდრე HRC60 და მიღებულია მცირე კვების სიჩქარე, კერამიკული ხელსაწყო უკეთესი არჩევანია.PCBN ხელსაწყოები შესაფერისია სამუშაო ნაწილების ჭრისთვის HRC60-ზე მაღალი სიხისტით, განსაკუთრებით ავტომატური დამუშავებისა და მაღალი სიზუსტის დამუშავებისთვის.გარდა ამისა, PCBN ხელსაწყოთი ჭრის შემდეგ სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე ნარჩენი სტრესი ასევე შედარებით სტაბილურია, ვიდრე კერამიკული ხელსაწყოს შემთხვევაში, იმავე ფლანგის ცვეთის პირობებში.
ჭრის გამაგრებული ფოლადის გასაშრობად PCBN ხელსაწყოს გამოყენებისას ასევე უნდა დაიცვან შემდეგი პრინციპები: შეძლებისდაგვარად შეარჩიეთ ჭრის დიდი სიღრმე იმ პირობით, რომ ხელსაწყოს სიმყარე იძლევა საშუალებას, რათა ჭრის ზონაში წარმოქმნილი სითბო დარბილდეს. მეტალი კიდეების წინ ლოკალურად, რაც ეფექტურად ამცირებს PCBN ხელსაწყოს ცვეთას.გარდა ამისა, მცირე ჭრის სიღრმის გამოყენებისას ასევე გასათვალისწინებელია, რომ PCBN ხელსაწყოს ცუდ თერმულ კონდუქტომეტრს შეუძლია ჭრის არეში სითბოს გავრცელება დააგვიანოს და ათვლის ზონამ ასევე გამოიწვიოს ლითონის აშკარა დარბილების ეფექტი. ჭრის პირას აცვიათ.
2. დანის სტრუქტურა და სუპერმყარი იარაღების გეომეტრიული პარამეტრები
ხელსაწყოს ფორმისა და გეომეტრიული პარამეტრების გონივრული განსაზღვრა ძალზე მნიშვნელოვანია ხელსაწყოს ჭრის სრულყოფილად შესასრულებლად.ხელსაწყოს სიმტკიცის მხრივ, ხელსაწყოს წვერის სიძლიერე სხვადასხვა ფორმის დანის მაღლიდან დაბალამდე არის: მრგვალი, 100 ° ბრილიანტი, კვადრატი, 80 ° ბრილიანტი, სამკუთხედი, 55 ° ბრილიანტი, 35 ° ბრილიანტი.დანის მასალის შერჩევის შემდეგ, უნდა შეირჩეს დანის ფორმა უმაღლესი სიმტკიცით.მძიმე მოსახვევი პირები ასევე უნდა შეირჩეს რაც შეიძლება დიდი და უხეში დამუშავება უნდა მოხდეს წრიული და დიდი წვერის რკალის რადიუსის პირებით.წვერის რკალის რადიუსი არის დაახლოებით 0,8 მ დასრულებისას დაახლოებით m.
გამაგრებული ფოლადის ჩიპები არის წითელი და რბილი ლენტები, დიდი მტვრევადობით, ადვილად მსხვრევადი და არასავალდებულო.გამაგრებული ფოლადის საჭრელი ზედაპირი არის მაღალი ხარისხის და ზოგადად არ აწარმოებს ჩიპის დაგროვებას, მაგრამ ჭრის ძალა დიდია, განსაკუთრებით რადიალური ჭრის ძალა უფრო დიდია, ვიდრე ძირითადი ჭრის ძალა.ამიტომ ხელსაწყო უნდა გამოიყენოს უარყოფითი წინა კუთხე (გადადით ≥ - 5 °) და დიდი უკანა კუთხე (ao=10°~15°).ძირითადი გადახრის კუთხე დამოკიდებულია ჩარხული ხელსაწყოს სიმტკიცეზე, ზოგადად 45 °~60 °, რათა შემცირდეს სამუშაო ნაწილისა და ხელსაწყოს ხმაური.
გამოქვეყნების დრო: თებ-24-2023