काटने के औजारों का बुनियादी ज्ञान, बस इसे पढ़ें!

एक अच्छे घोड़े को काठी से सुसज्जित किया जाना चाहिए, और उन्नत सीएनसी मशीनिंग उपकरण का उपयोग किया जाना चाहिए। यदि गलत काटने के उपकरण का उपयोग किया जाता है, तो यह बेकार है! उपयुक्त उपकरण सामग्री के चयन का उपकरण सेवा जीवन, प्रसंस्करण दक्षता, प्रसंस्करण गुणवत्ता और प्रसंस्करण लागत पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। यह लेख काटने के औजारों के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करता है। एकत्र करें और साझा करें, आइए मिलकर सीखें।
एक
उपकरण सामग्री में बुनियादी गुण होने चाहिए
उपकरण सामग्री के चयन का उपकरण जीवन, प्रसंस्करण दक्षता, प्रसंस्करण गुणवत्ता और प्रसंस्करण लागत पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। काटने के उपकरण को काटने के दौरान 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 तुलना में अधिक होनी चाहिए, आमतौर पर 60HRC या उससे अधिक की कठोरता की आवश्यकता होती है। उपकरण सामग्री की कठोरता जितनी अधिक होगी, उसका पहनने का प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा।
(2) शक्ति एवं कठोरता। उपकरण सामग्री में काटने की ताकतों, प्रभावों और कंपन को झेलने और उपकरण के भंगुर फ्रैक्चर और किनारे के पतन 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 और वेल्डिंग प्रदर्शन होना चाहिए; पीसने का प्रदर्शन, और उच्च लागत प्रदर्शन अनुपात की खोज।
दो
काटने के उपकरण सामग्री के प्रकार, गुण, विशेषताएँ और अनुप्रयोग
1. हीरा काटने के उपकरण की सामग्री
हीरा कार्बन का एक अपररूप है और यह प्रकृति में पाया जाने वाला सबसे कठोर पदार्थ है। हीरे काटने के उपकरणों में उच्च कठोरता, पहनने का प्रतिरोध और तापीय चालकता होती है, और इनका व्यापक रूप से अलौह और गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से एल्यूमीनियम और सिलिकॉन एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की उच्च गति काटने में, हीरे काटने के उपकरण मुख्य प्रकार के काटने वाले उपकरण हैं जिन्हें बदलना मुश्किल होता है। हीरा काटने 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 हीरा काटने के औजारों के प्रकार
① प्राकृतिक हीरे काटने के उपकरण: प्राकृतिक हीरे का काटने के उपकरण के रूप में सौ वर्षों से अधिक का इतिहास है। बारीक पीसने के बाद, प्राकृतिक एकल क्रिस्टल हीरा काटने वाले उपकरण में बेहद तेज धार हो सकती है, जिसकी काटने की त्रिज्या 0.002 μ मीटर तक होती है। अल्ट्रा-थिन कटिंग प्राप्त करने और अत्यधिक उच्च वर्कपीस सटीकता और कम सतह खुरदरापन प्राप्त करने में सक्षम होने के कारण, यह एक मान्यता प्राप्त, आदर्श और अपूरणीय अल्ट्रा प्रिसिजन मशीनिंग उपकरण है।
② पीसीडी हीरा काटने के उपकरण: प्राकृतिक हीरा महंगा है, और पॉलीक्रिस्टलाइन हीरा (पीसीडी) अभी भी काटने के प्रसंस्करण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। 1970 के दशक की शुरुआत से, उच्च तापमान और उच्च दबाव संश्लेषण तकनीक द्वारा तैयार पॉलीक्रिस्टलाइन हीरा पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंड (पीसीडी) ब्लेड के सफल विकास के बाद, कई स्थितियों में प्राकृतिक हीरे काटने के उपकरण को कृत्रिम पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे से बदल दिया गया है। पीसीडी कच्चा माल प्रचुर मात्रा में है, और उनकी कीमतें प्राकृतिक हीरे की तुलना में केवल कुछ ही दस गुना हैं। पीसीडी काटने के उपकरण अत्यधिक तेज किनारों को पीस नहीं सकते हैं, और संसाधित वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता प्राकृतिक हीरे जितनी अच्छी नहीं है। वर्तमान में, चिप ब्रेकिंग ग्रूव वाले पीसीडी काटने वाले उपकरण उद्योग फिल्म में आसानी से निर्मित नहीं किए जा सकते हैं। इसलिए, पीसीडी का उपयोग केवल अलौह धातुओं और गैर-धातुओं की सटीक कटिंग के लिए किया जा सकता है, जिससे अल्ट्रा सटीक दर्पण कटिंग प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है।
③ सीवीडी हीरा काटने के उपकरण: 1970 के दशक के अंत से 1980 के दशक की शुरुआत तक, सीवीडी हीरा तकनीक जापान में उभरी है। सीवीडी हीरा रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) का उपयोग करके विषम सब्सट्रेट्स (जैसे कठोर मिश्र धातु, सिरेमिक, आदि) पर हीरे की फिल्मों के संश्लेषण को संदर्भित करता है। सीवीडी हीरे की संरचना और विशेषताएं प्राकृतिक हीरे के समान ही होती हैं। सीवीडी हीरे का प्रदर्शन प्राकृतिक हीरे के समान है, और यह प्राकृतिक एकल क्रिस्टल हीरे और पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे (पीसीडी) के फायदों को जोड़ता है, जो कुछ हद तक उनकी कमियों को दूर करता है।
⑵ हीरा काटने 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 काटने वाले उपकरणों का जीवनकाल कठोर मिश्र धातु काटने वाले उपकरणों से 10-100 गुना अधिक होता है, और यहां तक ​​कि सैकड़ों गुना अधिक लंबा 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, मशीनिंग के दौरान कम घर्षण गुणांक और छोटे विरूपण के साथ, जो काटने के बल को कम कर सकता है।
③ काटने की धार बहुत तेज होती है: हीरे के औजारों की धार बहुत तेज हो सकती है, और प्राकृतिक एकल क्रिस्टल हीरे के उपकरण 0 तक की ऊंचाई तक पहुंच सकते हैं। अति पतली कटिंग और अति परिशुद्धता मशीनिंग में सक्षम।
④ उच्च तापीय चालकता होती है: हीरे में उच्च तापीय चालकता और तापीय प्रसार दर होती है, और काटने से गर्मी आसानी से नष्ट हो जाती है। उपकरण का काटने का तापमान कम है।
⑤ थर्मल विस्तार का कम गुणांक होना: हीरे का थर्मल विस्तार गुणांक कठोर मिश्र धातु 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 अल्ट्रा सटीक मशीनिंग के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है उच्च आयामी सटीकता आवश्यकताएँ।
हीरा काटने के औज़ारों का अनुप्रयोग
हीरा काटने के उपकरण आमतौर पर उच्च गति पर अलौह और गैर-धातु सामग्री की बारीक कटाई और बोरिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं। विभिन्न पहनने के लिए प्रतिरोधी गैर-धातु सामग्री, 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; विभिन्न अलौह धातु परिष्करण प्रक्रियाएँ।
हीरा काटने वाले औजारों का नुकसान उनकी खराब तापीय स्थिरता है। जब काटने का तापमान 700 डिग्री से 800 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो उनकी कठोरता पूरी तरह खत्म हो जाएगी; इसके अलावा, यह काली धातुओं को काटने के लिए उपयुक्त नहीं है क्योंकि हीरा (कार्बन) उच्च तापमान पर लोहे के परमाणुओं के साथ आसानी से संपर्क करता है, कार्बन परमाणुओं को ग्रेफाइट संरचनाओं में परिवर्तित करता है, जिससे उपकरण क्षति के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है।
2. घन बोरान नाइट्राइड काटने के उपकरण सामग्री
दूसरी सुपरहार्ड सामग्री, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (सीबीएन), जिसे हीरा निर्माण के समान विधि का उपयोग करके संश्लेषित किया गया है, कठोरता और तापीय चालकता के मामले में हीरे के बाद दूसरे स्थान पर है। इसमें उत्कृष्ट तापीय स्थिरता है और वातावरण में 10000C तक गर्म करने पर ऑक्सीकरण नहीं होता है। सीबीएन में काली धातुओं के लिए बेहद स्थिर रासायनिक गुण हैं और स्टील उत्पादों के प्रसंस्करण में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है।
घन बोरान नाइट्राइड काटने के उपकरण के प्रकार
क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (सीबीएन) एक ऐसा पदार्थ है जो प्रकृति में मौजूद नहीं है और इसे सिंगल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टलाइन में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् सीबीएन सिंगल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (पीसीबीएन)। सीबीएन बोरॉन नाइट्राइड (बीएन) के आइसोमर्स में से एक है, जिसकी संरचना हीरे के समान है।
पीसीबीएन (पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड) एक पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री है जो उच्च तापमान और दबाव के तहत बाध्यकारी चरणों (टीआईसी, टीआईएन, अल, टीआई, आदि) के माध्यम से ठीक सीबीएन सामग्री को एक साथ सिंटर करती है। यह वर्तमान में कृत्रिम रूप से संश्लेषित दूसरी सबसे कठोर उपकरण सामग्री है, और हीरे के साथ मिलकर इसे सुपरहार्ड उपकरण सामग्री के रूप में जाना जाता है। पीसीबीएन का उपयोग मुख्य रूप से काटने के उपकरण या अन्य उपकरण बनाने के लिए किया जाता है।
पीसीबीएन काटने के उपकरण को अभिन्न पीसीबीएन ब्लेड और हार्ड मिश्र धातु कंपोजिट के साथ सिंटर किए गए पीसीबीएन मिश्रित ब्लेड में विभाजित किया जा सकता है।
पीसीबीएन मिश्रित ब्लेड अच्छी ताकत और दृढ़ता के साथ एक कठोर मिश्र धातु पर O.{0}}.0 मिमी मोटी पीसीबीएन की एक परत को सिंटर करके बनाए जाते हैं। इसका प्रदर्शन अच्छी क्रूरता, उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को जोड़ता है, सीबीएन ब्लेड की कम झुकने की ताकत और वेल्डिंग कठिनाइयों की समस्याओं को हल करता है।
क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड के मुख्य गुण और विशेषताएं
यद्यपि क्यूबिक बोरान 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, 1200 डिग्री (हीरे के लिए 700-800 डिग्री) तक पहुंचती है, और एक अन्य उत्कृष्ट लाभ इसकी उच्च रासायनिक जड़ता है, जो लौह तत्वों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है 1200-1300 डिग्री पर। क्यूबिक बोरान नाइट्राइड की मुख्य प्रदर्शन विशेषताएँ इस प्रकार हैं।
① उच्च कठोरता और पहनने का प्रतिरोध: सीबीएन क्रिस्टल संरचना हीरे के समान है, हीरे के समान कठोरता और ताकत के साथ। 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 इसमें उच्च तापीय स्थिरता है: सीबीएन का ताप प्रतिरोध 1400-1500 डिग्री तक पहुंच सकता है, जो हीरे के ताप प्रतिरोध (700-800 डिग्री) से लगभग 1 गुना अधिक है। पीसीबीएन उपकरण कठोर मिश्र धातु उपकरणों की तुलना में उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं और बुझने वाले स्टील को 3-5 गुना अधिक गति से काट सकते हैं।
③ उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता: यह 1200-1300 डिग्री के बीच तापमान पर भी लौह आधारित सामग्रियों के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करता है, और हीरे की तरह तेजी से घिसता नहीं है। इस समय, यह अभी भी कठोर मिश्र धातुओं की कठोरता को बनाए रख सकता है; पीसीबीएन काटने के उपकरण बुझे हुए स्टील भागों और ठंडे कठोर कच्चा लोहा काटने के लिए उपयुक्त हैं, और कच्चा लोहा की उच्च गति काटने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है।
④ अच्छी तापीय चालकता होना: हालाँकि CBN की तापीय चालकता हीरे के बराबर नहीं हो सकती है, PCBN की तापीय चालकता विभिन्न उपकरण सामग्रियों में हीरे के बाद दूसरे स्थान पर है, जो उच्च गति वाले स्टील और कठोर मिश्र धातुओं की तुलना में बहुत अधिक है।
⑤ घर्षण का कम गुणांक होना: घर्षण के कम गुणांक से काटने के बल में कमी, काटने के तापमान में कमी और मशीनिंग के दौरान सतह की गुणवत्ता में सुधार हो सकता है।
घन बोरान नाइट्राइड काटने के उपकरण का अनुप्रयोग
क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड विभिन्न कठिन सामग्री जैसे बुझती स्टील, कठोर कच्चा लोहा, उच्च तापमान मिश्र धातु, कठोर मिश्र धातु और सतह स्प्रे सामग्री की सटीक मशीनिंग के लिए उपयुक्त है। मशीनिंग सटीकता IT5 (छेद IT6) तक पहुंच सकती है, और सतह खुरदरापन मान Ra1.25-0.20 μM जितना कम हो सकता है।
क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड काटने के उपकरण सामग्री की कठोरता और झुकने की ताकत खराब है। इसलिए, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड टर्निंग उपकरण कम गति और उच्च प्रभाव भार के साथ रफ मशीनिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं; यह उच्च प्लास्टिसिटी वाली सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त नहीं है, जैसे एल्यूमीनियम मिश्र धातु, तांबा मिश्र धातु, निकल आधारित मिश्र धातु, और उच्च प्लास्टिसिटी वाले स्टील, क्योंकि इन धातुओं को काटने से गंभीर चिप जमा उत्पन्न होगी, जो मशीनिंग सतह को खराब कर देगी।
3. सिरेमिक काटने के उपकरण सामग्री
सिरेमिक काटने के उपकरण में उच्च कठोरता, अच्छे पहनने के प्रतिरोध, उत्कृष्ट गर्मी प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता की विशेषताएं होती हैं, और धातुओं के साथ बंधन करना आसान नहीं होता है। सिरेमिक काटने के उपकरण सीएनसी मशीनिंग में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और उच्च गति वाली और कठिन मशीन सामग्री को काटने के लिए मुख्य काटने वाले उपकरणों में से एक बन गए हैं। सिरेमिक कटिंग टूल्स का उपयोग व्यापक रूप से हाई-स्पीड कटिंग, ड्राई कटिंग, हार्ड कटिंग और मशीन से कठिन सामग्री को काटने में किया जाता है। सिरेमिक काटने के उपकरण उच्च कठोरता वाली सामग्रियों को कुशलतापूर्वक संसाधित कर सकते हैं जिन्हें पारंपरिक काटने के उपकरण द्वारा संसाधित नहीं किया जा सकता है, जिससे "पीसने के बजाय मोड़ना" प्राप्त होता है; सिरेमिक काटने वाले उपकरणों की इष्टतम काटने की गति कठोर मिश्र धातु काटने वाले उपकरणों की तुलना में 2 से 10 गुना अधिक हो सकती है, जिससे काटने की उत्पादन क्षमता में काफी सुधार होता है; सिरेमिक काटने के औजारों के लिए उपयोग किया जाने वाला 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 कटिंग टूल्स का प्रचार और अनुप्रयोग बहुत महत्वपूर्ण है। यह कटिंग प्रौद्योगिकी की प्रगति को भी काफी बढ़ावा देगा।
⑴ सिरेमिक उपकरण सामग्री के प्रकार
सिरेमिक उपकरण सामग्री के 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 अधिक 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 पीसीडी और पीसीबीएन जितनी अधिक नहीं है, यह कठोर मिश्र धातु और उच्च गति वाले स्टील काटने वाले उपकरणों की तुलना में काफी अधिक है, जो 93-95HRA तक पहुंचती है। सिरेमिक काटने के उपकरण उच्च कठोर सामग्रियों को संसाधित कर सकते हैं जिन्हें पारंपरिक उपकरणों के साथ मशीन करना मुश्किल होता है, जो उन्हें उच्च गति काटने और कठोर काटने के लिए उपयुक्त बनाता है।
② उच्च तापमान प्रतिरोध और अच्छा गर्मी प्रतिरोध: सिरेमिक काटने के उपकरण अभी भी 1200 डिग्री से ऊपर उच्च तापमान पर काट सकते हैं। सिरेमिक काटने के उपकरण में उत्कृष्ट उच्च तापमान यांत्रिक गुण होते हैं, और A12O3 सिरेमिक काटने के उपकरण का ऑक्सीकरण प्रतिरोध विशेष रूप से अच्छा होता है। यहां तक ​​कि जब काटने की धार लाल गर्म अवस्था में हो, तब भी इसका उपयोग लगातार किया जा सकता है। इसलिए, सिरेमिक काटने के उपकरण सूखी कटिंग प्राप्त कर सकते हैं, जिससे काटने वाले तरल पदार्थ की बचत होती है।
③ अच्छी रासायनिक स्थिरता: सिरेमिक काटने के उपकरण धातुओं के साथ बंधन में आसान नहीं होते हैं, और अच्छी रासायनिक स्थिरता के साथ संक्षारण प्रतिरोधी होते हैं, जो काटने के उपकरण के चिपकने वाले घिसाव को कम कर सकते हैं।
④ कम घर्षण गुणांक: सिरेमिक काटने के उपकरण में धातुओं के साथ कम समानता होती है, जिसके परिणामस्वरूप कम घर्षण गुणांक होता 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 परिशुद्धता मशीनिंग और अर्ध परिशुद्धता मशीनिंग के लिए किया जाता है। सिरेमिक काटने के उपकरण विभिन्न कच्चा लोहा (ग्रे कच्चा लोहा, नमनीय लोहा, निंदनीय कच्चा लोहा, ठंडा कठोर कच्चा लोहा, उच्च मिश्र धातु पहनने के लिए प्रतिरोधी कच्चा लोहा) और स्टील (कार्बन संरचनात्मक स्टील, मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील, उच्च शक्ति स्टील) को काटने के लिए उपयुक्त हैं। , उच्च मैंगनीज स्टील, बुझती स्टील, आदि), और इसका उपयोग तांबा मिश्र धातु, ग्रेफाइट, इंजीनियरिंग प्लास्टिक और मिश्रित सामग्री को काटने के लिए भी किया जा सकता है।
सिरेमिक उपकरण सामग्री में कम झुकने की शक्ति और खराब प्रभाव कठोरता की समस्या होती है, जिससे वे कम गति और प्रभाव भार के तहत काटने के लिए अनुपयुक्त हो जाते हैं।
4. कोटिंग उपकरण सामग्री
काटने के औजारों पर कोटिंग करना उनके प्रदर्शन को बेहतर बनाने के महत्वपूर्ण तरीकों में से एक है। लेपित काटने वाले उपकरणों के उद्भव ने उनके काटने के प्रदर्शन में महत्वपूर्ण सफलताएँ हासिल की हैं। लेपित काटने वाले उपकरण वे होते हैं जो अच्छी कठोरता के साथ उपकरण के शरीर पर अच्छे पहनने के प्रतिरोध के साथ दुर्दम्य यौगिकों की एक या अधिक परतों के साथ लेपित होते हैं। वे टूल मैट्रिक्स को एक कठोर कोटिंग के साथ जोड़ते हैं, जिससे टूल के प्रदर्शन में काफी सुधार होता है। लेपित काटने वाले उपकरण मशीनिंग दक्षता में सुधार कर सकते हैं, मशीनिंग सटीकता में सुधार कर सकते हैं, उपकरण जीवन बढ़ा सकते हैं और मशीनिंग 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 काटने वाले उपकरण सबसे महत्वपूर्ण उपकरण किस्म होंगे।
⑴ लेपित काटने के उपकरण 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 कठोर मिश्र धातु काटने के उपकरण आम तौर पर रासायनिक वाष्प जमाव विधि का उपयोग करते हैं, जिसका जमाव तापमान लगभग 1000 डिग्री होता है। लेपित उच्च गति वाले स्टील काटने के उपकरण आम तौर पर भौतिक वाष्प जमाव विधि का उपयोग करते हैं, जिसका जमाव तापमान लगभग 500 डिग्री होता है;
लेपित उपकरणों की विभिन्न सब्सट्रेट सामग्रियों के अनुसार, लेपित उपकरणों को हार्ड मिश्र धातु लेपित उपकरण, हाई-स्पीड स्टील लेपित उपकरण, और सिरेमिक और सुपरहार्ड सामग्री (हीरा 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 "मुलायम" लेपित उपकरण। "हार्ड" लेपित कटिंग टूल्स द्वारा अपनाया जाने वाला मुख्य लक्ष्य उच्च कठोरता और पहनने का प्रतिरोध है, उच्च कठोरता और अच्छे पहनने के प्रतिरोध के मुख्य लाभ हैं, जिनमें से विशिष्ट TiC और TiN कोटिंग हैं। "मुलायम" लेपित उपकरणों द्वारा पीछा किया जाने वाला लक्ष्य कम घर्षण गुणांक है, जिसे स्व-चिकनाई उपकरण के रूप में भी जाना जाता है। वर्कपीस सामग्री के साथ इसका घर्षण गुणांक बहुत कम है, केवल लगभग 0.1, जो आसंजन को कम कर सकता है, घर्षण को कम कर सकता है, और काटने के बल और काटने के तापमान को कम कर सकता है।
हाल ही में, नैनो कोटिंग उपकरण विकसित किए गए हैं। यह 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 सकता है। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई नैनो कोटिंग उपकरण सामग्री को उत्कृष्ट घर्षण-विरोधी, पहनने-विरोधी गुणों और स्व-चिकनाई गुणों से संपन्न कर सकती है, जो उन्हें उच्च गति वाली सूखी कटिंग के लिए उपयुक्त बनाती है।
लेपित काटने के उपकरण की विशेषताएं
① अच्छा यांत्रिक और काटने का प्रदर्शन: लेपित काटने के उपकरण सब्सट्रेट और कोटिंग सामग्री के उत्कृष्ट गुणों को जोड़ते हैं, सब्सट्रेट की अच्छी कठोरता और उच्च शक्ति को बनाए रखते हैं, साथ ही उच्च कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और कोटिंग के कम घर्षण गुणांक को बनाए रखते हैं। इसलिए, लेपित उपकरणों की काटने की गति को बिना लेपित उपकरणों की तुलना में दोगुने से अधिक बढ़ाया जा सकता है, और उच्च फ़ीड दरों की अनुमति है। लेपित काटने वाले औजारों के जीवनकाल में भी सुधार हुआ है।
② मजबूत बहुमुखी प्रतिभा: लेपित उपकरणों में बहुमुखी प्रतिभा की एक विस्तृत श्रृंखला 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 बढ़ता है, लेकिन जब कोटिंग की मोटाई संतृप्ति तक पहुंच जाती है, तो उपकरण का जीवन महत्वपूर्ण रूप से नहीं बढ़ता है। जब कोटिंग बहुत मोटी होती है, तो छीलना आसान होता है; जब कोटिंग बहुत पतली होती है, तो पहनने का प्रतिरोध खराब होता है।

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 काटने के उपकरण में अलग-अलग काटने का प्रदर्शन होता है। उदाहरण के लिए, कम गति से काटने के दौरान, TiC कोटिंग का एक फायदा होता है; हाई-स्पीड कटिंग के लिए TiN अधिक उपयुक्त है।
लेपित काटने के उपकरण का अनुप्रयोग
सीएनसी मशीनिंग के क्षेत्र में कोटेड कटिंग टूल्स की काफी संभावनाएं हैं और यह भविष्य में सबसे महत्वपूर्ण टूल किस्म होगी। कोटिंग तकनीक को एंड मिल्स, रीमर, ड्रिल बिट्स, कंपोजिट होल प्रोसेसिंग टूल्स, गियर हॉबिंग कटर, गियर हॉबिंग कटर, गियर शेविंग कटर, फॉर्मिंग ब्रोच और विभिन्न मशीन क्लैंप इंडेक्सेबल इंसर्ट पर लागू किया गया है, जो हाई-स्पीड कटिंग की जरूरतों को पूरा करता है। विभिन्न सामग्रियाँ जैसे स्टील और कच्चा लोहा, गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुएँ और अलौह धातुएँ।
5. कठोर मिश्र धातु काटने के उपकरण सामग्री
हार्ड मिश्र धातु काटने के उपकरण, विशेष रूप से इंडेक्सेबल हार्ड मिश्र धातु काटने के उपकरण, सीएनसी मशीनिंग उपकरण के प्रमुख उत्पाद हैं। 1980 के दशक के बाद से, विभिन्न प्रकार के इंटीग्रल और इंडेक्सेबल हार्ड अलॉय कटिंग टूल या ब्लेड का विभिन्न कटिंग टूल क्षेत्रों में विस्तार हुआ है। उनमें से, इंडेक्सेबल हार्ड अलॉय कटिंग टूल्स का विस्तार सरल टर्निंग टूल्स और फेस मिलिंग कटर से लेकर विभिन्न सटीक, जटिल और गठित टूल फ़ील्ड तक हो गया है।
⑴ कठोर मिश्र धातु काटने के उपकरण के प्रकार
मुख्य रासायनिक संरचना के अनुसार, कठोर मिश्र धातुओं को टंगस्टन कार्बाइड आधारित कठोर मिश्र धातुओं और टाइटेनियम कार्बाइड (TiC (N)) आधारित कठोर मिश्र धातुओं में विभाजित किया जा सकता है।
टंगस्टन कार्बाइड आधारित हार्ड मिश्र धातुओं 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), टाइटेनियम कार्बाइड (TiC), टैंटलम कार्बाइड (TaC), नाइओबियम कार्बाइड (NbC), आदि हैं। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला धातु बॉन्डिंग चरण Co है।
कार्बन (नाइट्रोजन) टाइटेनियम आधारित कठोर मिश्र धातु एक कठोर मिश्र धातु है जो मुख्य रूप से TiC (कुछ अन्य कार्बाइड या नाइट्राइड के साथ) से बना है, और आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले धातु बंधन चरण Mo और Ni हैं।
आईएसओ (मानकीकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संगठन) कठोर मिश्र धातुओं को तीन श्रेणियों में विभाजित करता है:
K-क्लास, जिसमें Kl0-K40 शामिल है, चीन में YG क्लास (मुख्य रूप से WC.Co से बना) के बराबर है।
पी-क्लास, जिसमें पी01-पी50 भी शामिल है, चीन में वाईटी क्लास (मुख्य रूप से डब्ल्यूसी. टीआईसी. कंपनी से बना) के बराबर है।
M10~M40 सहित M वर्ग, चीन में YW वर्ग के बराबर है (मुख्य रूप से WC TiC TaC (NbC) - Co से बना है)।
उच्च कठोरता से लेकर अधिकतम कठोरता तक की मिश्र धातुओं की श्रृंखला को प्रत्येक ग्रेड के लिए 01 और 50 के बीच संख्याओं द्वारा दर्शाया जाता है।
⑵ कठोर मिश्र धातु काटने वाले उपकरणों की प्रदर्शन विशेषताएँ
① उच्च कठोरता: कठोर मिश्र धातु काटने के उपकरण उच्च कठोरता और पिघलने बिंदु के साथ कार्बाइड (कठोर चरण कहा जाता है) और धातु बाइंडर्स (बॉन्डिंग चरण कहा जाता है) के पाउडर धातु विज्ञान द्वारा बनाए जाते हैं। उनकी कठोरता {{0}HRA तक पहुंच जाती है, जो हाई-स्पीड स्टील की तुलना में बहुत अधिक है। 5400C पर, उनकी कठोरता अभी भी {{3}HRA) तक पहुंच सकती है, जो कमरे के तापमान पर उच्च गति वाले स्टील (83-86HRA) के समान है। कठोर मिश्र धातुओं का कठोरता मूल्य कार्बाइड के धातु बंधन चरणों के गुणों, मात्रा, कण आकार और सामग्री के साथ भिन्न होता है, और आमतौर पर बंधन धातु चरणों की सामग्री में वृद्धि के साथ घट जाता है। जब चिपकने वाली चरण सामग्री समान होती है, तो YT प्रकार के मिश्र धातुओं की कठोरता YG प्रकार के मिश्र धातुओं की तुलना में अधिक होती है, और अतिरिक्त TaC (NbC) वाले मिश्र धातुओं में उच्च तापमान की कठोरता होती है।
② झुकने की ताकत और क्रूरता: आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली कठोर मिश्र धातुओं की झुकने की ताकत 900 से 1500MPa तक होती है। धातु बंधन चरण की सामग्री जितनी अधिक होगी, झुकने की ताकत उतनी ही अधिक होगी। जब चिपकने वाली 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 TiC सामग्री बढ़ने के साथ ताकत कम हो जाती है। कठोर मिश्रधातु एक भंगुर पदार्थ है, और कमरे के तापमान पर इसकी प्रभाव कठोरता उच्च गति वाले स्टील की तुलना में केवल 1/30-1/8 है।
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कठोर मिश्र धातु काटने वाले उपकरणों का अनुप्रयोग
YG प्रकार की मिश्रधातुओं का उपयोग मुख्य रूप से कच्चा लोहा, अलौह धातुओं और गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है। महीन दाने वाली कठोर मिश्र धातु (जैसे कि YG3X, YG6X) में मध्यम दाने वाली कठोर मिश्र धातु की तुलना में अधिक कठोरता और घिसावट प्रतिरोध होता है, जब उनकी कोबाल्ट सामग्री समान होती है। वे विशेष कठोर कच्चा लोहा, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु, टाइटेनियम मिश्र धातु, कठोर कांस्य और पहनने के लिए प्रतिरोधी इन्सुलेशन सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं।
YT प्रकार की कठोर मिश्रधातुओं के उत्कृष्ट लाभ YG प्रकार की तुलना में उच्च कठोरता, अच्छा ताप प्रतिरोध, उच्च तापमान पर उच्च कठोरता और संपीड़न शक्ति और अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध हैं। इसलिए, जब यह आवश्यक हो कि चाकू में उच्च गर्मी प्रतिरोध और पहनने का प्रतिरोध हो, तो उच्च TiC सामग्री वाले ग्रेड का चयन किया जाना चाहिए। YT प्रकार के मिश्र धातु स्टील जैसी प्लास्टिक सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन टाइटेनियम मिश्र धातु या सिलिकॉन एल्यूमीनियम मिश्र धातु के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
YW प्रकार की मिश्र धातुओं में अच्छे व्यापक प्रदर्शन के साथ YG और YT प्रकार की मिश्र धातुओं के गुण होते हैं। उनका उपयोग स्टील सामग्री के प्रसंस्करण के साथ-साथ कच्चा लोहा और अलौह धातुओं के प्रसंस्करण के लिए भी किया जा सकता है। यदि कोबाल्ट सामग्री को उचित रूप से बढ़ाया जाता है, तो इस प्रकार के मिश्र धातु में उच्च शक्ति हो सकती है और इसका उपयोग किसी न किसी मशीनिंग और मशीन के लिए कठिन विभिन्न सामग्रियों की रुक-रुक कर कटाई के लिए किया जा सकता है।
6. उच्च गति इस्पात काटने के उपकरण
हाई स्पीड स्टील (एचएसएस) एक प्रकार का उच्च मिश्र धातु उपकरण स्टील है जिसमें डब्ल्यू, एमओ, सीआर और वी जैसे मिश्र धातु तत्वों की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है। हाई स्पीड स्टील काटने के उपकरण में ताकत, कठोरता और के मामले में उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन होता है। प्रक्रियात्मकता. जटिल कटिंग टूल्स में, विशेष रूप से होल प्रोसेसिंग टूल्स, मिलिंग कटर, थ्रेड कटिंग टूल्स, ड्राइंग कटर, गियर कटिंग टूल्स और अन्य जटिल किनारे के आकार के कटिंग टूल्स के निर्माण में, हाई-स्पीड स्टील अभी भी मुख्य स्थान रखता है। उच्च गति वाले स्टील काटने वाले उपकरण तेज धार वाले किनारों को पीसने में आसान होते हैं।
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 यूनिवर्सल हाई-स्पीड स्टील काटने के उपकरण
यूनिवर्सल हाई-स्पीड 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 (C) 0.7% से लेकर 0.9% तक 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 2 की डब्ल्यू सामग्री के साथ मोलिब्डेनम स्टील में विभाजित किया जा सकता है। % या नहीं W. यूनिवर्सल हाई-स्पीड स्टील में एक निश्चित कठोरता (63-66HRC) और पहनने के प्रतिरोध, उच्च शक्ति और कठोरता, अच्छी प्लास्टिसिटी और प्रक्रियात्मकता होती है, और इसका व्यापक रूप से विभिन्न जटिल काटने वाले उपकरणों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
① टंगस्टन स्टील: सामान्य प्रयोजन उच्च गति वाले स्टील टंगस्टन स्टील का विशिष्ट ग्रेड W18Cr4V है, (जिसे W18 कहा जाता है), जिसमें अच्छे व्यापक गुण हैं और 6000C पर 48.5HRC की उच्च तापमान कठोरता है। इसका उपयोग विभिन्न जटिल काटने के उपकरणों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। इसमें अच्छी पीसने की क्षमता और कम डीकार्बराइजेशन संवेदनशीलता जैसे फायदे हैं, लेकिन कार्बाइड की उच्च सामग्री, असमान वितरण, बड़े कण और कम ताकत और क्रूरता के कारण।
② टंगस्टन मोलिब्डेनम स्टील: मोलिब्डेनम के साथ टंगस्टन स्टील में टंगस्टन के एक हिस्से को प्रतिस्थापित करके प्राप्त उच्च गति वाले स्टील को संदर्भित करता है। टंगस्टन मोलिब्डेनम स्टील का विशिष्ट ग्रेड W6Mo5Cr4V2 है, जिसे संक्षेप में M2 कहा जाता है। M2 के कार्बाइड कण छोटे और एक समान होते हैं, जिनमें W18Cr4V की तुलना में बेहतर ताकत, कठोरता और उच्च तापमान वाली प्लास्टिसिटी होती है। टंगस्टन मोलिब्डेनम स्टील का एक अन्य प्रकार W9Mo3Cr4V (संक्षिप्त रूप में W9) है, जिसमें M2 स्टील की तुलना में थोड़ी अधिक तापीय स्थिरता है, W6M05Cr4V2 की तुलना में बेहतर झुकने की ताकत और कठोरता है, और अच्छी मशीनेबिलिटी है।
⑵ उच्च प्रदर्शन उच्च गति स्टील काटने के उपकरण
उच्च प्रदर्शन हाई-स्पीड स्टील एक नए प्रकार के स्टील को संदर्भित करता है जो इसकी गर्मी में सुधार करने के लिए सामान्य प्रयोजन हाई-स्पीड स्टील की संरचना में कुछ कार्बन और वैनेडियम सामग्री, साथ ही सह और अल जैसे मिश्र धातु तत्व जोड़ता है। प्रतिरोध और पहनने का प्रतिरोध। इसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित श्रेणियां हैं:
① उच्च कार्बन उच्च गति स्टील। उच्च कार्बन हाई-स्पीड स्टील (जैसे 95W18Cr4V) में कमरे के तापमान और उच्च तापमान पर उच्च कठोरता होती है, जो इसे उच्च पहनने के प्रतिरोध आवश्यकताओं के साथ साधारण स्टील और कच्चा लोहा, ड्रिल बिट्स, रीमर, टैप और मिलिंग कटर के निर्माण और प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त बनाती है। या कठोर सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए काटने के उपकरण। यह बड़े प्रभावों को झेलने के लिए उपयुक्त नहीं है।
② उच्च वैनेडियम उच्च गति स्टील। विशिष्ट ग्रेड, जैसे W12Cr4V4Mo (EV4 के रूप में संदर्भित), V सामग्री को 3% -5% तक बढ़ाते हैं, अच्छा पहनने का प्रतिरोध करते हैं, और उन सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त होते हैं जो महत्वपूर्ण उपकरण पहनने का कारण बनते हैं, जैसे कि फाइबर, कठोर रबर , प्लास्टिक, आदि। इनका उपयोग स्टेनलेस स्टील, उच्च शक्ति स्टील और उच्च तापमान मिश्र धातुओं जैसी सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए भी किया जा सकता है।
③ कोबाल्ट हाई-स्पीड स्टील। यह कोबाल्ट युक्त सुपरहार्ड हाई-स्पीड स्टील से संबंधित है, जिसका विशिष्ट ग्रेड जैसे W2Mo9Cr4VCo8 (जिसे M42 कहा जाता है) है, जिसमें उच्च कठोरता है और 69-70HRC तक पहुंच सकता है। यह उच्च शक्ति वाले गर्मी प्रतिरोधी स्टील, उच्च तापमान मिश्र धातु, टाइटेनियम मिश्र धातु और अन्य कठिन मशीन सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। एम42 में अच्छी पीसने की क्षमता है और यह सटीक और जटिल काटने के उपकरण बनाने के लिए उपयुक्त है, लेकिन यह प्रभाव काटने की स्थिति में काम करने के लिए उपयुक्त नहीं है।
④ एल्यूमीनियम हाई-स्पीड स्टील। यह एल्यूमीनियम युक्त सुपरहार्ड हाई-स्पीड स्टील से संबंधित है, जिसमें W6Mo5Cr4V2Al (501 के रूप में संदर्भित) जैसे विशिष्ट ग्रेड हैं। 6000C पर उच्च तापमान की कठोरता भी 54HRC तक पहुंच जाती है, और काटने का प्रदर्शन M42 के बराबर होता है। यह मिलिंग कटर, ड्रिल बिट्स, रीमर, गियर कटिंग टूल्स, ब्रोच इत्यादि के निर्माण के लिए उपयुक्त है, और इसका उपयोग मिश्र धातु इस्पात, स्टेनलेस स्टील, उच्च शक्ति स्टील और उच्च तापमान मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है।
⑤ नाइट्रोजन सुपरहार्ड हाई-स्पीड स्टील। एक विशिष्ट ग्रेड, जैसे कि W12M03Cr4V3N, जिसे संक्षेप में V3N कहा जाता है, एक नाइट्रोजन युक्त सुपरहार्ड हाई-स्पीड स्टील है जिसमें M42 की तुलना में कठोरता, ताकत और कठोरता होती है। इसका उपयोग कोबाल्ट युक्त उच्च गति वाले स्टील के विकल्प के रूप में किया जा सकता है, जिससे मशीन में मुश्किल सामग्री को कम गति से काटने और कम गति वाली उच्च परिशुद्धता वाली मशीनिंग की जा सके।
⑶ उच्च गति वाले स्टील और पाउडर धातुकर्म वाले उच्च गति वाले स्टील को पिघलाना
विभिन्न विनिर्माण प्रक्रियाओं के अनुसार, हाई-स्पीड स्टील को पिघले हुए हाई-स्पीड स्टील और पाउडर धातुकर्म हाई-स्पीड स्टील में विभाजित किया जा सकता है।
① पिघलने वाली हाई-स्पीड स्टील: साधारण हाई-स्पीड स्टील और हाई-परफॉर्मेंस हाई-स्पीड स्टील दोनों को पिघलने की विधि का उपयोग करके निर्मित किया जाता है। इन्हें गलाने, पिंड ढलाई और चढ़ाना और रोलिंग जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से काटने के उपकरण में बनाया जाता है। हाई-स्पीड स्टील के पिघलने के दौरान होने वाली गंभीर समस्या कार्बाइड पृथक्करण है। कठोर और भंगुर कार्बाइड उच्च गति वाले स्टील में असमान रूप से वितरित होते हैं, और दाने का आकार मोटा (दसियों माइक्रोमीटर तक) होता है, जो उच्च गति वाले स्टील काटने वाले उपकरणों के पहनने के प्रतिरोध, कठोरता और काटने के प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।
② पाउडर मेटलर्जिकल हाई स्पीड स्टील (पीएम एचएसएस): पाउडर मेटलर्जिकल हाई स्पीड स्टील (पीएम एचएसएस) एक उच्च आवृत्ति प्रेरण भट्ठी में पिघला हुआ स्टील तरल है, जिसे उच्च दबाव आर्गन या शुद्ध नाइट्रोजन गैस के साथ परमाणुकृत किया जाता है, और फिर तेजी से ठंडा किया जाता है एक छोटी और समान क्रिस्टलीय संरचना (उच्च गति स्टील पाउडर) प्राप्त करने के लिए। परिणामी पाउडर को फिर उच्च तापमान और दबाव पर एक काटने वाले उपकरण में दबाया जाता है, या पहले स्टील बिलेट में बनाया जाता है और फिर जाली बनाकर काटने वाले उपकरण के आकार में रोल किया जाता है। पिघलने की विधि द्वारा निर्मित हाई-स्पीड स्टील की तुलना में, पीएम एचएसएस में छोटे और समान कार्बाइड अनाज के फायदे हैं, पिघले हुए हाई-स्पीड स्टील की तुलना में ताकत, क्रूरता और पहनने के प्रतिरोध में काफी सुधार हुआ है। पीएम एचएसएस उपकरण आगे विकसित होंगे और जटिल सीएनसी उपकरणों के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण स्थान हासिल करेंगे। विशिष्ट ग्रेड, जैसे कि F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, आदि का उपयोग बड़े आकार, भारी शुल्क और प्रभाव प्रतिरोधी काटने के उपकरण, साथ ही सटीक काटने के उपकरण के निर्माण के लिए किया जा सकता है।
तीन
सीएनसी उपकरण सामग्री के चयन सिद्धांत
व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सीएनसी उपकरण सामग्री में वर्तमान में हीरे के उपकरण, क्यूबिक बोरान नाइट्राइड उपकरण, सिरेमिक उपकरण, लेपित उपकरण, हार्ड मिश्र धातु उपकरण और उच्च गति वाले स्टील उपकरण शामिल हैं। काटने के उपकरण सामग्री के कई सामान्य ग्रेड हैं, और उनका प्रदर्शन बहुत भिन्न होता है। विभिन्न उपकरण सामग्रियों के मुख्य प्रदर्शन संकेतक नीचे दी गई तालिका में दिखाए गए हैं।
विभिन्न काटने के उपकरण सामग्रियों के मुख्य प्रदर्शन संकेतक

सीएनसी मशीनिंग के लिए काटने के उपकरण सामग्री का चयन संसाधित किए जा रहे वर्कपीस और मशीनिंग गुणों पर आधारित होना चाहिए। उपकरण सामग्री का चयन मशीनिंग वस्तु के साथ उचित रूप से मेल खाना चाहिए। मशीनिंग वस्तु के साथ काटने के उपकरण सामग्री का मिलान मुख्य रूप से सबसे लंबे समय तक उपकरण जीवन और अधिकतम काटने की उत्पादकता प्राप्त करने के लिए उनके यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों के मिलान को संदर्भित करता है।
1. काटने के उपकरण सामग्री और मशीनिंग वस्तुओं के बीच यांत्रिक गुणों का मिलान
काटने के उपकरण और मशीनिंग वस्तुओं के बीच यांत्रिक प्रदर्शन मिलान समस्या मुख्य रूप से उपकरण और वर्कपीस सामग्री के बीच ताकत, क्रूरता और कठोरता जैसे यांत्रिक प्रदर्शन मापदंडों के मिलान को संदर्भित करती है। विभिन्न यांत्रिक गुणों वाली काटने की उपकरण सामग्री विभिन्न वर्कपीस सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं।
① The hardness order of tool materials is: diamond tools>cubic boron nitride tools>ceramic tools>hard alloys>उच्च गति स्टील।
② The order of bending strength of tool materials is: high-speed steel>hard alloy>ceramic tools>हीरा और घन बोरान नाइट्राइड उपकरण।
③ The order of toughness of tool materials is: high-speed steel>hard alloy>क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड, हीरा और सिरेमिक उपकरण।
उच्च कठोरता वाले वर्कपीस सामग्रियों को उच्च कठोरता वाले काटने वाले उपकरणों के साथ संसाधित किया जाना चाहिए, और काटने वाले उपकरण सामग्री की कठोरता वर्कपीस सामग्री की तुलना में अधिक होनी चाहिए, आमतौर पर 60HRC या उससे अधिक की कठोरता की आवश्यकता होती है। उपकरण सामग्री की कठोरता जितनी अधिक होगी, उसका पहनने का प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा। उदाहरण के लिए, जैसे-जैसे कठोर मिश्रधातुओं में कोबाल्ट की मात्रा बढ़ती है, उनकी ताकत और कठोरता बढ़ती है, जबकि कठोरता कम हो जाती है, जिससे वे रफ मशीनिंग के लिए उपयुक्त हो जाते हैं; जब कोबाल्ट की मात्रा कम हो जाती है, तो इसकी कठोरता और पहनने का प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिससे यह सटीक मशीनिंग 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 से काटने में सक्षम बनाता है, और कठोर मिश्र धातुओं की तुलना में स्वीकार्य काटने की गति को 2-10 गुना तक बढ़ाया जा सकता है।
2. काटने के उपकरण सामग्री और मशीनिंग वस्तुओं के भौतिक गुणों का मिलान
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, और उच्च तापीय चालकता और कम तापीय विस्तार वाले हीरे के उपकरण, विभिन्न प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं। वर्कपीस सामग्री। खराब तापीय चालकता वाले वर्कपीस को संसाधित करते समय, काटने वाली गर्मी को जल्दी से स्थानांतरित करने और काटने के तापमान को कम करने के लिए अच्छी तापीय चालकता वाले उपकरण सामग्री का उपयोग किया जाना चाहिए। हीरा, अपनी उच्च तापीय चालकता और तापीय प्रसार दर के कारण, काटने वाली गर्मी को नष्ट करने में सक्षम होता है और महत्वपूर्ण तापीय विरूपण उत्पन्न नहीं करता है, जो विशेष रूप से सटीक मशीनिंग उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें उच्च आयामी सटीकता की आवश्यकता होती है।
① विभिन्न काटने वाले उपकरण सामग्रियों का ताप प्रतिरोध तापमान: हीरा काटने वाले उपकरणों के लिए {{0}C, पीसीबीएन काटने वाले उपकरणों के लिए 13000-15000C, सिरेमिक काटने वाले उपकरणों के लिए 1100-12000C, 900-11000C TiC (N) आधारित कठोर मिश्रधातुओं के लिए, WC आधारित अल्ट्राफाइन ग्रेन कठोर मिश्रधातुओं के लिए 800-9000C, और HSS के लिए 600-7000C।
② The thermal conductivity order of various tool materials is: PCD>PCBN>WC based hard alloy>TiC (N) based hard alloy>HSS>Si3N4 based ceramic>A1203 आधारित सिरेमिक।
③ The order of thermal expansion coefficients for various tool materials is: HSS>WC based hard alloy>TiC (N)>A1203 based ceramic>PCBN>Si3N4 based ceramic>पीसीडी.
④ The order of thermal shock resistance of various tool materials is: HSS>WC based hard alloy>Si3N4 based ceramic>PCBN>PCD>TiC (N) based hard alloy>A1203 आधारित सिरेमिक।
3. काटने के उपकरण सामग्री और मशीनिंग वस्तुओं के बीच रासायनिक गुणों का मिलान
काटने के उपकरण सामग्री और मशीनिंग वस्तुओं के बीच रासायनिक प्रदर्शन मिलान समस्या मुख्य रूप से उपकरण सामग्री और वर्कपीस सामग्री के बीच रासायनिक प्रदर्शन मापदंडों जैसे रासायनिक आत्मीयता, रासायनिक प्रतिक्रिया, प्रसार और विघटन के मिलान को संदर्भित करती है। विभिन्न सामग्रियों वाले काटने के उपकरण विभिन्न वर्कपीस सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं।
① The temperature resistance of various cutting tool materials to adhesion (compared to steel) is as follows: PCBN>ceramic>hard alloy>एचएसएस.
② The oxidation resistance temperature of various tool materials is as follows: ceramic>PCBN>hard alloy>diamond>एचएसएस.
③ The diffusion strength of different cutting tool materials (for steel) is: diamond>Si3N4 based ceramics>PCBN>A1203 based ceramics. The diffusion intensity (for titanium) is: A1203 based ceramics>PCBN>SiC>Si3N4>हीरा.
4. सीएनसी उपकरण सामग्री का उचित चयन
सामान्यतया, पीसीबीएन, सिरेमिक काटने के उपकरण, लेपित कठोर मिश्र धातु, और टीआईसीएन आधारित कठोर मिश्र धातु काटने के उपकरण स्टील जैसी काली धातुओं की सीएनसी मशीनिंग के लिए उपयुक्त हैं; पीसीडी उपकरण अल, एमजी, सीयू जैसी अलौह धातु सामग्री के साथ-साथ उनके मिश्र धातु और गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं। निम्न तालिका कुछ वर्कपीस सामग्रियों को सूचीबद्ध करती है जो उपरोक्त उपकरण सामग्रियों के साथ प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं।
कुछ वर्कपीस सामग्री काटने के उपकरण सामग्री के साथ मशीनिंग के लिए उपयुक्त हैं