يحتل تطوير السكاكين مكانة مهمة في تاريخ التقدم البشري. في وقت مبكر من القرن الثامن والعشرين إلى القرن العشرين قبل الميلاد، ظهرت المخاريط النحاسية والمخاريط النحاسية والمثاقب والسكاكين والسكاكين النحاسية الأخرى في الصين. في أواخر فترة الدول المتحاربة (القرن الثالث قبل الميلاد)، تم تصنيع السكاكين النحاسية بسبب إتقان تكنولوجيا الكربنة. كانت المثاقب والمناشير في ذلك الوقت تحتوي على بعض أوجه التشابه مع المثاقب والمناشير المسطحة الحديثة.
جاء التطور السريع للسكاكين مع تطور الآلات مثل المحركات البخارية في أواخر القرن الثامن عشر.
في عام 1783، أنتج رينيه الفرنسي لأول مرة قواطع الطحن. وفي عام 1923، اخترع الألماني شروتر الكربيد الأسمنتي. عند استخدام الكربيد الأسمنتي، تكون الكفاءة أكثر من ضعف كفاءة الفولاذ عالي السرعة، كما يتم تحسين جودة السطح ودقة الأبعاد لقطعة العمل المعالجة بالقطع بشكل كبير.
نظرًا لارتفاع أسعار الفولاذ عالي السرعة والكربيد الأسمنتي، حصلت شركة Degusa الألمانية في عام 1938 على براءة اختراع لسكاكين السيراميك. في عام 1972، أنتجت شركة جنرال إلكتريك في الولايات المتحدة الماس الاصطناعي متعدد البلورات وشفرات نيتريد البورون المكعبة متعددة البلورات. تسمح مواد الأدوات غير المعدنية هذه للأداة بالقطع بسرعات أعلى.
في عام 1969، حصلت شركة Sandvik Steel Works السويدية على براءة اختراع لإنتاج إدراجات كربيد مغلفة بكربيد التيتانيوم عن طريق ترسيب البخار الكيميائي. في عام 1972، طور بانجشا ولاجولان في الولايات المتحدة طريقة ترسيب فيزيائي للبخار لتغطية طبقة صلبة من كربيد التيتانيوم أو نيتريد التيتانيوم على سطح الكربيد الأسمنتي أو الأدوات الفولاذية عالية السرعة. تجمع طريقة طلاء السطح بين القوة العالية والمتانة للمادة الأساسية مع الصلابة العالية ومقاومة التآكل للطبقة السطحية، بحيث تتمتع المادة المركبة بأداء قطع أفضل.
نظرًا لارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي والسرعة العالية والأجزاء التي تعمل في وسائط السوائل المسببة للتآكل، يتم استخدام المزيد والمزيد من المواد التي يصعب تصنيعها، كما أن مستوى التشغيل الآلي لمعالجة القطع ومتطلبات دقة المعالجة تزداد أعلى وأعلى . عند اختيار زاوية الأداة، من الضروري مراعاة تأثير العوامل المختلفة، مثل مادة قطعة العمل، ومواد الأداة، وخصائص المعالجة (الخشنة، والتشطيب)، وما إلى ذلك، ويجب تحديدها بشكل معقول وفقًا للحالة المحددة.
مواد الأدوات الشائعة: الفولاذ عالي السرعة، والكربيد الأسمنتي (بما في ذلك السيرميت)، والسيراميك، وCBN (نيتريد البورون المكعب)، وPCD (الماس متعدد البلورات)، لأن صلابتها أصعب من واحدة، لذلك بشكل عام، سرعة القطع هي أيضًا واحدة. أطول من الآخر.
أداة تحليل أداء المواد
الفولاذ عالي السرعة:
يمكن تقسيمها إلى فولاذ عادي عالي السرعة وفولاذ عالي السرعة عالي الأداء.
يستخدم الفولاذ العادي عالي السرعة، مثل W18Cr4V، على نطاق واسع في تصنيع السكاكين المعقدة المختلفة. سرعة القطع بشكل عام ليست عالية جدًا، وتكون 40-60m/min عند قطع المواد الفولاذية الشائعة.
يتم صهر الفولاذ عالي السرعة عالي الأداء، مثل W12Cr4V4Mo، عن طريق إضافة بعض محتوى الكربون ومحتوى الفاناديوم والكوبالت والألمنيوم وعناصر أخرى إلى الفولاذ العادي عالي السرعة. متانتها هي 1.5-3 مرات من الفولاذ العادي عالي السرعة.
كربيد:
وفقًا لـ GB2075-87 (بالإشارة إلى المعيار 190)، يمكن تقسيمه إلى ثلاث فئات: P وM وK. يستخدم الكربيد الأسمنتي من النوع P بشكل أساسي لمعالجة المعادن الحديدية ذات الرقائق الطويلة، ويستخدم اللون الأزرق ك علامة؛ يستخدم النوع M بشكل أساسي لمعالجة المعادن الحديدية. والمعادن غير الحديدية، المميزة باللون الأصفر، والمعروفة أيضًا باسم السبائك الصلبة للأغراض العامة، يستخدم النوع K بشكل أساسي لمعالجة المعادن الحديدية والمعادن غير الحديدية والمواد غير المعدنية ذات الرقائق القصيرة المميزة باللون الأحمر.
تشير الأرقام العربية خلف P وM وK إلى أدائها وحمل المعالجة أو ظروف المعالجة. كلما كان الرقم أصغر، كلما زادت الصلابة وكانت الصلابة أسوأ.
السيراميك:
تتمتع المواد الخزفية بمقاومة جيدة للتآكل ويمكنها معالجة المواد عالية الصلابة التي يصعب أو يستحيل معالجتها بالأدوات التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأدوات قطع السيراميك التخلص من استهلاك الطاقة أثناء معالجة التلدين، وبالتالي يمكنها أيضًا زيادة صلابة قطعة العمل وإطالة عمر خدمة معدات الماكينة.
يكون الاحتكاك بين شفرة السيراميك والمعدن صغيرًا عند القطع، وليس من السهل لصق القطع بالشفرة، وليس من السهل إنتاج حافة مدمجة، ويمكنه إجراء قطع عالي السرعة. لذلك، في ظل نفس الظروف، تكون خشونة السطح لقطعة العمل منخفضة نسبيًا. تكون متانة الأداة أعلى بعدة مرات أو حتى عشرات المرات من الأدوات التقليدية، مما يقلل من عدد تغييرات الأداة أثناء المعالجة؛ مقاومة درجات الحرارة العالية، صلابة حمراء جيدة. يمكن أن تقطع بشكل مستمر عند 1200 درجة مئوية. لذلك، يمكن أن تكون سرعة قطع إدراجات السيراميك أعلى بكثير من سرعة قطع الكربيد الأسمنتي. يمكنها إجراء قطع عالي السرعة أو تحقيق "استبدال الطحن بالخراطة والطحن". كفاءة القطع أعلى بـ 3-10 مرات من أدوات القطع التقليدية، مما يحقق تأثير توفير ساعات العمل والكهرباء وعدد أدوات الآلة بنسبة 30-70% أو أكثر.
سي بي إن:
هذه هي ثاني أعلى مادة صلابة معروفة حاليًا. صلابة الصفائح المركبة CBN هي بشكل عام HV3000 ~ 5000، والتي تتمتع بثبات حراري عالي وصلابة في درجات الحرارة العالية، ولها مقاومة عالية للأكسدة. تحدث الأكسدة ولا يحدث أي تفاعل كيميائي مع المواد التي أساسها الحديد عند درجة حرارة 1200-1300 درجة مئوية، ولها موصلية حرارية جيدة ومعامل احتكاك منخفض
الماس متعدد البلورات PCD:
تتميز السكاكين الماسية بخصائص الصلابة العالية، وقوة الضغط العالية، والتوصيل الحراري الجيد، ومقاومة التآكل، ويمكن الحصول على دقة معالجة عالية وكفاءة معالجة في القطع عالي السرعة. نظرًا لأن هيكل PCD عبارة عن جسم متكلس من الماس ذو حبيبات دقيقة مع اتجاهات مختلفة، فإن صلابته ومقاومته للتآكل لا تزال أقل من تلك الموجودة في الماس البلوري الفردي على الرغم من إضافة مادة رابطة. التقارب بين المعادن غير الحديدية والمواد غير المعدنية صغير جدًا، وليس من السهل لصق الرقائق على طرف الأداة لتشكيل حافة مدمجة أثناء المعالجة
مجالات تطبيق المواد المعنية:
الفولاذ عالي السرعة: يستخدم بشكل أساسي في المناسبات التي تتطلب صلابة عالية مثل أدوات التشكيل والأشكال المعقدة؛
الكربيد الأسمنتي: أوسع نطاق من التطبيقات، قادر بشكل أساسي؛
السيراميك: يستخدم بشكل رئيسي في الآلات الخام والتصنيع عالي السرعة للأجزاء الصلبة وأجزاء الحديد الزهر؛
CBN: يستخدم بشكل أساسي في تحويل الأجزاء الصلبة والتصنيع عالي السرعة لأجزاء الحديد الزهر (بشكل عام، إنه أكثر كفاءة من السيراميك من حيث مقاومة التآكل وصلابة التأثير ومقاومة الكسر)؛
PCD: يستخدم بشكل أساسي لقطع المعادن غير الحديدية والمواد غير المعدنية بكفاءة عالية.
تتميز أدوات Xinfa CNC بجودة ممتازة ومتانة قوية، لمزيد من التفاصيل، يرجى مراجعة: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
وقت النشر: 02 يونيو 2023
