काटने के औजारों की बुनियादी जानकारी के लिए बस यह लेख पढ़ें

एक अच्छे घोड़े को एक अच्छी काठी की आवश्यकता होती है और वह उन्नत सीएनसी मशीनिंग उपकरण का उपयोग करता है। यदि गलत उपकरण का उपयोग किया जाए तो यह बेकार हो जाएगा! उपयुक्त उपकरण सामग्री का चयन करने से उपकरण सेवा जीवन, प्रसंस्करण दक्षता, प्रसंस्करण गुणवत्ता और प्रसंस्करण लागत पर बहुत प्रभाव पड़ता है। यह लेख चाकू ज्ञान के बारे में उपयोगी जानकारी प्रदान करता है, इसे एकत्र करें और आगे बढ़ाएं, आइए मिलकर सीखें।

उपकरण सामग्री में बुनियादी गुण होने चाहिए

उपकरण सामग्री के चयन का उपकरण जीवन, प्रसंस्करण दक्षता, प्रसंस्करण गुणवत्ता और प्रसंस्करण लागत पर बहुत प्रभाव पड़ता है। काटते समय उपकरणों को उच्च दबाव, उच्च तापमान, घर्षण, प्रभाव और कंपन का सामना करना होगा। इसलिए, उपकरण सामग्री में निम्नलिखित बुनियादी गुण होने चाहिए:

(1) कठोरता और पहनने का प्रतिरोध। उपकरण सामग्री की कठोरता वर्कपीस सामग्री की कठोरता से अधिक होनी चाहिए, जिसे आम तौर पर 60HRC से ऊपर होना आवश्यक है। उपकरण सामग्री की कठोरता जितनी अधिक होगी, पहनने का प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा।

(2) शक्ति एवं कठोरता। उपकरण सामग्रियों में काटने की ताकतों, प्रभाव और कंपन का सामना करने और उपकरण के भंगुर फ्रैक्चर और छिलने को रोकने के लिए उच्च शक्ति और कठोरता होनी चाहिए।

(3) ताप प्रतिरोध। उपकरण सामग्री में अच्छा गर्मी प्रतिरोध होता है, उच्च काटने वाले तापमान का सामना कर सकता है, और अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है।

(4) प्रक्रिया प्रदर्शन और अर्थव्यवस्था। उपकरण सामग्री में अच्छा फोर्जिंग प्रदर्शन, गर्मी उपचार प्रदर्शन, वेल्डिंग प्रदर्शन होना चाहिए; पीसने का प्रदर्शन, आदि, और उच्च प्रदर्शन-मूल्य अनुपात का पालन करना चाहिए।

उपकरण सामग्री के प्रकार, गुण, विशेषताएँ और अनुप्रयोग

1. हीरा उपकरण सामग्री

हीरा कार्बन का एक अपरूप है और प्रकृति में पाया जाने वाला सबसे कठोर पदार्थ है। हीरे काटने के उपकरण में उच्च कठोरता, उच्च पहनने के प्रतिरोध और उच्च तापीय चालकता होती है, और अलौह धातुओं और गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से एल्यूमीनियम और सिलिकॉन-एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की उच्च गति काटने में, हीरे के उपकरण मुख्य प्रकार के काटने वाले उपकरण होते हैं जिन्हें बदलना मुश्किल होता है। हीरे के उपकरण जो उच्च दक्षता, उच्च स्थिरता और लंबी सेवा जीवन प्राप्त कर सकते हैं, आधुनिक सीएनसी मशीनिंग में अपरिहार्य और महत्वपूर्ण उपकरण हैं।

⑴ हीरे के औजारों के प्रकार

① प्राकृतिक हीरे के उपकरण: प्राकृतिक हीरे का उपयोग सैकड़ों वर्षों से काटने के उपकरण के रूप में किया जाता रहा है। प्राकृतिक एकल क्रिस्टल हीरे के औजारों को काटने की धार को बेहद तेज बनाने के लिए बारीक पीसा गया है। कटिंग एज त्रिज्या 0.002μm तक पहुंच सकती है, जो अल्ट्रा-थिन कटिंग प्राप्त कर सकती है। यह अत्यधिक उच्च वर्कपीस परिशुद्धता और अत्यंत कम सतह खुरदरापन को संसाधित कर सकता है। यह एक मान्यता प्राप्त, आदर्श और अपूरणीय अल्ट्रा-प्रिसिजन मशीनिंग उपकरण है।

② PCD हीरा काटने के उपकरण: प्राकृतिक हीरे महंगे होते हैं। कटिंग प्रसंस्करण में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला हीरा पॉलीक्रिस्टलाइन हीरा (पीसीडी) है। 1970 के दशक की शुरुआत से, उच्च तापमान और उच्च दबाव संश्लेषण तकनीक का उपयोग करके तैयार पॉलीक्रिस्टलाइन हीरा (पॉलीक्रिस्टौइन हीरा, जिसे पीसीडी ब्लेड कहा जाता है) विकसित किया गया है। इसकी सफलता के बाद, कई अवसरों पर प्राकृतिक हीरे काटने के उपकरणों को कृत्रिम पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे से बदल दिया गया है। पीसीडी कच्चे माल के स्रोत समृद्ध हैं, और उनकी कीमत प्राकृतिक हीरे की तुलना में केवल कुछ से दसवें हिस्से तक है। अत्यधिक तेज़ काटने वाले उपकरण बनाने के लिए PCD काटने वाले उपकरणों को पीसा नहीं जा सकता। कटिंग एज और प्रोसेस्ड वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता प्राकृतिक हीरे जितनी अच्छी नहीं है। उद्योग में चिप ब्रेकर के साथ पीसीडी ब्लेड का निर्माण अभी तक सुविधाजनक नहीं है। इसलिए, पीसीडी का उपयोग केवल अलौह धातुओं और गैर-धातुओं की सटीक कटाई के लिए किया जा सकता है, और अति-उच्च परिशुद्धता काटने को प्राप्त करना मुश्किल है। परिशुद्धता दर्पण काटना.

③ सीवीडी हीरा काटने के उपकरण: 1970 के दशक के अंत से 1980 के दशक की शुरुआत तक, सीवीडी हीरा तकनीक जापान में दिखाई दी। सीवीडी हीरा एक विषम मैट्रिक्स (जैसे सीमेंटेड कार्बाइड, सिरेमिक, आदि) पर हीरे की फिल्म को संश्लेषित करने के लिए रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) के उपयोग को संदर्भित करता है। सीवीडी हीरे की संरचना और विशेषताएं बिल्कुल प्राकृतिक हीरे के समान होती हैं। सीवीडी हीरे का प्रदर्शन प्राकृतिक हीरे के बहुत करीब है। इसमें प्राकृतिक सिंगल क्रिस्टल डायमंड और पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंड (पीसीडी) के फायदे हैं, और कुछ हद तक उनकी कमियों को दूर करता है।

⑵ हीरे के औजारों की प्रदर्शन विशेषताएँ

① अत्यंत उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध: प्राकृतिक हीरा प्रकृति में पाया जाने वाला सबसे कठोर पदार्थ है। हीरे में पहनने का प्रतिरोध अत्यधिक उच्च होता है। उच्च कठोरता वाली सामग्रियों को संसाधित करते समय, हीरे के औजारों का जीवन कार्बाइड उपकरणों की तुलना में 10 से 100 गुना या यहां तक ​​कि सैकड़ों गुना होता है।

② इसमें बहुत कम घर्षण गुणांक होता है: हीरे और कुछ अलौह धातुओं के बीच घर्षण गुणांक अन्य काटने वाले उपकरणों की तुलना में कम होता है। घर्षण गुणांक कम है, प्रसंस्करण के दौरान विरूपण छोटा है, और काटने का बल कम किया जा सकता है।

③ काटने की धार बहुत तेज होती है: हीरे के उपकरण की धार बहुत तेज हो सकती है। प्राकृतिक एकल क्रिस्टल हीरा उपकरण 0.002 ~ 0.008μm तक ऊंचा हो सकता है, जो अल्ट्रा-थिन कटिंग और अल्ट्रा-सटीक प्रसंस्करण कर सकता है।

④ उच्च तापीय चालकता: हीरे में उच्च तापीय चालकता और तापीय विसरणशीलता होती है, इसलिए काटने वाली गर्मी आसानी से नष्ट हो जाती है और उपकरण के काटने वाले हिस्से का तापमान कम होता है।

⑤ कम तापीय विस्तार गुणांक होता है: हीरे का तापीय विस्तार गुणांक सीमेंटेड कार्बाइड की तुलना में कई गुना छोटा होता है, और गर्मी काटने के कारण उपकरण के आकार में परिवर्तन बहुत छोटा होता है, जो सटीक और अति-सटीक मशीनिंग के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है उच्च आयामी सटीकता की आवश्यकता है।

⑶ हीरे के औजारों का अनुप्रयोग

हीरे के औजारों का उपयोग ज्यादातर अलौह धातुओं और गैर-धातु सामग्री को उच्च गति पर बारीक काटने और बोरिंग के लिए किया जाता है। विभिन्न पहनने के लिए प्रतिरोधी गैर-धातुओं, जैसे फाइबरग्लास पाउडर धातुकर्म रिक्त स्थान, सिरेमिक सामग्री, आदि के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त; विभिन्न पहनने के लिए प्रतिरोधी अलौह धातुएं, जैसे विभिन्न सिलिकॉन-एल्यूमीनियम मिश्र धातु; और विभिन्न अलौह धातुओं का परिष्करण प्रसंस्करण।

हीरे के औजारों का नुकसान यह है कि उनमें तापीय स्थिरता कम होती है। जब काटने का तापमान 700℃~800℃ से अधिक हो जाता है, तो वे पूरी तरह से अपनी कठोरता खो देंगे। इसके अलावा, वे लौह धातुओं को काटने के लिए उपयुक्त नहीं हैं क्योंकि हीरा (कार्बन) उच्च तापमान पर लोहे के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है। परमाणु क्रिया कार्बन परमाणुओं को ग्रेफाइट संरचना में परिवर्तित कर देती है, और उपकरण आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाता है।

2. घन बोरान नाइट्राइड उपकरण सामग्री

क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (सीबीएन), हीरा निर्माण के समान विधि का उपयोग करके संश्लेषित दूसरी सुपरहार्ड सामग्री है, जो कठोरता और तापीय चालकता के मामले में हीरे के बाद दूसरे स्थान पर है। इसमें उत्कृष्ट तापीय स्थिरता है और इसे वातावरण में 10,000C तक गर्म किया जा सकता है। कोई ऑक्सीकरण नहीं होता. सीबीएन में लौह धातुओं के लिए अत्यंत स्थिर रासायनिक गुण हैं और इसका व्यापक रूप से इस्पात उत्पादों के प्रसंस्करण में उपयोग किया जा सकता है।

⑴ घन बोरान नाइट्राइड काटने के उपकरण के प्रकार

क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (सीबीएन) एक ऐसा पदार्थ है जो प्रकृति में मौजूद नहीं है। इसे सिंगल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टलाइन में विभाजित किया गया है, अर्थात् सीबीएन सिंगल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बॉर्निट्राइड, संक्षेप में पीसीबीएन)। सीबीएन बोरान नाइट्राइड (बीएन) के अपरूपों में से एक है और इसकी संरचना हीरे के समान है।

पीसीबीएन (पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरान नाइट्राइड) एक पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री है जिसमें उच्च तापमान और दबाव के तहत बाध्यकारी चरणों (टीआईसी, टीआईएन, अल, टीआई, आदि) के माध्यम से बारीक सीबीएन सामग्री को एक साथ सिंटर किया जाता है। यह वर्तमान में कृत्रिम रूप से संश्लेषित दूसरी सबसे कठोर सामग्री है। हीरे के साथ हीरा उपकरण सामग्री को सामूहिक रूप से सुपरहार्ड उपकरण सामग्री कहा जाता है। पीसीबीएन का उपयोग मुख्य रूप से चाकू या अन्य उपकरण बनाने के लिए किया जाता है।

पीसीबीएन काटने के उपकरण को ठोस पीसीबीएन ब्लेड और कार्बाइड से सिंटर्ड पीसीबीएन मिश्रित ब्लेड में विभाजित किया जा सकता है।

पीसीबीएन कंपोजिट ब्लेड अच्छी ताकत और कठोरता के साथ सीमेंटेड कार्बाइड पर 0.5 से 1.0 मिमी की मोटाई के साथ पीसीबीएन की एक परत को सिंटर करके बनाए जाते हैं। इसका प्रदर्शन उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध के साथ अच्छी क्रूरता को जोड़ता है। यह सीबीएन ब्लेड की कम झुकने की ताकत और कठिन वेल्डिंग की समस्याओं को हल करता है।

⑵ क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड के मुख्य गुण और विशेषताएं

यद्यपि क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड की कठोरता हीरे की तुलना में थोड़ी कम है, लेकिन यह अन्य उच्च कठोरता वाली सामग्रियों की तुलना में बहुत अधिक है। सीबीएन का उत्कृष्ट लाभ यह है कि इसकी तापीय स्थिरता हीरे की तुलना में बहुत अधिक है, जिसका तापमान 1200 डिग्री सेल्सियस (हीरा 700-800 डिग्री सेल्सियस है) से ऊपर पहुंच जाता है। एक और उत्कृष्ट लाभ यह है कि यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और 1200-1300 डिग्री सेल्सियस पर लोहे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। प्रतिक्रिया। क्यूबिक बोरान नाइट्राइड की मुख्य प्रदर्शन विशेषताएँ इस प्रकार हैं।

① उच्च कठोरता और पहनने का प्रतिरोध: सीबीएन क्रिस्टल संरचना हीरे के समान है, और हीरे के समान कठोरता और ताकत है। पीसीबीएन विशेष रूप से उच्च-कठोरता वाली सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है जिन्हें पहले केवल पीसा जा सकता था, और वर्कपीस की बेहतर सतह गुणवत्ता प्राप्त कर सकता है।

② उच्च तापीय स्थिरता: सीबीएन का ताप प्रतिरोध 1400~1500℃ तक पहुंच सकता है, जो हीरे के ताप प्रतिरोध (700~800℃) से लगभग 1 गुना अधिक है। पीसीबीएन उपकरण कार्बाइड उपकरणों की तुलना में 3 से 5 गुना अधिक उच्च गति पर उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं और कठोर स्टील को काट सकते हैं।

③ उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता: 1200-1300°C तक लौह-आधारित सामग्रियों के साथ इसका कोई रासायनिक संपर्क नहीं होता है, और यह हीरे की तरह तेजी से नहीं घिसेगा। इस समय, यह अभी भी सीमेंटेड कार्बाइड की कठोरता को बनाए रख सकता है; पीसीबीएन उपकरण बुझे हुए स्टील के हिस्सों और ठंडा कच्चा लोहा काटने के लिए उपयुक्त हैं, कच्चा लोहा की उच्च गति काटने में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है।

④ अच्छी तापीय चालकता: यद्यपि सीबीएन की तापीय चालकता हीरे के बराबर नहीं रह सकती है, विभिन्न उपकरण सामग्रियों के बीच पीसीबीएन की तापीय चालकता हीरे के बाद दूसरे स्थान पर है, और उच्च गति वाले स्टील और सीमेंटेड कार्बाइड की तुलना में बहुत अधिक है।

⑤ कम घर्षण गुणांक होता है: कम घर्षण गुणांक से काटने के दौरान काटने वाले बल में कमी हो सकती है, काटने के तापमान में कमी हो सकती है और मशीनी सतह की गुणवत्ता में सुधार हो सकता है।

⑶ घन बोरान नाइट्राइड काटने के उपकरण का अनुप्रयोग

क्यूबिक बोरान नाइट्राइड विभिन्न कठिन-से-काटने वाली सामग्रियों जैसे बुझती स्टील, कठोर कच्चा लोहा, उच्च तापमान मिश्र धातु, सीमेंटेड कार्बाइड और सतह स्प्रे सामग्री को खत्म करने के लिए उपयुक्त है। प्रसंस्करण सटीकता IT5 (छेद IT6 है) तक पहुंच सकती है, और सतह खुरदरापन मान Ra1.25~0.20μm जितना छोटा हो सकता है।

क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड उपकरण सामग्री में खराब कठोरता और झुकने की ताकत होती है। इसलिए, क्यूबिक बोरान नाइट्राइड टर्निंग उपकरण कम गति और उच्च प्रभाव भार पर रफ मशीनिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं; साथ ही, वे उच्च प्लास्टिसिटी वाली सामग्री (जैसे एल्यूमीनियम मिश्र धातु, तांबा मिश्र धातु, निकल-आधारित मिश्र धातु, उच्च प्लास्टिसिटी वाले स्टील इत्यादि) को काटने के लिए उपयुक्त नहीं हैं, क्योंकि काम करते समय इन गंभीर निर्मित किनारों को काटना होगा धातु के साथ, मशीनी सतह खराब हो रही है।

3. सिरेमिक उपकरण सामग्री

सिरेमिक काटने के उपकरण में उच्च कठोरता, अच्छे पहनने के प्रतिरोध, उत्कृष्ट गर्मी प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता की विशेषताएं होती हैं, और धातु के साथ बंधन करना आसान नहीं होता है। सीएनसी मशीनिंग में सिरेमिक उपकरण बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सिरेमिक उपकरण कठिन-से-मशीन सामग्री की उच्च गति काटने और प्रसंस्करण के लिए मुख्य उपकरणों में से एक बन गए हैं। सिरेमिक कटिंग टूल्स का उपयोग व्यापक रूप से हाई-स्पीड कटिंग, ड्राई कटिंग, हार्ड कटिंग और कठिन-से-मशीन सामग्री को काटने में किया जाता है। सिरेमिक उपकरण उच्च-कठोर सामग्रियों को कुशलतापूर्वक संसाधित कर सकते हैं जिन्हें पारंपरिक उपकरण बिल्कुल भी संसाधित नहीं कर सकते हैं, जिससे "पीसने के बजाय मोड़ना" का एहसास होता है; सिरेमिक उपकरणों की इष्टतम काटने की गति कार्बाइड उपकरणों की तुलना में 2 से 10 गुना अधिक हो सकती है, जिससे काटने की उत्पादन क्षमता में काफी सुधार होता है। ; सिरेमिक उपकरण सामग्री में प्रयुक्त मुख्य कच्चा माल पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले तत्व हैं। इसलिए, उत्पादकता में सुधार, प्रसंस्करण लागत को कम करने और रणनीतिक कीमती धातुओं को बचाने के लिए सिरेमिक उपकरणों का प्रचार और अनुप्रयोग बहुत महत्वपूर्ण है। यह कटिंग तकनीक के विकास को भी काफी बढ़ावा देगा। प्रगति।

⑴ सिरेमिक उपकरण सामग्री के प्रकार

सिरेमिक उपकरण सामग्री प्रकारों को आम तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एल्यूमिना-आधारित सिरेमिक, सिलिकॉन नाइट्राइड-आधारित सिरेमिक, और मिश्रित सिलिकॉन नाइट्राइड-एल्यूमिना-आधारित सिरेमिक। उनमें से, एल्यूमिना-आधारित और सिलिकॉन नाइट्राइड-आधारित सिरेमिक उपकरण सामग्री सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। सिलिकॉन नाइट्राइड-आधारित सिरेमिक का प्रदर्शन एल्यूमिना-आधारित सिरेमिक से बेहतर है।

⑵ सिरेमिक काटने के उपकरण का प्रदर्शन और विशेषताएं

① उच्च कठोरता और अच्छा पहनने का प्रतिरोध: हालांकि सिरेमिक काटने वाले उपकरणों की कठोरता PCD और PCBN जितनी अधिक नहीं है, यह कार्बाइड और उच्च गति वाले स्टील काटने वाले उपकरणों की तुलना में बहुत अधिक है, जो 93-95HRA तक पहुंचती है। सिरेमिक काटने के उपकरण उच्च-कठोर सामग्रियों को संसाधित कर सकते हैं जिन्हें पारंपरिक काटने के उपकरण के साथ संसाधित करना मुश्किल है और उच्च गति काटने और कठोर काटने के लिए उपयुक्त हैं।

② उच्च तापमान प्रतिरोध और अच्छा गर्मी प्रतिरोध: सिरेमिक काटने के उपकरण अभी भी 1200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उच्च तापमान पर काट सकते हैं। सिरेमिक काटने के उपकरण में अच्छे उच्च तापमान वाले यांत्रिक गुण होते हैं। A12O3 सिरेमिक काटने के उपकरण में विशेष रूप से अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है। भले ही कटिंग एज लाल-गर्म अवस्था में हो, इसका लगातार उपयोग किया जा सकता है। इसलिए, सिरेमिक उपकरण सूखी कटिंग प्राप्त कर सकते हैं, जिससे तरल पदार्थ काटने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

③ अच्छी रासायनिक स्थिरता: सिरेमिक काटने के उपकरण धातु के साथ बंधन में आसान नहीं होते हैं, और संक्षारण प्रतिरोधी होते हैं और इनमें अच्छी रासायनिक स्थिरता होती है, जो काटने के उपकरण के बंधन को कम कर सकती है।

④ कम घर्षण गुणांक: सिरेमिक उपकरण और धातु के बीच संबंध छोटा है, और घर्षण गुणांक कम है, जो काटने के बल और काटने के तापमान को कम कर सकता है।

⑶ सिरेमिक चाकू के अनुप्रयोग हैं

सिरेमिक उपकरण सामग्री में से एक है जिसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च गति परिष्करण और अर्ध-परिष्करण के लिए किया जाता है। सिरेमिक काटने के उपकरण विभिन्न कच्चा लोहा (ग्रे कच्चा लोहा, तन्य लोहा, लचीला कच्चा लोहा, ठंडा कच्चा लोहा, उच्च मिश्र धातु पहनने के लिए प्रतिरोधी कच्चा लोहा) और स्टील सामग्री (कार्बन संरचनात्मक स्टील, मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील, उच्च शक्ति स्टील) को काटने के लिए उपयुक्त हैं। उच्च मैंगनीज स्टील, बुझती स्टील आदि), का उपयोग तांबा मिश्र धातु, ग्रेफाइट, इंजीनियरिंग प्लास्टिक और मिश्रित सामग्री को काटने के लिए भी किया जा सकता है।

सिरेमिक काटने वाले उपकरणों के भौतिक गुणों में कम झुकने की शक्ति और खराब प्रभाव कठोरता की समस्याएं होती हैं, जो उन्हें कम गति और प्रभाव भार के तहत काटने के लिए अनुपयुक्त बनाती हैं।

4. लेपित उपकरण सामग्री

कोटिंग काटने के उपकरण उपकरण के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के महत्वपूर्ण तरीकों में से एक है। लेपित उपकरणों के उद्भव ने काटने वाले उपकरणों के काटने के प्रदर्शन में एक बड़ी सफलता हासिल की है। लेपित उपकरण अच्छी कठोरता के साथ उपकरण बॉडी पर अच्छे पहनने के प्रतिरोध के साथ दुर्दम्य यौगिकों की एक या अधिक परतों के साथ लेपित होते हैं। यह टूल मैट्रिक्स को हार्ड कोटिंग के साथ जोड़ता है, जिससे टूल के प्रदर्शन में काफी सुधार होता है। लेपित उपकरण प्रसंस्करण दक्षता में सुधार कर सकते हैं, प्रसंस्करण सटीकता में सुधार कर सकते हैं, उपकरण सेवा जीवन बढ़ा सकते हैं और प्रसंस्करण लागत को कम कर सकते हैं।

नए सीएनसी मशीन टूल्स में उपयोग किए जाने वाले लगभग 80% कटिंग टूल्स लेपित टूल्स का उपयोग करते हैं। भविष्य में सीएनसी मशीनिंग के क्षेत्र में लेपित उपकरण सबसे महत्वपूर्ण उपकरण किस्म होंगे।

⑴ लेपित उपकरणों के प्रकार

विभिन्न कोटिंग विधियों के अनुसार, लेपित उपकरणों को रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) लेपित उपकरण और भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी) लेपित उपकरण में विभाजित किया जा सकता है। लेपित कार्बाइड काटने के उपकरण आम तौर पर रासायनिक वाष्प जमाव विधि का उपयोग करते हैं, और जमाव तापमान लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस होता है। लेपित उच्च गति वाले स्टील काटने के उपकरण आम तौर पर भौतिक वाष्प जमाव विधि का उपयोग करते हैं, और जमाव तापमान लगभग 500°C होता है;

लेपित उपकरणों की विभिन्न सब्सट्रेट सामग्रियों के अनुसार, लेपित उपकरणों को कार्बाइड लेपित उपकरण, हाई-स्पीड स्टील लेपित उपकरण, और सिरेमिक और सुपरहार्ड सामग्री (हीरे और क्यूबिक बोरान नाइट्राइड) पर लेपित उपकरण में विभाजित किया जा सकता है।

कोटिंग सामग्री के गुणों के अनुसार, लेपित उपकरणों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् "कठोर" लेपित उपकरण और 'नरम' लेपित उपकरण। "हार्ड" लेपित उपकरणों द्वारा अपनाए जाने वाले मुख्य लक्ष्य उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध हैं। इसके मुख्य लाभ उच्च कठोरता और अच्छे पहनने के प्रतिरोध हैं, आमतौर पर TiC और TiN कोटिंग्स। "नरम" कोटिंग उपकरण द्वारा अपनाया गया लक्ष्य कम घर्षण गुणांक है, जिसे स्व-चिकनाई उपकरण के रूप में भी जाना जाता है, जो वर्कपीस सामग्री के साथ घर्षण गुणांक बहुत कम है, केवल 0.1 के बारे में, जो आसंजन को कम कर सकता है, घर्षण को कम कर सकता है और काटने को कम कर सकता है बल और काटने का तापमान।

नैनोकोटिंग (नैनोएटिंग) काटने के उपकरण हाल ही में विकसित किए गए हैं। ऐसे लेपित उपकरण विभिन्न कार्यात्मक और प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कोटिंग सामग्री (जैसे धातु/धातु, धातु/सिरेमिक, सिरेमिक/सिरेमिक, आदि) के विभिन्न संयोजनों का उपयोग कर सकते हैं। उचित रूप से डिजाइन किए गए नैनो-कोटिंग उपकरण सामग्री को उत्कृष्ट घर्षण-कम करने वाले और विरोधी पहनने वाले कार्यों और स्व-चिकनाई गुणों से युक्त बना सकते हैं, जिससे वे उच्च गति वाली सूखी कटिंग के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।

⑵ लेपित काटने के उपकरण के लक्षण

① अच्छा यांत्रिक और काटने का प्रदर्शन: लेपित उपकरण आधार सामग्री और कोटिंग सामग्री के उत्कृष्ट गुणों को जोड़ते हैं। वे न केवल आधार सामग्री की अच्छी क्रूरता और उच्च शक्ति को बनाए रखते हैं, बल्कि उच्च कठोरता, उच्च पहनने के प्रतिरोध और कम घर्षण गुणांक भी रखते हैं। इसलिए, लेपित उपकरणों की काटने की गति को बिना लेपित उपकरणों की तुलना में 2 गुना से अधिक बढ़ाया जा सकता है, और उच्च फ़ीड दरों की अनुमति है। लेपित उपकरणों का जीवन भी बेहतर होता है।

② मजबूत बहुमुखी प्रतिभा: लेपित उपकरणों में व्यापक बहुमुखी प्रतिभा होती है और प्रसंस्करण सीमा का काफी विस्तार होता है। एक लेपित उपकरण कई गैर-लेपित उपकरणों की जगह ले सकता है।

③ कोटिंग की मोटाई: जैसे-जैसे कोटिंग की मोटाई बढ़ती है, उपकरण का जीवन भी बढ़ेगा, लेकिन जब कोटिंग की मोटाई संतृप्ति तक पहुंच जाती है, तो उपकरण का जीवन अब महत्वपूर्ण रूप से नहीं बढ़ेगा। जब कोटिंग बहुत मोटी होगी, तो यह आसानी से छीलने का कारण बनेगी; जब कोटिंग बहुत पतली होगी, तो पहनने का प्रतिरोध खराब होगा।

④ रीग्राइंडेबिलिटी: लेपित ब्लेडों में खराब रीग्राइंडेबिलिटी, जटिल कोटिंग उपकरण, उच्च प्रक्रिया आवश्यकताएं और लंबी कोटिंग का समय होता है।

⑤ कोटिंग सामग्री: विभिन्न कोटिंग सामग्री वाले उपकरणों में अलग-अलग काटने का प्रदर्शन होता है। उदाहरण के लिए: कम गति से काटते समय, TiC कोटिंग के फायदे होते हैं; तेज़ गति से काटते समय TiN अधिक उपयुक्त होता है।

⑶लेपित काटने के उपकरण का अनुप्रयोग

सीएनसी मशीनिंग के क्षेत्र में लेपित उपकरणों की काफी संभावनाएं हैं और यह भविष्य में सीएनसी मशीनिंग के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण उपकरण किस्म होगी। कोटिंग तकनीक को हाई-स्पीड कटिंग प्रोसेसिंग की विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एंड मिल्स, रीमर, ड्रिल बिट्स, कंपोजिट होल प्रोसेसिंग टूल्स, गियर हॉब्स, गियर शेपर कटर, गियर शेविंग कटर, फॉर्मिंग ब्रोच और विभिन्न मशीन-क्लैंप इंडेक्सेबल इंसर्ट पर लागू किया गया है। स्टील और कच्चा लोहा, गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु और अलौह धातु जैसी सामग्रियों की आवश्यकताएं।

5. कार्बाइड उपकरण सामग्री

कार्बाइड काटने के उपकरण, विशेष रूप से इंडेक्सेबल कार्बाइड काटने के उपकरण, सीएनसी मशीनिंग उपकरण के प्रमुख उत्पाद हैं। 1980 के दशक के बाद से, विभिन्न इंटीग्रल और इंडेक्सेबल कार्बाइड कटिंग टूल्स या इंसर्ट की किस्मों को विभिन्न प्रकारों में विस्तारित किया गया है। विभिन्न प्रकार के कटिंग टूल फ़ील्ड, जिनमें इंडेक्सेबल कार्बाइड टूल सरल टर्निंग टूल और फेस मिलिंग कटर से लेकर विभिन्न सटीक, जटिल और फॉर्मिंग टूल फ़ील्ड तक विस्तारित हो गए हैं।

⑴ कार्बाइड काटने के उपकरण के प्रकार

मुख्य रासायनिक संरचना के अनुसार, सीमेंटेड कार्बाइड को टंगस्टन कार्बाइड-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड और टाइटेनियम कार्बन (नाइट्राइड) (TiC(N))-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड में विभाजित किया जा सकता है।

टंगस्टन कार्बाइड-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड में तीन प्रकार शामिल हैं: टंगस्टन कोबाल्ट (YG), टंगस्टन कोबाल्ट टाइटेनियम (YT), और दुर्लभ कार्बाइड जोड़ा (YW)। प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं। मुख्य घटक टंगस्टन कार्बाइड (WC) और टाइटेनियम कार्बाइड हैं। (TiC), टैंटलम कार्बाइड (TaC), नाइओबियम कार्बाइड (NbC), आदि। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला धातु बॉन्डिंग चरण Co है।

टाइटेनियम कार्बन (नाइट्राइड)-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड एक सीमेंटेड कार्बाइड है जिसमें TiC मुख्य घटक होता है (कुछ अन्य कार्बाइड या नाइट्राइड मिलाते हैं)। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले धातु बंधन चरण मो और नी हैं।

आईएसओ (मानकीकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संगठन) कटिंग कार्बाइड को तीन श्रेणियों में विभाजित करता है:

कक्षा K, Kl0 ~ K40 सहित, मेरे देश की YG कक्षा के बराबर है (मुख्य घटक WC.Co है)।

P श्रेणी, P01 ~ P50 सहित, मेरे देश की YT श्रेणी के बराबर है (मुख्य घटक WC.TiC.Co है)।

एम10~एम40 सहित क्लास एम, मेरे देश के वाईडब्ल्यू क्लास के बराबर है (मुख्य घटक WC-TiC-TaC(NbC)-Co है)।

प्रत्येक ग्रेड 01 और 50 के बीच की संख्या के साथ उच्च कठोरता से लेकर अधिकतम कठोरता तक मिश्र धातुओं की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है।

⑵ कार्बाइड काटने के उपकरण की प्रदर्शन विशेषताएँ

① उच्च कठोरता: कार्बाइड काटने के उपकरण 89 से 93HRA की कठोरता के साथ, पाउडर धातु विज्ञान के माध्यम से उच्च कठोरता और पिघलने बिंदु (हार्ड चरण कहा जाता है) और धातु बाइंडर्स (बॉन्डिंग चरण कहा जाता है) के साथ कार्बाइड से बने होते हैं। , हाई-स्पीड स्टील की तुलना में बहुत अधिक। 5400C पर, कठोरता अभी भी 82~87HRA तक पहुंच सकती है, जो कमरे के तापमान (83~86HRA) पर उच्च गति स्टील की कठोरता के समान है। सीमेंटेड कार्बाइड का कठोरता मूल्य कार्बाइड की प्रकृति, मात्रा, कण आकार और धातु बंधन चरण की सामग्री के साथ बदलता है, और आम तौर पर बंधन धातु चरण की सामग्री में वृद्धि के साथ घट जाता है। जब बाइंडर चरण सामग्री समान होती है, तो YT मिश्र धातुओं की कठोरता YG मिश्र धातुओं की तुलना में अधिक होती है, और TaC (NbC) के साथ जोड़े गए मिश्र धातुओं में उच्च तापमान कठोरता होती है।

② झुकने की ताकत और क्रूरता: आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले सीमेंटेड कार्बाइड की झुकने की ताकत 900 से 1500MPa की सीमा में होती है। धातु बाइंडर चरण सामग्री जितनी अधिक होगी, लचीली ताकत उतनी ही अधिक होगी। जब बाइंडर सामग्री समान होती है, तो YG प्रकार (WC-Co) मिश्र धातु की ताकत YT प्रकार (WC-TiC-Co) मिश्र धातु की तुलना में अधिक होती है, और जैसे-जैसे TiC सामग्री बढ़ती है, ताकत कम हो जाती है। सीमेंटेड कार्बाइड एक भंगुर पदार्थ है, और कमरे के तापमान पर इसकी प्रभाव कठोरता उच्च गति वाले स्टील की तुलना में केवल 1/30 से 1/8 है।

⑶ आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कार्बाइड काटने वाले उपकरणों का अनुप्रयोग

YG मिश्र धातुओं का उपयोग मुख्य रूप से कच्चा लोहा, अलौह धातुओं और गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है। महीन दाने वाले सीमेंटेड कार्बाइड (जैसे YG3X, YG6X) में समान कोबाल्ट सामग्री वाले मध्यम दाने वाले कार्बाइड की तुलना में अधिक कठोरता और पहनने का प्रतिरोध होता है। यह कुछ विशेष कठोर कच्चा लोहा, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु, टाइटेनियम मिश्र धातु, कठोर कांस्य और पहनने के लिए प्रतिरोधी इन्सुलेट सामग्री आदि के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।

YT प्रकार के सीमेंटेड कार्बाइड के उत्कृष्ट लाभ उच्च कठोरता, अच्छा ताप प्रतिरोध, YG प्रकार की तुलना में उच्च तापमान पर उच्च कठोरता और संपीड़न शक्ति और अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध हैं। इसलिए, जब चाकू में उच्च गर्मी प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, तो उच्च TiC सामग्री वाले ग्रेड का चयन किया जाना चाहिए। YT मिश्र धातु स्टील जैसी प्लास्टिक सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन टाइटेनियम मिश्र धातु और सिलिकॉन-एल्यूमीनियम मिश्र धातु के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

YW मिश्र धातु में YG और YT मिश्र धातुओं के गुण हैं, और इसमें अच्छे व्यापक गुण हैं। इसका उपयोग स्टील, कच्चा लोहा और अलौह धातुओं को संसाधित करने के लिए किया जा सकता है। यदि इस प्रकार के मिश्र धातु की कोबाल्ट सामग्री को उचित रूप से बढ़ाया जाता है, तो ताकत बहुत अधिक हो सकती है और इसका उपयोग किसी न किसी मशीनिंग और विभिन्न कठिन-से-मशीन सामग्रियों की बाधित कटाई के लिए किया जा सकता है।

6． उच्च गति इस्पात काटने के उपकरण

हाई स्पीड स्टील (HSS) एक उच्च-मिश्र धातु उपकरण स्टील है जो W, Mo, Cr और V जैसे अधिक मिश्र धातु तत्वों को जोड़ता है। उच्च गति वाले स्टील काटने वाले उपकरणों में ताकत, कठोरता और प्रक्रियात्मकता के मामले में उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन होता है। जटिल काटने वाले उपकरणों में, विशेष रूप से जटिल ब्लेड आकार वाले जैसे कि छेद प्रसंस्करण उपकरण, मिलिंग कटर, थ्रेडिंग उपकरण, ब्रोचिंग उपकरण, गियर काटने वाले उपकरण इत्यादि, उच्च गति वाले स्टील का उपयोग अभी भी किया जाता है। एक प्रमुख स्थान पर कब्जा करें। तेज़ गति वाले स्टील चाकू को तेज काटने वाले किनारे बनाने के लिए तेज़ करना आसान होता है।

विभिन्न उपयोगों के अनुसार, हाई-स्पीड स्टील को सामान्य प्रयोजन हाई-स्पीड स्टील और उच्च-प्रदर्शन हाई-स्पीड स्टील में विभाजित किया जा सकता है।

⑴ सामान्य प्रयोजन उच्च गति स्टील काटने के उपकरण

सामान्य प्रयोजन उच्च गति स्टील। आम तौर पर, इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: टंगस्टन स्टील और टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टील। इस प्रकार के हाई-स्पीड स्टील में 0.7% से 0.9% (C) होता है। स्टील में विभिन्न टंगस्टन सामग्री के अनुसार, इसे 12% या 18% की डब्ल्यू सामग्री के साथ टंगस्टन स्टील, 6% या 8% की डब्ल्यू सामग्री के साथ टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टील और डब्ल्यू सामग्री के साथ मोलिब्डेनम स्टील में विभाजित किया जा सकता है। 2% या कोई W नहीं. सामान्य प्रयोजन वाले हाई-स्पीड स्टील में एक निश्चित कठोरता (63-66HRC) और पहनने के प्रतिरोध, उच्च शक्ति और क्रूरता, अच्छी प्लास्टिसिटी और प्रसंस्करण तकनीक होती है, इसलिए इसका व्यापक रूप से विभिन्न जटिल उपकरणों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

① टंगस्टन स्टील: सामान्य प्रयोजन हाई-स्पीड स्टील टंगस्टन स्टील का विशिष्ट ग्रेड W18Cr4V है, (जिसे W18 कहा जाता है)। इसका समग्र प्रदर्शन अच्छा है। 6000C पर उच्च तापमान की कठोरता 48.5HRC है, और इसका उपयोग विभिन्न जटिल उपकरणों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। इसमें अच्छी पीसने की क्षमता और कम डीकार्बराइजेशन संवेदनशीलता के फायदे हैं, लेकिन इसकी उच्च कार्बाइड सामग्री, असमान वितरण, बड़े कण और कम ताकत और क्रूरता के कारण।

② टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टील: मोलिब्डेनम के साथ टंगस्टन स्टील में टंगस्टन के हिस्से को प्रतिस्थापित करके प्राप्त उच्च गति वाले स्टील को संदर्भित करता है। टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टील का विशिष्ट ग्रेड W6Mo5Cr4V2 है, (जिसे M2 कहा जाता है)। M2 के कार्बाइड कण महीन और एक समान होते हैं, और इसकी ताकत, कठोरता और उच्च तापमान वाली प्लास्टिसिटी W18Cr4V की तुलना में बेहतर होती है। टंगस्टन-मोलिब्डेनम स्टील का एक अन्य प्रकार W9Mo3Cr4V (संक्षेप में W9) है। इसकी थर्मल स्थिरता एम2 स्टील से थोड़ी अधिक है, इसकी झुकने की ताकत और कठोरता W6M05Cr4V2 से बेहतर है, और इसमें अच्छी प्रक्रियात्मकता है।

⑵ उच्च प्रदर्शन उच्च गति स्टील काटने के उपकरण

हाई-परफॉर्मेंस हाई-स्पीड स्टील एक नए स्टील प्रकार को संदर्भित करता है जो सामान्य प्रयोजन हाई-स्पीड स्टील की संरचना में कुछ कार्बन सामग्री, वैनेडियम सामग्री और सह और अल जैसे मिश्र धातु तत्व जोड़ता है, जिससे इसकी गर्मी प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध में सुधार होता है। . इसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित श्रेणियां हैं:

① उच्च कार्बन उच्च गति स्टील। हाई-कार्बन हाई-स्पीड स्टील (जैसे 95W18Cr4V) में कमरे के तापमान और उच्च तापमान पर उच्च कठोरता होती है। यह सामान्य स्टील और कच्चा लोहा, ड्रिल बिट्स, रीमर, टैप और उच्च पहनने के प्रतिरोध आवश्यकताओं वाले मिलिंग कटर, या कठिन सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपकरणों के निर्माण और प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। यह बड़े प्रभावों को झेलने के लिए उपयुक्त नहीं है।

② उच्च वैनेडियम उच्च गति स्टील। विशिष्ट ग्रेड, जैसे कि W12Cr4V4Mo, (EV4 के रूप में संदर्भित), V सामग्री 3% से 5% तक बढ़ी है, अच्छा पहनने का प्रतिरोध है, और उन सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त हैं जो फाइबर, हार्ड रबर, प्लास्टिक जैसे महान उपकरण पहनने का कारण बनते हैं। , आदि, और इसका उपयोग स्टेनलेस स्टील, उच्च शक्ति स्टील और उच्च तापमान मिश्र धातु जैसी सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए भी किया जा सकता है।

③ कोबाल्ट हाई स्पीड स्टील। यह एक कोबाल्ट युक्त सुपर-हार्ड हाई-स्पीड स्टील है। विशिष्ट ग्रेड, जैसे W2Mo9Cr4VCo8, (M42 के रूप में संदर्भित) में बहुत अधिक कठोरता होती है। इसकी कठोरता 69-70HRC तक पहुँच सकती है। यह उपयोग में मुश्किल उच्च शक्ति गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स, उच्च तापमान मिश्र धातु, टाइटेनियम मिश्र धातु आदि के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। प्रसंस्करण सामग्री: एम 42 में अच्छी पीसने की क्षमता है और यह सटीक और जटिल उपकरण बनाने के लिए उपयुक्त है, लेकिन यह उपयुक्त नहीं है इम्पैक्ट कटिंग परिस्थितियों में काम करने के लिए।

④ एल्यूमीनियम हाई स्पीड स्टील। यह एक एल्यूमीनियम युक्त सुपर-हार्ड हाई-स्पीड स्टील है। विशिष्ट ग्रेड हैं, उदाहरण के लिए, W6Mo5Cr4V2Al, (501 के रूप में संदर्भित)। 6000C पर उच्च तापमान की कठोरता भी 54HRC तक पहुंच जाती है। काटने का प्रदर्शन M42 के बराबर है। यह मिलिंग कटर, ड्रिल बिट्स, रीमर, गियर कटर और ब्रोच के निर्माण के लिए उपयुक्त है। आदि, मिश्र धातु इस्पात, स्टेनलेस स्टील, उच्च शक्ति स्टील और उच्च तापमान मिश्र धातु जैसे प्रसंस्करण सामग्री के लिए उपयोग किया जाता है।

⑤ नाइट्रोजन सुपर-हार्ड हाई-स्पीड स्टील। विशिष्ट ग्रेड, जैसे W12M03Cr4V3N, जिन्हें (V3N) कहा जाता है, नाइट्रोजन युक्त सुपर-हार्ड हाई-स्पीड स्टील हैं। कठोरता, मजबूती और कठोरता M42 के बराबर है। इनका उपयोग कोबाल्ट युक्त उच्च गति वाले स्टील के विकल्प के रूप में किया जा सकता है और इनका उपयोग कठिन-से-मशीन सामग्री और कम गति, उच्च-परिशुद्धता वाले स्टील को कम गति से काटने के लिए किया जाता है। प्रसंस्करण.

⑶ उच्च गति स्टील और पाउडर धातुकर्म उच्च गति स्टील को गलाना

विभिन्न विनिर्माण प्रक्रियाओं के अनुसार, हाई-स्पीड स्टील को गलाने वाले हाई-स्पीड स्टील और पाउडर धातुकर्म हाई-स्पीड स्टील में विभाजित किया जा सकता है।

① उच्च गति वाले स्टील को गलाना: साधारण उच्च गति वाले स्टील और उच्च प्रदर्शन वाले उच्च गति वाले स्टील दोनों को गलाने की विधि द्वारा बनाया जाता है। इन्हें गलाने, पिंड ढलाई और चढ़ाना और रोलिंग जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से चाकू में बनाया जाता है। एक गंभीर समस्या जो हाई-स्पीड स्टील को गलाते समय आसानी से उत्पन्न होती है, वह है कार्बाइड पृथक्करण। कठोर और भंगुर कार्बाइड उच्च गति वाले स्टील में असमान रूप से वितरित होते हैं, और दाने मोटे होते हैं (दर्जनों माइक्रोन तक), जो उच्च गति वाले स्टील उपकरणों के पहनने के प्रतिरोध और कठोरता को प्रभावित करते हैं। और काटने के प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।

② पाउडर धातुकर्म हाई-स्पीड स्टील (पीएम एचएसएस): पाउडर धातुकर्म हाई-स्पीड स्टील (पीएम एचएसएस) एक तरल स्टील है जिसे उच्च-आवृत्ति प्रेरण भट्टी में गलाया जाता है, उच्च दबाव वाले आर्गन या शुद्ध नाइट्रोजन के साथ परमाणुकृत किया जाता है, और फिर प्राप्त करने के लिए बुझाया जाता है। बारीक और एकसमान क्रिस्टल। संरचना (हाई-स्पीड स्टील पाउडर), और फिर परिणामी पाउडर को उच्च तापमान और उच्च दबाव के तहत एक चाकू के खाली हिस्से में दबाएं, या पहले एक स्टील बिलेट बनाएं और फिर फोर्ज करें और इसे चाकू के आकार में रोल करें। पिघलने की विधि द्वारा निर्मित हाई-स्पीड स्टील की तुलना में, पीएम एचएसएस के फायदे हैं कि कार्बाइड के दाने महीन और एक समान होते हैं, और पिघले हुए हाई-स्पीड स्टील की तुलना में ताकत, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में काफी सुधार होता है। जटिल सीएनसी उपकरणों के क्षेत्र में, पीएम एचएसएस उपकरण आगे विकसित होंगे और एक महत्वपूर्ण स्थान हासिल करेंगे। विशिष्ट ग्रेड, जैसे कि F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, आदि का उपयोग बड़े आकार, भारी लोड वाले, उच्च प्रभाव वाले काटने के उपकरण, साथ ही सटीक काटने के उपकरण के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

सीएनसी उपकरण सामग्री के चयन के सिद्धांत

वर्तमान में, व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सीएनसी उपकरण सामग्री में मुख्य रूप से हीरे के उपकरण, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड उपकरण, सिरेमिक उपकरण, लेपित उपकरण, कार्बाइड उपकरण, हाई-स्पीड स्टील उपकरण आदि शामिल हैं। उपकरण सामग्री के कई ग्रेड हैं, और उनके गुण बहुत भिन्न होते हैं। निम्न तालिका विभिन्न उपकरण सामग्रियों के मुख्य प्रदर्शन संकेतक दिखाती है।

सीएनसी मशीनिंग के लिए उपकरण सामग्री का चयन संसाधित किए जा रहे वर्कपीस और प्रसंस्करण की प्रकृति के अनुसार किया जाना चाहिए। उपकरण सामग्री का चयन प्रसंस्करण वस्तु के साथ उचित रूप से मेल खाना चाहिए। काटने के उपकरण सामग्री और प्रसंस्करण वस्तुओं का मिलान मुख्य रूप से सबसे लंबे उपकरण जीवन और अधिकतम काटने की उत्पादकता प्राप्त करने के लिए दोनों के यांत्रिक गुणों, भौतिक गुणों और रासायनिक गुणों के मिलान को संदर्भित करता है।

1. काटने के उपकरण सामग्री और प्रसंस्करण वस्तुओं के यांत्रिक गुणों का मिलान

काटने के उपकरण और प्रसंस्करण वस्तु के यांत्रिक गुणों के मिलान की समस्या मुख्य रूप से उपकरण और वर्कपीस सामग्री की ताकत, कठोरता और कठोरता जैसे यांत्रिक गुण मापदंडों के मिलान को संदर्भित करती है। विभिन्न यांत्रिक गुणों वाली उपकरण सामग्री विभिन्न वर्कपीस सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं।

① उपकरण सामग्री की कठोरता का क्रम है: हीरा उपकरण>घन बोरान नाइट्राइड उपकरण>सिरेमिक उपकरण>टंगस्टन कार्बाइड>उच्च गति स्टील।

② उपकरण सामग्री की झुकने की ताकत का क्रम है: हाई-स्पीड स्टील > सीमेंटेड कार्बाइड > सिरेमिक उपकरण > हीरा और क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड उपकरण।

③ उपकरण सामग्री की कठोरता का क्रम है: हाई-स्पीड स्टील>टंगस्टन कार्बाइड>क्यूबिक बोरान नाइट्राइड, हीरा और सिरेमिक उपकरण।

उच्च-कठोरता वाली वर्कपीस सामग्री को उच्च-कठोरता वाले उपकरणों के साथ संसाधित किया जाना चाहिए। उपकरण सामग्री की कठोरता वर्कपीस सामग्री की कठोरता से अधिक होनी चाहिए, जिसे आम तौर पर 60HRC से ऊपर होना आवश्यक है। उपकरण सामग्री की कठोरता जितनी अधिक होगी, उसका पहनने का प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा। उदाहरण के लिए, जब सीमेंटेड कार्बाइड में कोबाल्ट की मात्रा बढ़ जाती है, तो इसकी ताकत और कठोरता बढ़ जाती है और इसकी कठोरता कम हो जाती है, जिससे यह रफ मशीनिंग के लिए उपयुक्त हो जाती है; जब कोबाल्ट की मात्रा कम हो जाती है, तो इसकी कठोरता और पहनने का प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिससे यह परिष्करण के लिए उपयुक्त हो जाता है।

उत्कृष्ट उच्च तापमान यांत्रिक गुणों वाले उपकरण विशेष रूप से उच्च गति काटने के लिए उपयुक्त हैं। सिरेमिक काटने वाले उपकरणों का उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रदर्शन उन्हें उच्च गति पर काटने में सक्षम बनाता है, और अनुमत काटने की गति सीमेंटेड कार्बाइड की तुलना में 2 से 10 गुना अधिक हो सकती है।

2. काटने के उपकरण की सामग्री के भौतिक गुणों का मशीनी वस्तु से मिलान करना

विभिन्न भौतिक गुणों वाले उपकरण, जैसे उच्च तापीय चालकता और कम गलनांक वाले उच्च गति वाले स्टील उपकरण, उच्च गलनांक और कम तापीय विस्तार वाले सिरेमिक उपकरण, उच्च तापीय चालकता और कम तापीय विस्तार वाले हीरे के उपकरण आदि उपयुक्त हैं। विभिन्न वर्कपीस सामग्रियों का प्रसंस्करण। खराब तापीय चालकता वाले वर्कपीस को संसाधित करते समय, बेहतर तापीय चालकता वाले उपकरण सामग्री का उपयोग किया जाना चाहिए ताकि काटने वाली गर्मी को जल्दी से बाहर स्थानांतरित किया जा सके और काटने का तापमान कम किया जा सके। अपनी उच्च तापीय चालकता और तापीय विसरणशीलता के कारण, हीरा बड़े तापीय विरूपण के बिना काटने वाली गर्मी को आसानी से नष्ट कर सकता है, जो सटीक मशीनिंग उपकरणों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जिन्हें उच्च आयामी सटीकता की आवश्यकता होती है।

① विभिन्न उपकरण सामग्रियों का ताप प्रतिरोध तापमान: हीरे के उपकरण 700~8000C हैं, PCBN उपकरण 13000~15000C हैं, सिरेमिक उपकरण 1100~12000C हैं, TiC(N)-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड 900~11000C है, WC-आधारित अल्ट्रा-फाइन है अनाज कार्बाइड 800~9000C है, HSS 600~7000C है।

② विभिन्न उपकरण सामग्रियों की तापीय चालकता का क्रम: PCD>PCBN>WC-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड>TiC(N)-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड>HSS>Si3N4-आधारित सिरेमिक>A1203-आधारित सिरेमिक।

③ विभिन्न उपकरण सामग्रियों के थर्मल विस्तार गुणांक का क्रम है: HSS>WC-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड>TiC(N)>A1203-आधारित सिरेमिक>PCBN>Si3N4-आधारित सिरेमिक>PCD।

④ विभिन्न उपकरण सामग्रियों के थर्मल शॉक प्रतिरोध का क्रम है: HSS>WC-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड>Si3N4-आधारित सिरेमिक>PCBN>PCD>TiC(N)-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड>A1203-आधारित सिरेमिक।

3. काटने के उपकरण की सामग्री के रासायनिक गुणों का मशीनी वस्तु से मिलान करना

काटने के उपकरण सामग्री और प्रसंस्करण वस्तुओं के रासायनिक गुणों के मिलान की समस्या मुख्य रूप से उपकरण सामग्री और वर्कपीस सामग्री के रासायनिक प्रदर्शन मापदंडों जैसे रासायनिक आत्मीयता, रासायनिक प्रतिक्रिया, प्रसार और विघटन को संदर्भित करती है। विभिन्न सामग्रियों वाले उपकरण विभिन्न वर्कपीस सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त होते हैं।

① विभिन्न उपकरण सामग्रियों (स्टील के साथ) का बंधन तापमान प्रतिरोध है: पीसीबीएन> सिरेमिक> टंगस्टन कार्बाइड> एचएसएस।

② विभिन्न उपकरण सामग्रियों का ऑक्सीकरण प्रतिरोध तापमान है: सिरेमिक> पीसीबीएन> टंगस्टन कार्बाइड> हीरा> एचएसएस।

③ उपकरण सामग्री (स्टील के लिए) की प्रसार शक्ति है: हीरा>Si3N4-आधारित सिरेमिक>PCBN>A1203-आधारित सिरेमिक। प्रसार तीव्रता (टाइटेनियम के लिए) है: A1203-आधारित सिरेमिक>PCBN>SiC>Si3N4>हीरा।

4. सीएनसी उपकरण सामग्री का उचित चयन

सामान्यतया, पीसीबीएन, सिरेमिक उपकरण, लेपित कार्बाइड और टीआईसीएन-आधारित कार्बाइड उपकरण स्टील जैसी लौह धातुओं के सीएनसी प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं; जबकि पीसीडी उपकरण अल, एमजी, सीयू और उनके मिश्र धातुओं और गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण जैसे अलौह धातु सामग्री के लिए उपयुक्त हैं। नीचे दी गई तालिका कुछ वर्कपीस सामग्रियों को सूचीबद्ध करती है जो उपरोक्त उपकरण सामग्री प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं।

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