Pemilihan alat dan alat memotong adalah salah satu kandungan penting dalam teknologi mesinan CNC, yang tidak hanya mempengaruhi efisiensi mesinan alat mesin, tetapi juga secara langsung mempengaruhi kualiti mesinan. Berbanding dengan kaedah mesinan tradisional, mesinan CNC mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk memotong alat dan alat. Ia tidak hanya memerlukan ketepatan tinggi, ketepatan yang baik, dan kekerasan, tetapi juga memerlukan saiz stabil dan pemasangan dan penyesuaian yang sesuai.

Material alat mesin CNC 1. Besi kelajuan tinggi

Besi kelajuan tinggi, juga dikenali sebagai besi depan atau besi putih. Ia adalah besi bersaing yang mengandungi unsur seperti tungsten (W), molybdenum (Mo), krom (Cr), vanadium (V), cobalt (Co), dll. Ia dibahagi kepada dua siri utama tungsten dan molybdenum dan adalah bahan alat tradisional. Kekerasan suhu biliknya ialah 62-65HRC, dan kesukaran panasnya boleh meningkat ke 500-600. Selepas matikan, deformasi kecil, mudah untuk dipotong, dan boleh dipalsukan dan dipotong. Ia tidak hanya boleh digunakan untuk menghasilkan bit bor dan pemotong mili, tetapi juga untuk menghasilkan alat potong kompleks seperti pemotong gear dan membentuk pemotong mili. Namun, kerana kelajuan potongan yang rendah (50 m/min), ia kebanyakan digunakan untuk mesin kelajuan rendah pada mesin CNC. Besi kelajuan tinggi biasa diwakili oleh W18Cr4V.

2. Liu keras

Liu keras adalah produk metallurgi bubuk yang dibuat dari karbid (WC, TiC, TaC, NbC, dll.) dengan kuat tinggi dan titik cair, menggunakan Co, Mo, Ni sebagai ikat. Kekerasan suhu biliknya boleh mencapai 74-82HRC dan boleh menahan suhu yang tinggi berlainan dari 800 [UNK] hingga 1000 [UNK]. Kerana kos produksi rendah, ia boleh menunjukkan prestasi pemotongan yang baik dalam kelajuan tengah (150 m/min) dan pemotongan makanan yang tinggi, menjadikannya bahan alat yang paling digunakan dalam mesin CNC. Tetapi kesannya kuat dan kuasa bengkok jauh lebih rendah daripada yang besi kelajuan tinggi, jadi ia jarang dibuat menjadi alat pemotongan integral. Dalam penggunaan praktik, blok pemotongan legasi keras biasanya ditetapkan pada tubuh pemotong dengan penywelding atau tekanan mekanik. Saluran keras yang biasanya digunakan ialah saluran tungsten kobalt (YG) (YG8, YG6, YG3), saluran tungsten titanium (YT) (YT5, YT15, YT30), dan saluran tungsten titanium tantalum (niobium) (YW) (YW1, YW2).

3. Liu keras yang ditutup

Alat ikatan keras yang ditutup dibuat dengan menutupi satu atau lebih lapisan TiN, TiCN, TiAlN, dan Al2O3 yang berlawan terhadap pakaian pada alat ikatan keras yang kuat. Penutup biasanya mempunyai dua fungsi: pada satu sisi, ia mempunyai koeficien konduktiviti panas jauh lebih rendah daripada substrat alat dan bahan kertas kerja, melemahkan kesan panas substrat alat; Di sisi lain, ia boleh dengan efektif meningkatkan ketegangan dan ketegangan semasa proses pemotongan, mengurangkan generasi pemotongan panas. TiN mempunyai ciri-ciri segit rendah, yang boleh mengurangi kehilangan tisu penutup. TiCN boleh mengurangkan pakaian permukaan potongan belakang. Penutup TiCN mempunyai kesukaran yang lebih tinggi. Penutup Al2O3 mempunyai kesan pengisihan panas yang baik. Berbanding dengan alat potong legasi keras, alat potong legasi keras yang ditutup telah meningkat jauh dalam terma kekuatan, keras, dan memakai perlawanan. Untuk memotong potongan kerja dengan kesukaran 45-55HRC, ikatan keras bernilai rendah boleh mencapai potongan kelajuan tinggi. Pada tahun-tahun terakhir, beberapa penghasil telah bergantung pada meningkatkan bahan-bahan penutup dan proporsi, yang telah meningkatkan banyak ciri-ciri alat pemotongan penutup.

4. Bahan keramik

Keramik adalah salah satu bahan alat potong yang telah berkembang dengan cepat dan telah menjadi semakin luas digunakan dalam 20 tahun terakhir. Dalam masa depan yang dekat, keramik mungkin membawa kepada revolusi ketiga dalam memotong mesin, mengikut besi kelajuan tinggi dan legasi keras.

Alat potong keramik mempunyai keuntungan seperti kesukaran tinggi (91-95HRA), kekuatan tinggi (kekuatan bengkok 750MPa~1000MPa), perlawanan pakaian yang baik, kestabilan kimia yang baik, perlawanan lipatan yang baik, koeficien tegangan yang rendah, dan biaya yang rendah. Bukan hanya itu, alat memotong keramik juga mempunyai keras suhu tinggi, mencapai 80HRA pada 1200 [UNK]. Apabila digunakan secara biasa, alat potong keramik mempunyai jangka hidup yang sangat panjang, dan kelajuan potong boleh ditambah 2-5 kali dibandingkan dengan alat potong legasi keras. Ia khususnya sesuai untuk memproses bahan kesukaran tinggi, mesinan ketepatan, dan mesinan kelajuan tinggi. Ia boleh memproses berbagai jenis baja yang dipadam dan besi yang dipadam dengan kesukaran sehingga 60HRC. Biasanya digunakan termasuk keramik berasaskan alumina, keramik berasaskan nitrid silikon, dan keramik logam. Alat memotong keramik berdasarkan alumina mempunyai kerasan panas yang lebih tinggi daripada ikatan keras. Dalam keadaan memotong kelajuan tinggi, pinggir potongan biasanya tidak mengalami deformasi plastik, tetapi kekuatannya dan kesukaran lebih rendah. Selain kuasa panas tinggi, keramik berdasarkan nitrid silikon juga mempunyai kuasa yang baik. Dibandingkan dengan keramik berdasarkan oksid silikon, kelemahannya adalah bahawa ia cenderung kepada penyebaran suhu tinggi semasa pemprosesan besi, yang mengintensifikasi pakaian alat. Alat keramik berdasarkan nitrid silikon terutamanya digunakan untuk berputar dan peluru besi liat kelabu. Logam cermet adalah bahan alat berdasarkan karbid, sama seperti ikatan keras, tetapi dengan affinitas lebih rendah, tegangan yang baik, dan perlahan memakai lebih baik. Ia boleh menahan suhu memotong yang lebih tinggi daripada ikatan keras konvensional, tetapi kekurangan perlahan kesan, keras semasa mesin berat, dan kekuatan pada kelajuan rendah dan kadar makan tinggi ikatan keras. Selama bertahun-tahun terakhir, melalui kajian luas, peningkatan, dan adopsi proses penghasilan baru, kekuatan pembelokan dan kesukaran bahan keramik telah meningkat jauh. Contohnya, keramik logam baru NX2525 dikembangkan oleh Mitsubishi Metal Company di Jepun dan seri CT pedang keramik logam dan seri pedang keramik logam tertutup dikembangkan oleh Sandvik Company di Sweden mempunyai kekuatan pembelokan yang jauh lebih tinggi dan perlahan memakai daripada keramik logam biasa, mengembangkan jauh julat aplikasi bahan keramik.

5. Nitrid boron kubik (CBN)

CBN adalah bahan keras yang disintesis secara buatan, dengan keras sehingga 7300-9000HV. Kekerasan dan perlahan pakaiannya adalah kedua hanya kepada berlian, dan ia mempunyai keras suhu tinggi yang baik. Berbanding dengan alat potong keramik, perlahan panas dan kestabilan kimia adalah sedikit lebih buruk, tetapi kesan keras dan prestasi anti menghancurkan adalah lebih baik.

Ia digunakan secara luas untuk memotong besi keras (di atas 50HRC), besi liat kelabu mutiara, besi liat sejuk, dan legu suhu tinggi. Berbanding dengan alat pemotongan legasi keras, kelajuan pemotongnya boleh meningkat dengan tertib besar. Alat potong PCBN (nitrid boron kubik polikristalik) dengan kandungan CBN yang tinggi mempunyai keras kepala, perlahan pakaian yang baik, kekuatan pemampatan yang tinggi, dan kesukaran kesan yang baik. Namun, kelemahan mereka adalah kestabilan panas yang lemah dan kelemahan kimia yang rendah, menjadikan mereka sesuai untuk memotong ikatan yang tahan panas, besi liat, dan logam tersasar berdasarkan besi. Kandungan partikel CBN dalam alat potong PCBN komposit relatif rendah, dan keramik digunakan sebagai pengikat, yang menghasilkan kesukaran yang lebih rendah. Namun, ini mengembalikan kestabilan panas yang lemah dan inerti kimia rendah PCBN dengan kandungan CBN yang tinggi, menjadikannya sesuai untuk potong besi keras. Dalam medan aplikasi untuk memotong besi liat kelabu dan besi mati, alat memotong keramik dan alat memotong CBN tersedia untuk pemilihan bersamaan. Apabila memotong kering besi keras, biaya menggunakan keramik Al2O3 lebih rendah daripada bahan PCBN, kerana alat memotong keramik mempunyai kestabilan panas dan kimia yang baik, tetapi ia tidak keras dan keras seperti alat memotong PCBN. Alat memotong keramik adalah pilihan yang lebih baik bila memotong potongan kerja dengan kesukaran di bawah 60HRC dan kadar sumber kecil. Alat potong PCBN sesuai untuk situasi di mana kesukaran bahagian kerja lebih tinggi dari 60HRC, terutama untuk mesinan automatik dan ketepatan tinggi.

6. Berlian Polikristalin (PCD)

Sebagai bahan alat potong yang paling sukar, PCD mempunyai kesukaran sehingga 10000HV dan tahan memakai yang terbaik. Ia boleh memproses bahan logam lembut bukan besi dengan kelajuan tinggi (1000m/min) dan ketepatan. Namun, ia sensitif kepada kesan, mudah untuk pecah, dan mempunyai afinitas yang kuat untuk besi dalam logam besi, yang mudah untuk memicu reaksi kimia. Secara umum, ia hanya boleh digunakan untuk memproses bahagian-bahagian bukan besi, seperti logam bukan besi dan ikatan mereka, serat kaca, keramik teknik, dan ikatan keras, yang adalah bahan-bahan yang sangat sukar.