การพัฒนามีดครองตำแหน่งสำคัญในประวัติศาสตร์ความก้าวหน้าของมนุษย์ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 28 ถึง 20 ก่อนคริสต์ศักราช กรวยทองเหลือง กรวยทองแดง สว่าน มีด และมีดทองแดงอื่นๆ ปรากฏขึ้นในประเทศจีน ในช่วงปลายยุคสงคราม (ศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช) มีดทองแดงถูกสร้างขึ้นเนื่องจากความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีคาร์บูไรซิ่ง เครื่องเจาะและเลื่อยในเวลานั้นมีความคล้ายคลึงกับเครื่องเจาะและเลื่อยแบบเรียบสมัยใหม่
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของมีดมาพร้อมกับการพัฒนาเครื่องจักร เช่น เครื่องยนต์ไอน้ำ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18
ในปี 1783 René แห่งฝรั่งเศสได้ผลิตหัวกัดเป็นครั้งแรก ในปี 1923 Schrotter ของเยอรมนีได้คิดค้นซีเมนต์คาร์ไบด์ เมื่อใช้ซีเมนต์คาร์ไบด์ ประสิทธิภาพจะมากกว่าสองเท่าของเหล็กความเร็วสูง และคุณภาพพื้นผิวและความแม่นยำของมิติของชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการตัดก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมากเช่นกัน
เนื่องจากราคาเหล็กความเร็วสูงและซีเมนต์คาร์ไบด์มีราคาสูง ในปี 1938 บริษัท German Degusa จึงได้รับสิทธิบัตรเกี่ยวกับมีดเซรามิก ในปี 1972 บริษัท General Electric ของสหรัฐอเมริกาได้ผลิตเพชรสังเคราะห์โพลีคริสตัลไลน์และใบมีดโพลีคริสตัลไลน์คิวบิกโบรอนไนไตรด์ วัสดุเครื่องมือที่ไม่ใช่โลหะเหล่านี้ช่วยให้เครื่องมือตัดด้วยความเร็วสูงขึ้นได้
ในปี 1969 Swedish Sandvik Steel Works ได้รับสิทธิบัตรสำหรับการผลิตเม็ดมีดคาร์ไบด์เคลือบไททาเนียมคาร์ไบด์โดยการสะสมไอสารเคมี ในปี 1972 Bangsha และ Lagolan ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาวิธีการสะสมไอทางกายภาพเพื่อเคลือบชั้นแข็งของไทเทเนียมคาร์ไบด์หรือไทเทเนียมไนไตรด์บนพื้นผิวของซีเมนต์คาร์ไบด์หรือเครื่องมือเหล็กความเร็วสูง วิธีการเคลือบพื้นผิวผสมผสานระหว่างความแข็งแรงและความเหนียวสูงของวัสดุฐานเข้ากับความแข็งสูงและความต้านทานการสึกหรอของชั้นพื้นผิว เพื่อให้วัสดุคอมโพสิตมีประสิทธิภาพการตัดที่ดีขึ้น
เนื่องจากอุณหภูมิสูง ความดันสูง ความเร็วสูง และชิ้นส่วนที่ทำงานในตัวกลางของไหลที่มีฤทธิ์กัดกร่อน จึงมีการใช้วัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนมากขึ้นเรื่อยๆ และระดับอัตโนมัติของการประมวลผลการตัดและข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำในการประมวลผลก็สูงขึ้นเรื่อยๆ . เมื่อเลือกมุมของเครื่องมือ จำเป็นต้องพิจารณาอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น วัสดุชิ้นงาน วัสดุเครื่องมือ คุณสมบัติการประมวลผล (หยาบ การตกแต่ง) ฯลฯ และต้องเลือกอย่างสมเหตุสมผลตามสถานการณ์เฉพาะ
วัสดุเครื่องมือทั่วไป: เหล็กความเร็วสูง, ซีเมนต์คาร์ไบด์ (รวมถึงเซอร์เม็ท), เซรามิก, CBN (คิวบิกโบรอนไนไตรด์), PCD (เพชรโพลีคริสตัลไลน์) เนื่องจากความแข็งของพวกมันนั้นแข็งกว่าหนึ่ง ดังนั้นโดยทั่วไปแล้ว ความเร็วในการตัดก็เป็นหนึ่งเช่นกัน สูงกว่าอีก
การวิเคราะห์ประสิทธิภาพของวัสดุเครื่องมือ
เหล็กความเร็วสูง:
สามารถแบ่งออกเป็นเหล็กความเร็วสูงธรรมดาและเหล็กความเร็วสูงประสิทธิภาพสูง
เหล็กความเร็วสูงธรรมดา เช่น W18Cr4V ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตมีดที่ซับซ้อนต่างๆ ความเร็วตัดโดยทั่วไปไม่สูงเกินไป และอยู่ที่ 40-60 ม./นาที เมื่อตัดวัสดุเหล็กทั่วไป
เหล็กความเร็วสูงประสิทธิภาพสูง เช่น W12Cr4V4Mo ถูกหลอมโดยการเติมปริมาณคาร์บอน ปริมาณวาเนเดียม โคบอลต์ อลูมิเนียม และองค์ประกอบอื่นๆ ลงในเหล็กความเร็วสูงธรรมดา มีความทนทานมากกว่าเหล็กความเร็วสูงทั่วไปถึง 1.5-3 เท่า
คาร์ไบด์:
ตาม GB2075-87 (อ้างอิงถึงมาตรฐาน 190) สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: P, M และ K ซีเมนต์คาร์ไบด์ชนิด P ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการประมวลผลโลหะเหล็กที่มีชิปยาว และสีน้ำเงินจะใช้เป็น เครื่องหมาย; ประเภท M ใช้เป็นหลักในการแปรรูปโลหะกลุ่มเหล็ก และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งมีเครื่องหมายสีเหลืองหรือที่เรียกว่าโลหะผสมแข็งอเนกประสงค์ ประเภท K ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการประมวลผลโลหะที่เป็นเหล็ก โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และวัสดุที่ไม่ใช่โลหะที่มีเศษสั้นที่มีเครื่องหมายสีแดง
ตัวเลขอารบิคที่อยู่ด้านหลัง P, M และ K บ่งบอกถึงประสิทธิภาพและปริมาณการประมวลผลหรือสภาวะการประมวลผล ยิ่งตัวเลขน้อย ความแข็งก็จะยิ่งสูงขึ้นและความเหนียวก็ยิ่งแย่ลง
เซรามิกส์:
วัสดุเซรามิกมีความต้านทานการสึกหรอได้ดีและสามารถแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งสูงซึ่งยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะแปรรูปด้วยเครื่องมือแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ เครื่องมือตัดเซรามิกยังช่วยลดการใช้พลังงานในกระบวนการอบอ่อน และยังช่วยเพิ่มความแข็งของชิ้นงานและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์เครื่องจักรได้อีกด้วย
แรงเสียดทานระหว่างใบมีดเซรามิกกับโลหะมีขนาดเล็กเมื่อตัด การตัดไม่ยึดติดกับใบมีดง่าย และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสร้างขอบที่สะสมไว้ และสามารถตัดด้วยความเร็วสูงได้ ดังนั้นภายใต้สภาวะเดียวกัน ความหยาบผิวของชิ้นงานจึงค่อนข้างต่ำ ความทนทานของเครื่องมือนั้นสูงกว่าเครื่องมือแบบเดิมหลายเท่าหรือหลายสิบเท่า ซึ่งช่วยลดจำนวนการเปลี่ยนเครื่องมือระหว่างการประมวลผล ทนต่ออุณหภูมิสูง มีความแข็งสีแดงดี สามารถตัดได้ต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 1200°C ดังนั้นความเร็วในการตัดของเม็ดมีดเซรามิกจึงอาจสูงกว่าความเร็วตัดของซีเมนต์คาร์ไบด์มาก สามารถตัดด้วยความเร็วสูงหรือ "แทนที่การเจียรด้วยการกลึงและการกัด" ประสิทธิภาพการตัดสูงกว่าเครื่องมือตัดแบบเดิมถึง 3-10 เท่า ช่วยให้ประหยัดเวลาคน ไฟฟ้า และจำนวนเครื่องมือกลได้ 30-70% หรือมากกว่า
ซีบีเอ็น:
นี่เป็นวัสดุที่มีความแข็งสูงสุดเป็นอันดับสองในปัจจุบัน ความแข็งของแผ่นคอมโพสิต CBN โดยทั่วไปคือ HV3000~5000 ซึ่งมีเสถียรภาพทางความร้อนสูงและมีความแข็งที่อุณหภูมิสูง และมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันสูง ออกซิเดชั่นเกิดขึ้นและไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นกับวัสดุที่มีธาตุเหล็กที่อุณหภูมิ 1200-1300 ° C มีค่าการนำความร้อนที่ดีและมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ
PCD เพชรโพลีคริสตัลไลน์:
มีดเพชรมีลักษณะความแข็งสูง กำลังรับแรงอัดสูง การนำความร้อนที่ดีและทนต่อการสึกหรอ และสามารถรับความแม่นยำในการประมวลผลสูงและประสิทธิภาพการประมวลผลในการตัดด้วยความเร็วสูง เนื่องจากโครงสร้างของ PCD เป็นตัวเผาผนึกเพชรเม็ดละเอียดที่มีการวางแนวที่แตกต่างกัน ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอจึงยังคงต่ำกว่าเพชรผลึกเดี่ยวแม้ว่าจะมีการเติมสารยึดเกาะเข้าไปก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะนั้นมีน้อยมาก และเศษก็ไม่สามารถเกาะติดที่ปลายเครื่องมือได้ง่ายเพื่อสร้างคมตัดระหว่างการประมวลผล
ขอบเขตการใช้วัสดุที่เกี่ยวข้อง:
เหล็กความเร็วสูง: ส่วนใหญ่ใช้ในโอกาสที่ต้องการความเหนียวสูง เช่น เครื่องมือขึ้นรูปและรูปทรงที่ซับซ้อน
ซีเมนต์คาร์ไบด์: ใช้งานได้หลากหลายที่สุด โดยพื้นฐานแล้วมีความสามารถ
เซรามิกส์: ส่วนใหญ่ใช้ในการกลึงหยาบและการตัดเฉือนความเร็วสูงของการกลึงชิ้นส่วนแข็งและชิ้นส่วนเหล็กหล่อ
CBN: ส่วนใหญ่ใช้ในการกลึงชิ้นส่วนแข็งและการตัดเฉือนชิ้นส่วนเหล็กหล่อด้วยความเร็วสูง (โดยทั่วไปจะมีประสิทธิภาพมากกว่าเซรามิกในแง่ของความต้านทานการสึกหรอ ความเหนียวทนต่อแรงกระแทก และความต้านทานการแตกหัก);
PCD: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการตัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะที่มีประสิทธิภาพสูง
เครื่องมือ Xinfa CNC มีคุณภาพดีเยี่ยมและมีความทนทานสูง สำหรับรายละเอียด โปรดตรวจสอบ: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
เวลาโพสต์: Jun-02-2023
