A modern forgácsolószerszám-anyagok több mint 100 éves fejlesztési múlttal rendelkeznek a szénből készült szerszámacéltól a nagysebességű szerszámacélig,cementált keményfém, kerámia szerszámésszuperkemény szerszámanyagok.A 18. század második felében az eredeti szerszámanyag főként szén-szerszámacél volt.Mert akkoriban ez volt a legkeményebb anyag, amit forgácsolószerszámokká lehetett megmunkálni.A szén-szerszámacéloknak azonban a nagyon alacsony hőálló hőmérsékletük miatt (200°C alatt) megvan az a hátrányuk, hogy nagy sebességű vágáskor a vágási hő miatt azonnal és teljesen eltompulnak, a vágási tartomány pedig korlátozott.Ezért várjuk a nagy sebességgel vágható szerszámanyagokat.Ezt az elvárást tükröző anyag a gyorsacél.
A gyorsacélt, más néven frontacélt amerikai tudósok fejlesztették ki 1898-ban. Nem annyira arról van szó, hogy kevesebb szenet tartalmaz, mint a karbon szerszámacélban, hanem az, hogy volfrámot adnak hozzá.A kemény wolfram-karbid szerepe miatt a keménysége nem csökken magas hőmérsékleti viszonyok között, és mivel a karbon szerszámacél forgácsolási sebességénél jóval nagyobb sebességgel vágható, gyorsacél elnevezést kap.1900-1920 között megjelent a vanádiumot és kobaltot tartalmazó gyorsacél, hőállóságát 500-600 °C-ra emelték.Az acél vágási sebessége eléri a 30-40 m/perc értéket, ami közel hatszorosára nő.Azóta alkotóelemeinek sorozatosításával volfrám és molibdén gyorsacélok keletkeznek.Eddig is széles körben használják.A gyorsacél megjelenése okozta a
forradalom a forgácsolási feldolgozásban, nagymértékben javítja a fémvágás termelékenységét, és megköveteli a szerszámgép szerkezetének teljes megváltoztatását, hogy alkalmazkodni tudjon az új szerszámanyag vágási teljesítmény követelményeihez.Az új szerszámgépek megjelenése és továbbfejlesztése pedig jobb szerszámanyagok kifejlesztését eredményezte, a szerszámokat ösztönözték és fejlesztették.Az új gyártástechnológiai feltételek mellett a nagysebességű acélszerszámoknál is fennáll az a probléma, hogy nagy sebességgel vágáskor korlátozzák a szerszám tartósságát a vágási hő miatt.Amikor a vágási sebesség eléri a 700 °C-ot, a gyorsacél
A csúcs teljesen tompa, és ezen érték feletti vágási sebességnél teljesen lehetetlen vágni.Ennek eredményeként olyan keményfém szerszámanyagok jelentek meg, amelyek a fentieknél magasabb forgácsolási hőmérsékleti feltételek mellett is megfelelő keménységet tartanak fenn, és magasabb forgácsolási hőmérsékleten is vághatók.
A puha anyagok kemény anyagokkal vághatók, a kemény anyagok vágásához pedig ennél keményebb anyagokat kell használni.A Földön jelenleg a legkeményebb anyag a gyémánt.Bár a természetes gyémántokat régóta felfedezték a természetben, és nagy múltra tekint vissza forgácsolószerszámként való felhasználásuk, a szintetikus gyémántokat is sikeresen szintetizálták már a 20. század 50-es éveinek elején, de a gyémántok valódi felhasználása széles körbenipari vágószerszám anyagokmég mindig az elmúlt évtizedek kérdése.
Egyrészt a modern űrtechnika és a repüléstechnika fejlődésével a modern mérnöki anyagok felhasználása egyre elterjedtebbé válik, bár a továbbfejlesztett gyorsacél, cementált keményfém, ill.új kerámia szerszámanyagoka hagyományos megmunkálású munkadarabok forgácsolásánál a forgácsolási sebesség és a vágási termelékenység megduplázódott, sőt több tucatszorosára nőtt, de a fenti anyagok megmunkálására használva a szerszám tartóssága és vágási hatékonysága továbbra is nagyon alacsony, a vágási minőség pedig nehézkes. garantálni, néha még megmunkálhatatlanul is, élesebb és kopásállóbb szerszámanyagok használatának szükségességét.
Másrészt a rohamos fejlődésével a moderngépgyártásés a feldolgozóipar, az automata szerszámgépek, a számítógépes numerikus vezérlésű (CNC) megmunkáló központok és a pilóta nélküli megmunkáló műhelyek széles körű alkalmazása a feldolgozási pontosság további javítása, a szerszámcsere idejének csökkentése és a feldolgozási hatékonyság javítása érdekében egyre sürgetőbb igények merülnek fel tartósabb és stabilabb szerszámanyagból készült.Ebben az esetben a gyémántszerszámok gyorsan fejlődtek, és ezzel egyidejűleg a fejlődésgyémánt szerszám anyagokis nagy népszerűségre tett szert.
Gyémánt szerszám anyagokegy sor kiváló tulajdonsággal rendelkezik, nagy feldolgozási pontossággal, gyors vágási sebességgel és hosszú élettartammal.Például a Compax (polikristályos gyémánt kompozitlemez) szerszámok használatával több tízezer szilícium-alumíniumötvözetből készült dugattyúgyűrű-alkatrész megmunkálása biztosítható, és szerszámcsúcsai lényegében változatlanok;Repülőgép alumínium szárainak megmunkálása Compax nagy átmérőjű marókkal akár 3660 m/perc vágási sebességet is elérhet;Ezek összehasonlíthatatlanok a keményfém szerszámokkal.
Nem csak a használatagyémánt szerszám anyagokbővítheti a feldolgozási területet és megváltoztathatja a hagyományos feldolgozási technológiát.A múltban a tükörfeldolgozás csak a köszörülési és polírozási eljárást alkalmazhatta, de ma már nemcsak természetes egykristály gyémántszerszámok, hanem bizonyos esetekben PDC szuperkemény kompozit szerszámok is használhatók szuperprecíziós közeli vágáshoz, az esztergálás eléréséhez. őrlés helyett.Alkalmazásávalszuperkemény szerszámok, a megmunkálás területén megjelent néhány új koncepció, mint például a PDC szerszámok használata, az esztergálási sebességet már nem a szerszám, hanem a szerszámgép jelenti, és amikor az esztergálási sebesség egy bizonyos fordulatszámot túllép, a munkadarab és a szerszám nem hő.Ezeknek az úttörő koncepcióknak mélyreható következményei vannak, és korlátlan kilátásokat kínálnak a modern megmunkálóipar számára.
Feladás időpontja: 2022.11.02
