उन्नत प्रसंस्करण उपकरण और उच्च-प्रदर्शन काटने के उपकरण पूरी तरह से इसके उचित प्रदर्शन का उपयोग कर सकते हैं और अच्छे आर्थिक लाभ प्राप्त कर सकते हैं। उपकरण सामग्रियों के तेजी से विकास के साथ, विभिन्न नए उपकरण सामग्रियों के भौतिक, यांत्रिक गुणों और काटने के प्रदर्शन में बहुत सुधार हुआ है, और अनुप्रयोग रेंज का लगातार विस्तार किया गया है। आज हम इस बात पर ध्यान देंगे कि उपकरण सामग्री को ठीक से कैसे चुनें।

उपकरण सामग्री का मूल प्रदर्शन होना चाहिए

उपकरण सामग्री की पसंद का उपकरण जीवन, मशीनिंग दक्षता, मशीनिंग गुणवत्ता और मशीनिंग लागत पर बहुत प्रभाव पड़ता है। काटने के समय उपकरण को उच्च दबाव, उच्च तापमान, घर्षण, झटका और कंपन का सामना करना पड़ता है। इसलिए, उपकरण सामग्री में निम्नलिखित मूल गुण होने चाहिए:

(1) कठोरता और प्रतिरोध पहनते हैं। उपकरण सामग्री की कठोरता वर्कपीस सामग्री की कठोरता से अधिक होनी चाहिए, आमतौर पर 60HRC से ऊपर की आवश्यकता होती है। उपकरण सामग्री की कठोरता जितनी अधिक होगी, पहनने का प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा।

(२) शक्ति और दृढ़ता। उपकरण सामग्री में कटिंग बलों, झटके और कंपन का सामना करने के लिए उच्च शक्ति और क्रूरता होनी चाहिए, और उपकरण के भंगुर फ्रैक्चर और छिल को रोकना चाहिए।

(३) ऊष्मा प्रतिरोध। उपकरण सामग्री में अच्छा गर्मी प्रतिरोध होता है, उच्च कटाई तापमान का सामना कर सकता है, और इसमें अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है।

(4) प्रक्रिया प्रदर्शन और अर्थव्यवस्था। उपकरण सामग्री में अच्छा फोर्जिंग प्रदर्शन, गर्मी उपचार प्रदर्शन, वेल्डिंग प्रदर्शन, पीस प्रदर्शन आदि होना चाहिए, और उच्च प्रदर्शन और मूल्य अनुपात का पीछा करना चाहिए।

हीरा उपकरण सामग्री

हीरा उपकरण सामग्री और उपकरण अनुप्रयोगों के प्रकार, गुण और विशेषताएं

हीरा कार्बन का एक आइसोमर है, जो प्रकृति में पाया जाने वाला सबसे कठिन पदार्थ है। हीरे के उपकरणों में उच्च कठोरता, उच्च पहनने के प्रतिरोध और उच्च तापीय चालकता है, और गैर-लौह धातुओं और गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से एल्यूमीनियम और सिलिकॉन-एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के उच्च गति वाले मशीनिंग में, मुख्य प्रकार के काटने के उपकरण को बदलने के लिए हीरे के उपकरण मुश्किल होते हैं। हीरे के उपकरण जो उच्च दक्षता, उच्च स्थिरता और लंबे जीवन प्रसंस्करण प्राप्त कर सकते हैं, आधुनिक सीएनसी मशीनिंग में अपरिहार्य उपकरण हैं।

  • हीरे के औजारों के प्रकार
  • प्राकृतिक हीरा कटर: प्राकृतिक हीरे का उपयोग सैकड़ों वर्षों से काटने के उपकरण के रूप में किया जाता रहा है। प्राकृतिक एकल क्रिस्टल डायमंड कटर बारीक जमीन है, और बढ़त को तेज किया जा सकता है। कटिंग एज की त्रिज्या 0.002μm तक पहुंच सकती है, जो अल्ट्रा-पतली कटिंग प्राप्त कर सकती है। वर्कपीस की अत्यंत उच्च परिशुद्धता और बेहद कम सतह खुरदरापन को पहचाना जाता है, आदर्श और अपूरणीय अल्ट्रा-सटीक मशीनिंग उपकरण।
  • PCD हीरा उपकरण: प्राकृतिक हीरा महंगा होता है, हीरे को व्यापक रूप से काटने या पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे (PCD) में उपयोग किया जाता है। 1970 के दशक के प्रारंभ से, उच्च तापमान और उच्च दबाव संश्लेषण प्रौद्योगिकी के बाद पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे (पॉलीक्रिस्टाउइंडियम, पीसीडी ब्लेड) को सफलतापूर्वक विकसित किया गया है। कई मामलों में, प्राकृतिक हीरे के उपकरणों को सिंथेटिक पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। PCD के कच्चे माल प्रचुर मात्रा में हैं, और कीमत प्राकृतिक हीरे के दसवें से दसवें हिस्से तक ही है।

पीसीडी कटर अत्यंत तेज किनारों को पीसने में सक्षम नहीं हैं, और मशीनी वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता प्राकृतिक हीरे की तरह अच्छी नहीं है। उद्योग में चिपब्रेकर के साथ पीसीडी आवेषण का निर्माण करना आसान नहीं है। इसलिए, पीसीडी का उपयोग केवल अलौह धातुओं और गैर-धातुओं के ठीक काटने के लिए किया जा सकता है, और अल्ट्रा-सटीक दर्पण काटने को प्राप्त करना मुश्किल है।

  • सीवीडी डायमंड टूल्स: 1970 के दशक के अंत से 1980 के दशक के अंत तक जापान में सीवीडी डायमंड तकनीक दिखाई दी। सीवीडी डायमंड रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) द्वारा एक विषम सब्सट्रेट (जैसे सीमेंट कार्बाइड, सिरेमिक) जैसी हीरे की फिल्म के संश्लेषण को संदर्भित करता है। सीवीडी हीरे में प्राकृतिक हीरे के समान संरचना और विशेषताएं हैं।

सीवीडी हीरे का प्रदर्शन प्राकृतिक हीरे के बहुत करीब है, और इसमें प्राकृतिक एकल क्रिस्टल हीरे और पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे (PCD) के फायदे हैं, और कुछ हद तक उनकी कमियों को दूर करते हैं।

(2) हीरे के औजारों की प्रदर्शन विशेषताएं:

  • अत्यधिक उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध: प्राकृतिक हीरा प्रकृति में पाया जाने वाला सबसे कठोर पदार्थ है। डायमंड में पहनने का प्रतिरोध बहुत अधिक होता है। जब मशीनिंग उच्च कठोरता सामग्री, हीरे के उपकरण का जीवन 10 से 100 बार, या यहां तक कि सैकड़ों बार, सीमेंटेड कार्बाइड उपकरण का होता है।
  • घर्षण का गुणांक बहुत कम है: हीरे और कुछ अलौह धातुओं के बीच घर्षण गुणांक अन्य उपकरणों की तुलना में कम है, घर्षण गुणांक कम है, प्रसंस्करण के दौरान विरूपण छोटा है, और काटने के बल को कम किया जा सकता है।
  • काटने की धार बहुत तेज होती है: हीरे के औजार की धार तेजी से तेज की जा सकती है, और प्राकृतिक एकल क्रिस्टल हीरे के उपकरण अल्ट्रा पतली काटने और अल्ट्रा-सटीक मशीनिंग के लिए 0.002 ~ 0.008μm के रूप में उच्च हो सकते हैं।
  • इसमें उच्च तापीय चालकता होती है: हीरे में उच्च तापीय चालकता और ऊष्मीय अंतर होता है, काटने से गर्मी का प्रसार आसान होता है और उपकरण का तापमान कम होता है।
  • थर्मल विस्तार का निम्न गुणांक होता है: हीरे में सीमेंट कार्बाइड की तुलना में कई गुना छोटा एक थर्मल विस्तार गुणांक होता है, और गर्मी काटने के कारण उपकरण के आकार में परिवर्तन छोटा होता है, जो उच्च आयामी के साथ सटीक और अल्ट्रा-सटीक मशीनिंग के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है सटीकता।

(३) हीरे के औजार का प्रयोग।

डायमंड टूल्स का उपयोग उच्च गति पर गैर-लौह और गैर-धातु सामग्री के ठीक काटने और उबाऊ के लिए किया जाता है। पहनने के लिए प्रतिरोधी गैर-धातु के सभी प्रकार के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त, जैसे कि एफआरपी पाउडर धातु विज्ञान रिक्त, सिरेमिक सामग्री, आदि; विभिन्न पहनने के लिए प्रतिरोधी अलौह धातुएं, जैसे कि विभिन्न सिलिकॉन-एल्यूमीनियम मिश्र धातु; विभिन्न अलौह धातु परिष्करण।

डायमंड कटर का नुकसान यह है कि थर्मल स्थिरता खराब है। जब काटने का तापमान 700 ° C ~ 800 ° C से अधिक हो जाता है, तो यह पूरी तरह से अपनी कठोरता खो देगा; इसके अलावा, यह लौह धातुओं को काटने के लिए उपयुक्त नहीं है, क्योंकि हीरे (कार्बन) को उच्च तापमान पर लोहे के लिए आसान है परमाणु परमाणु को ग्रेफाइट संरचना में परिवर्तित करने के लिए कार्य करता है, और उपकरण बेहद नाजुक है।

घन बोरान नाइट्राइड उपकरण सामग्री

दूसरी सुपरहार्ड सामग्री, क्यूबिक बोरान नाइट्राइड (CBN), जो हीरे की निर्माण विधि के समान एक विधि द्वारा संश्लेषित है, कठोरता और तापीय चालकता के मामले में हीरे के बाद दूसरे स्थान पर है, और इसमें उत्कृष्ट तापीय स्थिरता है। इसे वातावरण में 10,000 C तक गर्म किया जाता है। कोई ऑक्सीकरण नहीं होता है। सीबीएन में लौह धातुओं के लिए अत्यंत स्थिर रासायनिक गुण हैं और स्टील उत्पादों के प्रसंस्करण में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है।

(1) घन बोरान नाइट्राइड उपकरण के प्रकार

क्यूबिक बोरान नाइट्राइड (CBN) एक ऐसा पदार्थ है जो प्रकृति में मौजूद नहीं है। इसमें एक एकल क्रिस्टल और एक पॉलीक्रिस्टल है, जिसका नाम CBN सिंगल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टलाइन क्यूबिक बोरान नाइट्राइड (PCBN) है। सीबीएन बोरॉन नाइट्राइड (बीएन) के आइसोमर्स में से एक है और इसकी संरचना हीरे के समान है।

PCBN (पॉलीक्रिस्टैलीन क्यूबिक बोरान नाइट्राइड) एक पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री है जिसमें उच्च तापमान और उच्च दबाव के तहत एक बंधन चरण (TiC, TiN, Al, Ti, इत्यादि) के माध्यम से ठीक CBN सामग्रियों को एक साथ घूमा जाता है। हीरा उपकरण सामग्री, जिसे सामूहिक रूप से एक सुपरहार्ड उपकरण सामग्री के रूप में जाना जाता है। PCBN मुख्य रूप से उपकरण या अन्य उपकरण बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

पीसीबीएन टूल्स को इंटीग्रल पीसीबीएन इंसर्ट और पीसीबीएन कंपोजिट इंसर्ट को सिमेंटेड कार्बाइड से विभाजित किया जा सकता है।

पीसीबीएन कम्पोजिट ब्लेड को अच्छी ताकत और बेरहमी के साथ सीमेंटेड कार्बाइड पर O.5 ~ 1.0 मिमी मोटी PCBN की एक परत के द्वारा बनाया जाता है। इसके प्रदर्शन में अच्छी कठोरता और उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध हैं। यह कम झुकने की शक्ति और CBN आवेषण की कठिन वेल्डिंग की समस्याओं को हल करता है।

(2) घन बोरान नाइट्राइड का मुख्य प्रदर्शन और विशेषताएं

यद्यपि घन बोरॉन नाइट्राइड की कठोरता हीरे की तुलना में थोड़ी कम है, यह अन्य उच्च कठोरता सामग्री की तुलना में बहुत अधिक है। CBN का बकाया लाभ यह है कि थर्मल स्थिरता हीरे की तुलना में बहुत अधिक है, 1200 ° C (हीरे के लिए 300-800 ° C) तक। एक और उत्कृष्ट लाभ यह है कि यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और 1200-1300 डिग्री सेल्सियस पर लोहे के साथ रसायन विज्ञान नहीं करता है। प्रतिक्रिया। क्यूबिक बोरान नाइट्राइड की मुख्य प्रदर्शन विशेषताएं इस प्रकार हैं।

  • उच्च कठोरता और प्रतिरोध पहनते हैं: CBN क्रिस्टल संरचना हीरे के समान है और हीरे के समान कठोरता और ताकत है। PCBN विशेष रूप से उच्च कठोरता सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है जो केवल पहले जमीन हो सकती है, और वर्कपीस की बेहतर सतह गुणवत्ता प्राप्त कर सकती है।
  • एक बहुत ही ऊष्मीय स्थिरता है: CBN गर्मी प्रतिरोध 1400 ~ 1500 ° C तक पहुँच सकता है, हीरे के ताप प्रतिरोध (700 ~ 800 ° C) से लगभग l गुना अधिक है। पीसीबीएन उपकरण उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं और कठोर स्टील्स को उच्च गति पर सीमेंटेड कार्बाइड उपकरणों की तुलना में 3 से 5 गुना तेज गति से काट सकते हैं।
  • उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता: यह 1200-1300 डिग्री सेल्सियस तक लौह-आधारित सामग्रियों के साथ एक रासायनिक भूमिका नहीं निभाता है। यह हीरे की तरह तेज नहीं पहनता है। इस समय, यह अभी भी सीमेंट कार्बाइड की कठोरता को बनाए रख सकता है। पीसीबीएन कटर कठोर स्टील को काटने के लिए उपयुक्त है। कच्चा लोहा की व्यापक गति काटने के लिए भागों और ठंडा कच्चा लोहा।
  • अच्छी तापीय चालकता है: हालाँकि CBN की ऊष्मीय चालकता हीरे के साथ नहीं रह सकती है, सभी प्रकार की उपकरण सामग्री में PCBN की तापीय चालकता केवल हीरे के लिए दूसरी है, जो उच्च गति वाले स्टील और हार्ड मिश्र धातु की तुलना में बहुत अधिक है।
  • घर्षण का एक कम गुणांक है: घर्षण के एक कम गुणांक के परिणामस्वरूप कटाई के दौरान कम बल, कम तापमान और बेहतर सतह की गुणवत्ता हो सकती है।

(3) घन बोरान नाइट्राइड उपकरण आवेदन:

क्यूबिक बोरान नाइट्राइड कठोर से कठिन सामग्री जैसे कठोर स्टील, हार्ड कास्ट आयरन, सुपरलाय, हार्ड मिश्र धातु और सतह स्प्रे सामग्री को खत्म करने के लिए उपयुक्त है। प्रसंस्करण सटीकता IT5 तक पहुंच सकती है (छेद IT6 है), और सतह खुरदरापन मान Ra1.25 ~ 0.20μm जितना छोटा हो सकता है।

घन बोरान नाइट्राइड उपकरण सामग्री में खराब क्रूरता और झुकने की ताकत है। इसलिए, घन बोरान नाइट्राइड मोड़ उपकरण कम गति और बड़े प्रभाव भार के साथ किसी न किसी मशीनिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं; उसी समय, यह प्लास्टिक सामग्री (जैसे एल्यूमीनियम मिश्र धातु, तांबा मिश्र धातु, निकल-आधारित मिश्र धातु, प्लास्टिक बड़े स्टील, आदि) को काटने के लिए उपयुक्त नहीं है क्योंकि इन धातुओं को काटने से गंभीर निर्मित किनारे हो सकते हैं और खराब हो सकते हैं। सतह।

सिरेमिक उपकरण सामग्री

सिरेमिक चाकू में उच्च कठोरता, अच्छे पहनने के प्रतिरोध, उत्कृष्ट गर्मी प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता की विशेषताएं हैं, और धातुओं के साथ बंधन करना आसान नहीं है। सिरेमिक टूल्स सीएनसी मशीनिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सिरेमिक उपकरण उच्च गति काटने और सामग्री के कठिन मशीनिंग के लिए मुख्य उपकरणों में से एक बन गए हैं। सिरेमिक टूल्स का उपयोग उच्च गति वाले कटिंग, ड्राई कटिंग, हार्ड कटिंग और मुश्किल मशीन सामग्री के मशीनिंग में किया जाता है। सिरेमिक उपकरण उच्च-कठिन सामग्रियों को कुशलतापूर्वक संसाधित कर सकते हैं जो पारंपरिक उपकरण बिल्कुल भी संसाधित नहीं कर सकते हैं, और "कार पीस" प्राप्त कर सकते हैं; सिरेमिक टूल्स की इष्टतम काटने की गति कठिन मिश्र धातु उपकरणों की तुलना में 2 ~ 10 गुना अधिक हो सकती है, जो प्रसंस्करण को काटने की दक्षता में सुधार करती है। सिरेमिक उपकरण सामग्रियों में उपयोग किया जाने वाला मुख्य कच्चा माल पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में तत्व है। इसलिए, उत्पादकता में सुधार, प्रसंस्करण लागत को कम करने और रणनीतिक कीमती धातुओं को बचाने के लिए सिरेमिक टूल्स का प्रचार और अनुप्रयोग बहुत महत्व रखता है। यह कटिंग तकनीक को भी बहुत बढ़ावा देगा। प्रगति।

(1) 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 समग्र सिलिकॉन नाइट्राइड-एल्यूमिना-आधारित सिरेमिक। उनमें से, एल्यूमिना-आधारित और सिलिकॉन नाइट्राइड-आधारित सिरेमिक उपकरण सामग्री का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सिलिकॉन नाइट्राइड-आधारित सिरेमिक एल्यूमिना-आधारित सिरेमिक से बेहतर हैं।

(2) सिरेमिक टूल्स का प्रदर्शन और विशेषताएं

सिरेमिक टूल्स की प्रदर्शन विशेषताएँ निम्नानुसार हैं:

  • उच्च कठोरता और अच्छा पहनने का प्रतिरोध: हालांकि सिरेमिक टूल्स की कठोरता PCD और PCBN जितनी अधिक नहीं है, यह हार्ड मिश्र धातु और उच्च गति वाले स्टील टूल्स की तुलना में बहुत अधिक है, जो 93-95HRA तक पहुंचता है। सिरेमिक उपकरण उच्च-कठिन सामग्रियों को संसाधित कर सकते हैं जो पारंपरिक उपकरणों के साथ मशीन के लिए मुश्किल हैं और उच्च गति काटने और कठिन काटने के लिए उपयुक्त हैं।
  • उच्च तापमान प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध: सिरेमिक उपकरण अभी भी 1200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान में कटौती कर सकते हैं। सिरेमिक टूल्स में बहुत अच्छे उच्च तापमान यांत्रिक गुण होते हैं। A12O3 सिरेमिक टूल्स में उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है, और काटने वाले किनारों का उपयोग लाल गर्म अवस्था में भी लगातार किया जा सकता है। इसलिए, सिरेमिक उपकरण सूखी काटने को प्राप्त कर सकते हैं, जिससे द्रव को काटने की आवश्यकता समाप्त हो सकती है।
  • अच्छा रासायनिक स्थिरता: सिरेमिक टूल्स धातु के साथ बंधना आसान नहीं है, और इसमें संक्षारण प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता है, जो उपकरण के संबंध को कम कर सकता है।
  • कम घर्षण गुणांक: सिरेमिक उपकरण में धातु और कम घर्षण गुणांक के साथ कम आत्मीयता होती है, जो काटने के बल और तापमान को कम कर सकती है।

(3) सिरेमिक चाकू के अनुप्रयोग होते हैं

सिरेमिक मुख्य रूप से उच्च गति परिष्करण और अर्ध-परिष्करण के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण सामग्रियों में से एक है। सिरेमिक कटर सभी प्रकार के कच्चा लोहा (ग्रे कच्चा लोहा, नमनीय लोहा, निंदनीय कच्चा लोहा, ठंडा कच्चा लोहा, उच्च मिश्र धातु पहनने के लिए प्रतिरोधी कच्चा लोहा) और स्टील (कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील, मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील, उच्च शक्ति स्टील, उच्च) काटने के लिए उपयुक्त हैं। मैंगनीज स्टील, कठोर स्टील)। आदि) का उपयोग तांबा मिश्र, ग्रेफाइट, इंजीनियरिंग प्लास्टिक और कंपोजिट को काटने के लिए भी किया जा सकता है।

सिरेमिक उपकरण सामग्री के प्रदर्शन में कम झुकने की शक्ति और खराब प्रभाव की कठोरता है, और कम गति और प्रभाव भार के तहत काटने के लिए उपयुक्त नहीं है।

 लेपित उपकरण सामग्री

टूल का कोटिंग करना उपकरण के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के महत्वपूर्ण तरीकों में से एक है। लेपित उपकरणों के उद्भव ने उपकरण काटने के प्रदर्शन में एक बड़ी सफलता हासिल की है। लेपित उपकरण अच्छा पहनने के प्रतिरोध के साथ उच्च प्रतिरोध दुर्दम्य परिसर की एक या अधिक परतों पर लेपित है। यह उपकरण प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए हार्ड कोटिंग के साथ टूल बेस को जोड़ती है। लेपित उपकरण मशीनिंग दक्षता बढ़ा सकते हैं, मशीनिंग सटीकता बढ़ा सकते हैं, उपकरण जीवन का विस्तार कर सकते हैं और मशीनिंग लागत को कम कर सकते हैं।

नए सीएनसी मशीन टूल्स में उपयोग किए जाने वाले कटिंग टूल्स का लगभग 80% कोटेड टूल्स का उपयोग करता है। कोटेड टूल्स भविष्य में सीएनसी मशीनिंग के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण उपकरण होंगे।

(1) लेपित उपकरण का प्रकार

कोटिंग विधि के आधार पर, लेपित उपकरणों को रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) लेपित उपकरणों और भौतिक वाष्प जमाव (PVD) लेपित उपकरणों में विभाजित किया जा सकता है। लेपित सीमेंट कार्बाइड उपकरण आमतौर पर रासायनिक वाष्प जमाव के साथ लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस के जमाव तापमान के होते हैं। लेपित उच्च गति स्टील टूल आमतौर पर भौतिक वाष्प जमाव विधि को अपनाता है, और जमाव तापमान लगभग 500 ° C होता है;

लेपित उपकरण की सामग्री के आधार पर, लेपित उपकरण को कार्बाइड लेपित उपकरण, उच्च गति स्टील लेपित उपकरण, और सिरेमिक और सुपरहार्ड सामग्री (हीरा और क्यूबिक बोरान नाइट्राइड) पर लेपित उपकरण में विभाजित किया जा सकता है।

कोटिंग सामग्री की प्रकृति के आधार पर, लेपित उपकरणों को दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् "हार्ड" लेपित उपकरण और 'सॉफ्ट' लेपित उपकरण। "कठिन" लेपित साधनों द्वारा पीछा किया गया मुख्य लक्ष्य उच्च कठोरता और प्रतिरोध है। सेक्स, इसके मुख्य लाभ उच्च कठोरता और अच्छे पहनने के प्रतिरोध हैं, आमतौर पर TiC और TiN कोटिंग्स। "सॉफ्ट" कोटिंग टूल्स का लक्ष्य कम घर्षण गुणांक है, जिसे स्वयं-स्नेहन उपकरण के रूप में भी जाना जाता है, जो वर्कपीस सामग्री के खिलाफ रगड़ता है। गुणांक बहुत कम है, केवल लगभग 0.1, जो संबंध को कम कर सकता है, घर्षण को कम कर सकता है, बल को कम कर सकता है और तापमान को कम कर सकता है।

नैनो-टूलिंग उपकरण हाल ही में विकसित किए गए हैं। इस कोटिंग टूल का उपयोग विभिन्न कार्यात्मक और प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कोटिंग सामग्री (जैसे धातु / धातु, धातु / सिरेमिक, सिरेमिक / सिरेमिक, आदि) के विभिन्न संयोजनों में किया जा सकता है। अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया नैनो-कोटिंग उपकरण सामग्री को उत्कृष्ट विरोधी घर्षण और विरोधी पहनने के गुणों की अनुमति देता है और उच्च गति वाले सूखी काटने के लिए उपयुक्त है।

(2) लेपित उपकरणों के लक्षण

लेपित उपकरणों की प्रदर्शन विशेषताएं इस प्रकार हैं:

  • यांत्रिक और काटने प्रदर्शन:

कोटिंग टूल आधार सामग्री और कोटिंग सामग्री के उत्कृष्ट गुणों को जोड़ता है, जो न केवल सब्सट्रेट की अच्छी क्रूरता और उच्च शक्ति को बनाए रखता है, बल्कि उच्च कठोरता, उच्च पहनने के प्रतिरोध और कम कोटिंग भी है। घर्षण का गुणन। नतीजतन, लेपित उपकरणों को दो बार की तुलना में अधिक तेजी से काटा जा सकता है जितना कि अनएकोटेड उपकरण और उच्च फ़ीड दरों के लिए अनुमति देते हैं। लेपित उपकरणों के जीवन में भी सुधार हुआ है।

  • बहुमुखी प्रतिभा:

कोटिंग उपकरण में एक व्यापक बहुमुखी प्रतिभा और प्रसंस्करण की एक विस्तृत श्रृंखला है। एक लेपित उपकरण कई गैर-लेपित उपकरण बदल सकता है।

  • परत की मोटाई:

कोटिंग की मोटाई बढ़ने के साथ उपकरण का जीवन बढ़ जाएगा, लेकिन जब कोटिंग की मोटाई संतृप्ति तक पहुंच जाती है, तो उपकरण का जीवन अब काफी नहीं बढ़ेगा। जब कोटिंग बहुत मोटी होती है, तो छीलने की संभावना होती है; जब कोटिंग बहुत पतली होती है, तो घर्षण प्रतिरोध खराब होता है।

  • regrind:

कोटिंग ब्लेड में खराब रिग्राइंड, जटिल कोटिंग उपकरण, उच्च प्रक्रिया की आवश्यकताएं और लंबी कोटिंग का समय होता है।

  • लेपित सामग्री:

विभिन्न कोटिंग सामग्री वाले उपकरण में अलग-अलग काटने का प्रदर्शन होता है। उदाहरण के लिए, कम गति पर काटने पर टीआईसी कोटिंग्स का एक फायदा है; टीआईएन उच्च गति काटने के लिए उपयुक्त है।

(3) लेपित उपकरणों के आवेदन

लेपित उपकरण सीएनसी मशीनिंग के क्षेत्र में बहुत संभावनाएं हैं और भविष्य में सीएनसी मशीनिंग के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण उपकरण होंगे। उच्च गति वाले कटिंग ऑपरेशनों को पूरा करने के लिए मिलों, राइमर, ड्रिल, कम्पोजिट होल मशीनिंग टूल्स, गियर हॉब्स, गियर शेपिंग कटर, शेविंग कटर को बनाने के लिए कोटिंग तकनीक लागू की गई है। स्टील और कच्चा लोहा, गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु और अलौह धातुओं की आवश्यकता।

 पुख्ता कार्बाइड उपकरण सामग्री

कार्बाइड उपकरण, विशेष रूप से इंडेक्सेबल कार्बाइड उपकरण, सीएनसी मशीनिंग उपकरण के प्रमुख उत्पाद हैं। 1980 के दशक के बाद से, विभिन्न प्रकार के अभिन्न और अनुक्रमित कार्बाइड उपकरण या आवेषण का विस्तार किया गया है। काटने के उपकरण के क्षेत्र में, इंडेक्सेबल कार्बाइड टूल को सरल मोड़ टूल और फेस मिलिंग कटर से विभिन्न सटीक, जटिल और बनाने वाले टूल में विस्तारित किया जाता है।

(1) सीमेंटेड कार्बाइड उपकरणों के प्रकार

मुख्य रासायनिक संरचना के अनुसार, सीमेंट युक्त कार्बाइड को टंगस्टन कार्बाइड आधारित हार्ड मिश्र धातु और कार्बन (टाइटेनियम नाइट्राइड) (टीआईसी (एन)) आधारित कठिन मिश्र धातु में विभाजित किया जा सकता है।

टंगस्टन कार्बाइड आधारित कठिन मिश्र धातुओं में टंगस्टन-कोबाल्ट (YG), टंगस्टन-कोबाल्ट-टाइटेनियम (YT) और दुर्लभ प्रकार के कार्बाइड (YW) शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक के फायदे और नुकसान हैं। मुख्य घटक टंगस्टन कार्बाइड (WC) और टाइटेनियम कार्बाइड हैं। (TiC), टैंटलम कार्बाइड (TaC), नाइओबियम कार्बाइड (NbC), इत्यादि, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला धातु बंधन चरण कंपनी है।

कार्बन (नाइट्रोजन) टाइटेनियम-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड एक कठोर मिश्र धातु है, जिसमें मुख्य घटक के रूप में TiC होता है (जिनमें से कुछ अन्य कार्बाइड या नाइट्राइड के साथ जोड़े जाते हैं), और आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले धातु के बंधन चरण Mo और Ni हैं।

आईएसओ (मानकीकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संगठन) तीन श्रेणियों में कार्बाइड को काटने का वर्गीकरण करता है:

K0, K40 सहित K वर्ग, चीन के YG वर्ग (WC.Co का मुख्य घटक है) के बराबर है।

कक्षा P, P01 से P50 सहित, चीन में YT के बराबर है (मुख्य घटक WC.TiC.Co है)।

क्लास M, M10 सहित M40, चीन में YW के बराबर है (मुख्य घटक WC-TiC-TaC (NbC) -Co) है।

प्रत्येक ग्रेड क्रमशः 01 से 50 के बीच की संख्या के साथ उच्च कठोरता से अधिकतम कठोरता तक मिश्र धातुओं की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है।

(2) पुख्ता कार्बाइड उपकरणों की प्रदर्शन विशेषताएं

सीमेंट कार्बाइड उपकरणों की प्रदर्शन विशेषताएं इस प्रकार हैं:

  • उच्च कठोरता:

कार्बाइड उपकरण कार्बाइड से बने होते हैं (हार्ड चरण कहा जाता है) और धातु की बाइंडर (जिसे बंधुआ चरण कहा जाता है) पाउडर कठोरता विधि से उच्च कठोरता और पिघलने बिंदु के साथ, और उनकी कठोरता 89-93 एचआरए है। यह हाई-स्पीड स्टील की तुलना में बहुत अधिक है। 5400C पर, कठोरता अभी भी 82-87HRA तक पहुंच सकती है, जो कमरे के तापमान (83-86HRA) पर उच्च गति वाले स्टील की कठोरता के समान है। सीमेंटेड कार्बाइड का कठोरता मूल्य कार्बाइड के धातु बाइंडर चरण की प्रकृति, मात्रा, कण आकार और सामग्री के साथ भिन्न होता है, और आमतौर पर बाइंडर धातु चरण की सामग्री के बढ़ने के साथ घट जाती है। जब बाइंडर चरण की सामग्री समान होती है, तो YT- आधारित मिश्र धातु की कठोरता YG- आधारित मिश्र धातु की तुलना में अधिक होती है, और मिश्रधातु जिसमें TaC (NbC) जोड़ा जाता है, में उच्च तापमान की कठोरता होती है।

  • झुकने शक्ति और क्रूरता:

आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले सीमेंट कार्बाइड की झुकने की ताकत 900-1500 एमपीए की सीमा में है। धातु बंधन चरण सामग्री जितनी अधिक होगी, उतनी ही अधिक लचीली ताकत होगी। जब बांधने की सामग्री समान होती है, तो YG- आधारित (WC-Co) मिश्र धातु की शक्ति YT- आधारित (WC-TiC-Co) मिश्र धातु की तुलना में अधिक होती है, और TiB सामग्री बढ़ने पर ताकत कम हो जाती है । सीमेंट कार्बाइड एक भंगुर पदार्थ है, और इसके प्रभाव की कठोरता कमरे के तापमान पर उच्च गति वाले स्टील का केवल 1/30 से 1/8 है।

  • आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले सिमेंटेड कार्बाइड टूल्स का उपयोग

YG मिश्र धातु का उपयोग मुख्य रूप से कच्चा लोहा, गैर-लौह धातुओं और गैर-धातु सामग्री को संसाधित करने के लिए किया जाता है। महीन दाने वाली सख्त मिश्र धातुएँ (जैसे YG3X, YG6X) कोबाल्ट की मात्रा समान होने पर मध्यम अनाज की तुलना में अधिक कठोरता और प्रतिरोध होता है। यह कुछ विशेष हार्ड कास्ट आयरन, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु, टाइटेनियम मिश्र धातु, कठोर कांस्य और पहनने के लिए प्रतिरोधी इन्सुलेशन सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।

YT- आधारित सीमेंटेड कार्बाइड के उत्कृष्ट लाभ उच्च कठोरता, उच्च तापमान पर अच्छी गर्मी प्रतिरोध, उच्च कठोरता और संपीड़ित ताकत और YG के लिए उच्च प्रतिरोध और बेहतर ऑक्सीकरण प्रतिरोध हैं। इसलिए, जब चाकू को उच्च गर्मी प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, तो उच्च टीआईसी सामग्री वाले ग्रेड का चयन किया जाना चाहिए। YT मिश्र धातु स्टील जैसे प्लास्टिक सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन यह टाइटेनियम मिश्र धातुओं और सिलिकॉन एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त नहीं है।

YW मिश्र धातु में YG और YT मिश्र के गुण होते हैं और इसमें अच्छा व्यापक प्रदर्शन होता है। इसका उपयोग प्रसंस्करण स्टील के लिए और कच्चा लोहा और अलौह धातुओं के प्रसंस्करण के लिए किया जा सकता है। इस तरह के मिश्र धातु, अगर कोबाल्ट सामग्री में ठीक से जोड़ा जाता है, तो उच्च शक्ति पर इस्तेमाल किया जा सकता है और इसका उपयोग विभिन्न कठिन-से-मशीन सामग्री के खुरदरा और बाधित काटने के लिए किया जा सकता है।

 

सामान्य तौर पर, PCBN, सिरेमिक टूल्स, कोटेड कार्बाइड और TiCN- आधारित कार्बाइड उपकरण स्टील जैसे लौह धातुओं के सीएनसी मशीनिंग के लिए उपयुक्त हैं; PCD उपकरण अल-मग, अल, Mg, Cu जैसी अलौह सामग्रियों और उनके मिश्र धातुओं के लिए उपयुक्त हैं। गैर-धातु सामग्री का प्रसंस्करण। तालिका 3-3-2 कुछ वर्कपीस सामग्रियों को सूचीबद्ध करती है जो उपरोक्त टूल सामग्रियों में मशीनिंग के लिए उपयुक्त हैं।

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