В настоящее время машиностроительная промышленность Китая быстро развивается, и некоторые материалы, которые трудно резать, широко используются в обрабатывающей промышленности и в точном машиностроении.Чтобы удовлетворить потребности развития современной машиностроительной промышленности, нам необходимо использовать инструменты с высокой прочностью и хорошей ударной вязкостью.Поэтому инструменты из твердых материалов постепенно применяются в механической обрабатывающей промышленности.В этой статье основное внимание уделяется применению инструментов из твердых материалов в механической обработке с учетом разработки инструментов из твердых материалов, чтобы обеспечить взаимную ссылку для друзей в той же отрасли.
В связи с быстрым развитием современных производственных технологий и жесткой рыночной конкуренцией требования машиностроительной промышленности к деталям механического оборудования также растут, особенно к структурным характеристикам механических деталей.Поэтому в обществе постепенно появились новые материалы с различными свойствами.Эти новые материалы не только представляют собой серьезную проблему для традиционных обрабатывающих инструментов, но и довольно сложны в обработке.В настоящее время передовые режущие инструменты стали ключом к развитию механической обрабатывающей промышленности, а инструменты из твердых материалов, несомненно, нашли применение в современной механической обработке.
1. История развития инструментов из твердых материалов.
В 1950-е годы американские учёные взяли в качестве сырья синтетический алмаз, связку и порошок карбида бора, прореагировали под высокой температурой и давлением и спекали поликристаллический блок в качестве основного материала инструмента.После 1970-х годов люди постепенно разработали композитные листовые материалы, которые производятся путем объединения алмаза и твердого сплава или нитрида бора и твердого сплава.В этой технологии в качестве подложки рассматривается твердый сплав, а на поверхности подложки путем прессования или спекания формируется слой алмаза.Толщина алмаза составляет от 0,5 до 1 мм.Такие материалы могут не только улучшить сопротивление материалов изгибу, но и эффективно решить проблему, связанную с тем, что традиционные материалы нелегко сваривать.Это способствовало тому, что инструмент из твердых материалов вышел на стадию применения.
2. Применение инструментов из твердых материалов при механической обработке.
(1) Применение монокристаллических алмазных инструментов
Монокристаллический алмаз обычно делят на синтетический и природный.Как правило, если для изготовления инструмента используется монокристаллический алмаз, необходимо выбирать алмаз с более крупным размером частиц, массой более 0,1 г и длиной диаметра более 3 мм.В настоящее время природный алмаз является самым твердым материалом среди минералов.Он не только обладает хорошей износостойкостью, но и инструмент, изготовленный из него, очень острый.В то же время он обладает высокой адгезионной стойкостью и низкой теплопроводностью.Обработанный инструмент гладкий и хорошего качества.В то же время инструмент из природного алмаза обладает очень хорошей прочностью и относительно длительным сроком службы.Кроме того, при длительной резке это практически не повлияет на обработку деталей.Относительно низкая теплопроводность может хорошо повлиять на предотвращение деформации деталей.
Природный алмаз имеет множество преимуществ.Хотя эти преимущества стоят дорого, они могут удовлетворить требования многих операций высокоточной резки и широко используются при точной и сверхточной резке.Эта технология применяется, например, в отражающих зеркалах, в которых используются атомные реакторы и другие передовые технологии, а также в наземных навигационных гироскопах, используемых на ракетах или ракетах, а также в некоторых деталях часов, металлических аксессуарах и т. д.
(2) Применение поликристаллических алмазных инструментов
Поликристаллический алмаз обычно называют спеченным алмазом.Использование поликристаллического алмаза для таких металлов, как кобальт, в условиях высокой температуры и высокого давления превратит множество поликристаллических алмазных порошков в один, образуя таким образом поликристаллический инструментальный материал.Твердость поликристаллического алмаза ниже, чем у природного алмаза.Однако он состоит из различных алмазных порошков, и не бывает случаев, когда разные кристаллические плоскости имеют разную прочность и твердость.При резке режущая кромка из поликристаллического алмаза имеет очень высокую устойчивость к случайным повреждениям и хорошую износостойкость.Он может сохранять режущую кромку острой в течение относительно длительного времени.В то же время при обработке можно использовать относительно высокую скорость резания.По сравнению с инструментами из цементированного карбида WC, инструменты из поликристаллического алмаза имеют более длительный срок службы, более легкий доступ к синтетическим материалам и более низкую цену.
(3) Применение CVD-алмаза
Инструментальный материал из алмаза CVD обрабатывается под низким давлением, что является самым большим отличием от традиционной технологии PSC и технологии PDC.CVD-алмаз не содержит каких-либо компонентов катализатора.Хотя по некоторым свойствам он похож на природный алмаз, по материалам он по-прежнему такой же, как поликристаллический алмаз, то есть зерна состава расположены беспорядочно, отсутствуют хрупкие поверхности скола и имеют одинаковые свойства между поверхностями.По сравнению с инструментами, изготовленными по традиционной технологии, инструменты, изготовленные по алмазной технологии CVD, имеют больше преимуществ, таких как более сложная форма инструмента, более низкая себестоимость производства и наличие нескольких лезвий одного и того же лезвия.
(4) Применение поликристаллического кубического нитрида бора.
Поликристаллический кубический нитрид бора (PCBN) представляет собой очень распространенный инструмент из твердого материала, который все более широко используется в механической обработке.Инструмент, изготовленный по этой технологии, обладает превосходной твердостью и износостойкостью.Он не только может использоваться при относительно высоких температурах, но также обладает отличной коррозионной стойкостью и теплопроводностью.По сравнению с инструментами PCD и PDC, инструменты из поликристаллического кубического нитрида бора по-прежнему уступают по износостойкости, но их можно нормально использовать при температуре 1200 ℃ и выдерживать определенную химическую коррозию!
В настоящее время поликристаллический кубический нитрид бора в основном используется в автомобилестроении, например, в автомобильных двигателях, трансмиссионных валах и тормозных дисках.Кроме того, около одной пятой переработки тяжелого оборудования также использует эту технологию.В последние годы, с развитием компьютерных технологий и станков с ЧПУ, применение поликристаллического кубического нитрида бора становится все более распространенным, а с внедрением передовых концепций обработки, таких как высокоскоростная резка, токарная обработка вместо шлифования, инструмент материал поликристаллического кубического нитрида бора постепенно превратился в важный материал в современной токарной обработке.
3. Резюме
Применение инструментов из твердых материалов при механической обработке не только повышает качество и эффективность механической обработки, но и играет жизненно важную роль в развитии машиностроительной промышленности.Поэтому, чтобы способствовать развитию машиностроительной промышленности, необходимо постоянно укреплять исследования инструментов из твердых материалов, полностью понимать знания, связанные с инструментами из твердых материалов, и укреплять практику применения, а не только для улучшения качества сотрудников, но и активизировать применение науки и техники в совершенствовании инструментов из твердых материалов, чтобы реализовать скачкообразное развитие механической обрабатывающей промышленности.
Время публикации: 03 июня 2019 г.