Sodobni materiali za rezalna orodja so doživeli več kot 100-letno zgodovino razvoja od ogljikovega orodnega jekla do visokoreznega orodnega jekla,cementni karbid, keramično orodjeinsuper trdi orodni materiali. V drugi polovici 18. stoletja je bil prvotni orodni material predvsem ogljikovo orodno jeklo. Ker se je takrat uporabljal kot najtrši material, ki se ga je dalo obdelati v rezalna orodja. Vendar pa imajo ogljikova orodna jekla zaradi zelo nizke toplotno obstojne temperature (pod 200 °C) to pomanjkljivost, da so takoj in popolnoma topa zaradi rezalne toplote pri rezanju pri visokih hitrostih, območje rezanja pa je omejeno. Zato se veselimo orodnih materialov, ki jih je mogoče rezati pri visokih hitrostih. Material, ki odraža to pričakovanje, je hitrorezno jeklo.
Hitrorezno jeklo, znano tudi kot čelno jeklo, so razvili ameriški znanstveniki leta 1898. Ne gre toliko za to, da vsebuje manj ogljika kot ogljikovo orodno jeklo, temveč za to, da je dodan volfram. Zaradi vloge trdega volframovega karbida se njegova trdota pri visokih temperaturah ne zmanjša, in ker ga je mogoče rezati s hitrostjo, ki je veliko višja od rezalne hitrosti ogljikovega orodnega jekla, se imenuje hitrorezno jeklo. Od leta 1900 do 1920 se je pojavilo hitrorezno jeklo z vanadijem in kobaltom, njegova toplotna odpornost pa se je povečala na 500 do 600 °C. Hitrost rezanja rezalnega jekla doseže 30 ~ 40 m/min, kar se poveča za skoraj 6-krat. Od takrat so se s serijsko serijo njegovih sestavnih elementov oblikovala hitrorezna jekla iz volframa in molibdena. Še vedno se pogosto uporablja do zdaj. Pojav hitroreznega jekla je povzročil a
revolucija v obdelavi rezanja, ki močno izboljša produktivnost rezanja kovin in zahteva popolno spremembo strukture obdelovalnega stroja, da se prilagodi zahtevam rezalne zmogljivosti tega novega materiala orodja. Pojav in nadaljnji razvoj novih obdelovalnih strojev je posledično vodil v razvoj boljših orodnih materialov, orodja pa so se spodbujala in razvijala. V novih pogojih proizvodne tehnologije imajo orodja za hitrorezna jekla tudi problem omejevanja vzdržljivosti orodja zaradi rezalne toplote pri rezanju z visoko hitrostjo. Ko rezalna hitrost doseže 700 °C, hitrorezno jeklo
konica je popolnoma topa, pri hitrosti rezanja nad to vrednostjo pa je rez popolnoma nemogoč. Posledično so se pojavili materiali za orodja iz karbidne trdine, ki ohranjajo zadostno trdoto pri višjih temperaturah rezanja od zgoraj navedenih in jih je mogoče rezati pri višjih temperaturah rezanja.
Mehke materiale je mogoče rezati s trdimi materiali, za rezanje trdih materialov pa je treba uporabiti materiale, ki so trši od njih. Najtrša snov na Zemlji je trenutno diamant. Čeprav so naravne diamante že dolgo odkrili v naravi in imajo dolgo zgodovino uporabe kot orodja za rezanje, so bili tudi sintetični diamanti uspešno sintetizirani že v zgodnjih 50. letih 20. stoletja, vendar je resnična uporaba diamantov za široko izdelavomateriali za industrijsko rezalno orodjeje še vedno stvar zadnjih desetletij.
Po eni strani z razvojem sodobne vesoljske tehnologije in vesoljske tehnologije postaja uporaba sodobnih inženirskih materialov čedalje večja, čeprav so izboljšana hitrorezna jekla, cementni karbid innovi materiali za keramična orodjapri rezanju obdelovancev s tradicionalno obdelavo sta se hitrost rezanja in produktivnost rezanja podvojili ali celo več desetkrat povečali, vendar je pri njihovi uporabi za obdelavo zgoraj navedenih materialov vzdržljivost orodja in učinkovitost rezanja še vedno zelo nizka, kakovost rezanja pa je težavna. za zagotovitev, včasih celo nezmožnost obdelave, potrebo po uporabi ostrejših in bolj odpornih orodnih materialov.
Po drugi strani pa s hitrim razvojem moderneproizvodnja strojevin predelovalna industrija, široka uporaba avtomatskih strojnih orodij, obdelovalnih centrov z računalniškim numeričnim krmiljenjem (CNC) in obdelovalnih delavnic brez osebja, da bi še izboljšali natančnost obdelave, skrajšali čas menjave orodja in izboljšali učinkovitost obdelave, so vedno bolj nujne zahteve narejeni tako, da imajo bolj trpežne in stabilne materiale orodja. V tem primeru so se diamantna orodja hitro razvila, hkrati pa tudi razvojmateriali za diamantna orodjaje bil tudi zelo promoviran.
Materiali za diamantna orodjaimajo vrsto odličnih lastnosti, z visoko natančnostjo obdelave, hitro rezalno hitrostjo in dolgo življenjsko dobo. Na primer, uporaba orodij Compax (polikristalna diamantna kompozitna plošča) lahko zagotovi obdelavo več deset tisoč delov batnih obročkov iz silicijeve aluminijeve zlitine in njihove konice orodja so v bistvu nespremenjene; Obdelava letalskih aluminijastih nosilcev z rezkarji Compax velikega premera lahko doseže rezalne hitrosti do 3660 m/min; Te so neprimerljive s karbidnimi orodji.
Ne samo to, uporabamateriali za diamantna orodjalahko tudi razširi področje obdelave in spremeni tradicionalno tehnologijo obdelave. V preteklosti je obdelava z ogledalom lahko uporabljala samo postopek brušenja in poliranja, zdaj pa ne le naravnih monokristalnih diamantnih orodij, ampak se v nekaterih primerih lahko uporabljajo tudi supertrda kompozitna orodja PDC za izjemno natančno natančno rezanje za doseganje struženja. namesto mletja. Z aplikacijo zasuper trda orodja, so se na področju strojne obdelave pojavili nekateri novi koncepti, kot je uporaba orodij PDC, mejna hitrost struženja ni več orodje, ampak strojno orodje, in ko hitrost struženja preseže določeno hitrost, obdelovanec in orodje naredita ne toplota. Posledice teh prelomnih konceptov so globoke in ponujajo neomejene možnosti za sodobno strojno industrijo.
Čas objave: Nov-02-2022
