Os materiais de ferramentas de corte modernos experimentaron máis de 100 anos de historia de desenvolvemento desde o aceiro de ferramentas ao carbono ata o aceiro de ferramentas de alta velocidade,carburo cementado, ferramenta cerámicaemateriais de ferramentas superduros. Na segunda metade do século XVIII, o material orixinal das ferramentas era principalmente o aceiro ao carbono. Porque naquela época utilizábase como o material máis duro que se podía mecanizar en ferramentas de corte. Non obstante, debido á súa moi baixa temperatura de resistencia á calor (por debaixo dos 200 °C), os aceiros de ferramentas ao carbono teñen a desvantaxe de ser inmediata e completamente mate debido á calor de corte ao cortar a altas velocidades, e o rango de corte é limitado. Polo tanto, estamos ansiosos por materiais de ferramentas que se poidan cortar a altas velocidades. O material que xorde para reflectir esta expectativa é o aceiro de alta velocidade.
O aceiro de alta velocidade, tamén coñecido como aceiro frontal, foi desenvolvido por científicos estadounidenses en 1898. Non é tanto que conteña menos carbono que o aceiro de ferramentas ao carbono, senón que se engade volframio. Debido ao papel do carburo de tungsteno duro, a súa dureza non se reduce en condicións de alta temperatura e porque se pode cortar a unha velocidade moito maior que a velocidade de corte do aceiro de ferramentas ao carbono, chámase aceiro de alta velocidade. Desde 1900~-1920, apareceu o aceiro de alta velocidade con vanadio e cobalto, e a súa resistencia á calor aumentou ata 500~600 °C. A velocidade de corte do aceiro de corte alcanza os 30 ~ 40 m/min, que aumenta case 6 veces. Desde entón, coa serialización dos seus elementos constituíntes, fórmanse aceiros de alta velocidade volframio e molibdeno. Aínda é moi utilizado ata agora. A aparición do aceiro de alta velocidade provocou a
revolución no procesamento de corte, mellorando moito a produtividade do corte de metal, e esixindo un cambio completo na estrutura da máquina-ferramenta para adaptarse aos requisitos de rendemento de corte deste novo material da ferramenta. A aparición e o desenvolvemento de novas máquinas-ferramenta, á súa vez, levou ao desenvolvemento de mellores materiais de ferramenta, e as ferramentas foron estimuladas e desenvolvidas. Baixo as novas condicións de tecnoloxía de fabricación, as ferramentas de aceiro de alta velocidade tamén teñen o problema de limitar a durabilidade da ferramenta debido á calor de corte ao cortar a alta velocidade. Cando a velocidade de corte alcanza os 700 °C, o aceiro de alta velocidade
a punta é completamente aburrida, e á velocidade de corte superior a este valor, é completamente imposible cortar. Como resultado, xurdiron materiais de ferramentas de carburo que manteñen a dureza suficiente en condicións de temperatura de corte máis altas que as anteriores e pódense cortar a temperaturas de corte máis altas.
Os materiais brandos pódense cortar con materiais duros e, para cortar materiais duros, é necesario utilizar materiais máis duros ca el. A substancia máis dura da Terra neste momento é o diamante. Aínda que os diamantes naturais foron descubertos durante moito tempo na natureza, e teñen unha longa historia de usalos como ferramentas de corte, os diamantes sintéticos tamén se sintetizaron con éxito xa a principios dos anos 50 do século XX, pero o uso real dos diamantes para fabricar amplamentemateriais de ferramentas de corte industrialaínda é unha cuestión das últimas décadas.
Por unha banda, co desenvolvemento da tecnoloxía espacial moderna e da tecnoloxía aeroespacial, o uso de materiais de enxeñería moderna é cada vez máis abundante, aínda que o aceiro de alta velocidade mellorado, carburo cementado enovos materiais cerámicos para ferramentasno corte de pezas de procesamento tradicionais, a velocidade de corte e a produtividade de corte duplicáronse ou incluso aumentaron ducias de veces, pero ao usalas para procesar os materiais anteriores, a durabilidade da ferramenta e a eficiencia de corte aínda son moi baixas e a calidade do corte é difícil. para garantir, ás veces mesmo incapaz de procesar, a necesidade de utilizar materiais de ferramentas máis afiados e resistentes ao desgaste.
Por outra banda, co rápido desenvolvemento do modernofabricación de maquinariae industria de procesamento, a ampla aplicación de máquinas-ferramentas automáticas, centros de mecanizado de control numérico por ordenador (CNC) e talleres de mecanizado non tripulados, co fin de mellorar aínda máis a precisión do procesamento, reducir o tempo de cambio de ferramenta e mellorar a eficiencia do procesamento, cada vez hai máis requisitos urxentes. feito para ter materiais de ferramentas máis duradeiros e estables. Neste caso, as ferramentas de diamante desenvolveron rapidamente e, ao mesmo tempo, o desenvolvemento demateriais de ferramentas de diamantetamén foi moi promovido.
Materiais de ferramentas de diamanteteñen unha serie de excelentes propiedades, con alta precisión de procesamento, velocidade de corte rápida e longa vida útil. Por exemplo, o uso de ferramentas Compax (folla composta de diamante policristalino) pode garantir o procesamento de decenas de miles de pezas de aneis de pistóns de aliaxe de aluminio de silicio e as súas puntas de ferramentas non se modifican; O mecanizado de largueiros de aluminio de avións con fresas de gran diámetro Compax pode alcanzar velocidades de corte de ata 3660 m/min; Estes son incomparables coas ferramentas de carburo.
Non só iso, o uso demateriais de ferramentas de diamanteTamén pode ampliar o campo de procesamento e cambiar a tecnoloxía de procesamento tradicional. No pasado, o procesamento de espellos só podía usar o proceso de moenda e pulido, pero agora non só se poden usar ferramentas de diamante de cristal único natural, senón que nalgúns casos tamén se poden usar ferramentas compostas super-duras PDC para cortes moi precisos, para lograr o xiro. en vez de moer. Coa aplicación deferramentas super duras, xurdiron algúns novos conceptos no campo do mecanizado, como o uso de ferramentas PDC, a velocidade de xiro limitante xa non é a ferramenta senón a máquina ferramenta, e cando a velocidade de xiro supera unha determinada velocidade, a peza e a ferramenta fano. non calor. As implicacións destes conceptos innovadores son profundas e ofrecen perspectivas ilimitadas para a moderna industria de mecanizado.
Hora de publicación: 02-nov-2022
