مواد ابزار برش مدرن بیش از 100 سال سابقه توسعه از فولاد ابزار کربنی تا فولاد ابزار با سرعت بالا را تجربه کرده اند.کاربید سیمانی, ابزار سرامیکیومواد ابزار فوق سخت. در نیمه دوم قرن 18، مواد اولیه ابزار عمدتاً فولاد ابزار کربنی بود. زیرا در آن زمان از آن به عنوان سخت ترین ماده ای استفاده می شد که می شد آن را به ابزارهای برش تبدیل کرد. با این حال، فولادهای ابزار کربنی به دلیل دمای بسیار پایین آن در برابر حرارت (زیر 200 درجه سانتیگراد)، این عیب را دارند که به دلیل حرارت برش هنگام برش با سرعت بالا، بلافاصله و کاملاً کدر می شوند و محدوده برش محدود است. بنابراین، ما مشتاقانه منتظر مواد ابزاری هستیم که بتوان با سرعت بالا برش داد. ماده ای که برای منعکس کننده این انتظار ظاهر می شود فولاد پرسرعت است.
فولاد پرسرعت، که به عنوان فولاد جلویی نیز شناخته می شود، توسط دانشمندان آمریکایی در سال 1898 ساخته شد. این مقدار کربن کمتری نسبت به فولاد ابزار کربنی ندارد، بلکه تنگستن به آن اضافه می شود. به دلیل نقش کاربید تنگستن سخت، در شرایط دمایی بالا از سختی آن کاسته نمی شود و به دلیل اینکه می توان آن را با سرعتی بسیار بالاتر از سرعت برش فولاد ابزار کربنی برش داد، فولاد پرسرعت نامیده می شود. از سال 1900 تا 1920، فولاد پرسرعت با وانادیوم و کبالت ظاهر شد و مقاومت حرارتی آن به 500 تا 600 درجه سانتیگراد افزایش یافت. سرعت برش فولاد برش به 30 ~ 40 متر در دقیقه می رسد که نزدیک به 6 برابر افزایش می یابد. از آن زمان، با سریال سازی عناصر تشکیل دهنده آن، فولادهای پرسرعت تنگستن و مولیبدن تشکیل شدند. هنوز هم به طور گسترده ای تا کنون استفاده می شود. ظهور فولاد پرسرعت باعث شده است
انقلاب در پردازش برش، بهره وری برش فلز را تا حد زیادی بهبود می بخشد و نیاز به تغییر کامل در ساختار ماشین ابزار برای انطباق با الزامات عملکرد برش این مواد ابزار جدید دارد. ظهور و توسعه بیشتر ماشین ابزارهای جدید به نوبه خود منجر به توسعه مواد ابزار بهتر شده است و ابزارها تحریک و توسعه یافته اند. در شرایط تکنولوژی ساخت جدید، ابزارهای فولادی پرسرعت نیز به دلیل برش گرما هنگام برش با سرعت بالا، مشکل محدود کردن دوام ابزار را دارند. هنگامی که سرعت برش به 700 درجه سانتیگراد می رسد، فولاد با سرعت بالا
نوک کاملا کسل کننده است و در سرعت برش بالاتر از این مقدار، برش کاملا غیرممکن است. در نتیجه، مواد کاربید ابزاری که سختی کافی را در شرایط دمای برش بالاتر از موارد فوق حفظ می‌کنند، پدید آمده‌اند و می‌توانند در دماهای برش بالاتر بریده شوند.
مواد نرم را می توان با مواد سخت برش داد و برای برش مواد سخت باید از مواد سخت تر از آن استفاده کرد. سخت ترین ماده روی زمین در حال حاضر الماس است. اگرچه الماس های طبیعی مدت هاست در طبیعت کشف شده اند و سابقه طولانی در استفاده از آنها به عنوان ابزار برش دارند، الماس های مصنوعی نیز در اوایل دهه 50 قرن بیستم با موفقیت سنتز شدند، اما استفاده واقعی از الماس برای ساخت گستردهمواد ابزار برش صنعتیهنوز موضوع دهه های اخیر است.
از یک سو، با توسعه فناوری فضایی مدرن و فناوری هوافضا، استفاده از مواد مهندسی مدرن روز به روز فراوانتر می شود، اگرچه فولاد سریع بهبود یافته، کاربید سیمانی ومواد جدید ابزار سرامیکیدر برش قطعات سنتی فرآوری، سرعت برش و بهره وری برش دو برابر یا حتی ده ها برابر افزایش یافت، اما هنگام استفاده از آنها برای پردازش مواد فوق، دوام ابزار و راندمان برش همچنان بسیار پایین است و کیفیت برش دشوار است. برای تضمین، گاهی اوقات حتی قادر به پردازش، نیاز به استفاده از مواد ابزار تیزتر و مقاوم تر در برابر سایش.
از سوی دیگر، با توسعه سریع مدرنماشین آلات ساختو صنعت پردازش، کاربرد گسترده ماشین‌ابزارهای خودکار، مراکز ماشینکاری کنترل عددی کامپیوتری (CNC) و کارگاه‌های ماشینکاری بدون سرنشین، به منظور بهبود بیشتر دقت پردازش، کاهش زمان تعویض ابزار و بهبود کارایی پردازش، نیازهای فوری‌تر و فوری‌تر هستند. ساخته شده تا مواد ابزار بادوام و پایدارتری داشته باشد. در این مورد، ابزار الماس به سرعت توسعه یافته است، و در عین حال، توسعهمواد ابزار الماسنیز بسیار تبلیغ شده است.
مواد ابزار الماسدارای یک سری خواص عالی، با دقت پردازش بالا، سرعت برش سریع و عمر طولانی است. به عنوان مثال، استفاده از ابزار Compax (ورق کامپوزیت الماس پلی کریستالی) می تواند از پردازش ده ها هزار قطعه رینگ پیستون آلیاژ آلومینیوم سیلیکون اطمینان حاصل کند و نوک ابزار آنها اساساً بدون تغییر است. ماشینکاری قطعات آلومینیومی هواپیما با فرزهای با قطر بزرگ Compax می تواند به سرعت برش تا 3660 متر در دقیقه برسد. اینها با ابزار کاربید قابل مقایسه نیستند.
نه تنها این، استفاده ازمواد ابزار الماسهمچنین می تواند زمینه پردازش را گسترش دهد و فناوری پردازش سنتی را تغییر دهد. در گذشته، پردازش آینه فقط می توانست از فرآیند سنگ زنی و پرداخت استفاده کند، اما در حال حاضر نه تنها ابزارهای الماس تک کریستال طبیعی، بلکه در برخی موارد نیز می توان از ابزارهای کامپوزیت فوق سخت PDC برای برش بسیار دقیق نزدیک، برای دستیابی به تراش استفاده کرد. به جای آسیاب کردن با استفاده ازابزارهای فوق سخت، مفاهیم جدیدی در زمینه ماشین کاری پدید آمده است، مانند استفاده از ابزارهای PDC، سرعت تراش محدود کننده دیگر ابزار نیست بلکه ماشین ابزار است و زمانی که سرعت تراش از سرعت معینی فراتر رود، قطعه کار و ابزار این کار را انجام می دهند. نه گرما پیامدهای این مفاهیم پیشگامانه عمیق است و چشم اندازهای نامحدودی را برای صنعت ماشینکاری مدرن ارائه می دهد.
زمان ارسال: نوامبر-02-2022
