Wie wählt man das richtige Werkzeug für bearbeitete Teile aus verschiedenen Materialien?

In der Zerspanung ist die Werkzeugwahl eine Technologie. Wir wissen, dass die Schneidleistung des Werkzeugs oft vom Material des Schneidteils des Werkzeugs, der Werkzeugstruktur und dem geometrischen Material des Werkzeugs abhängt. Was die Standzeit, die Bearbeitungseffizienz, die Bearbeitungsqualität und die Bearbeitungskosten beeinflusst, ist das Material des Werkzeugs selbst und das Material des Werkstücks, das durch das Werkzeug bearbeitet wird.

Daher verbessert die Auswahl geeigneter Werkzeuge für die Bearbeitung von Teilen aus unterschiedlichen Materialien bei der Bearbeitung nicht nur die Bearbeitungseffizienz und Bearbeitungsqualität, sondern verlängert auch die Werkzeuglebensdauer und reduziert die Bearbeitungskosten.

Derzeit gibt es sechs Hauptmaterialien für Bearbeitungswerkzeuge:Diamantwerkzeuge, PCBN-Werkzeuge, Keramikwerkzeuge, beschichtete Werkzeuge, Hartmetallwerkzeuge und Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl. Werfen wir einen Blick darauf, welche Art von Materialien diese sechs Werkzeuge für die Bearbeitung von Teilen geeignet sind.

Diamant T cool

Diamantwerkzeuge werden unterteilt in:Naturdiamantwerkzeuge, PKD-Diamantwerkzeuge und CVD-Diamantwerkzeuge.

Diamantwerkzeuge werden hauptsächlich zum Feinschneiden und Bohren von Nichteisenmetallen und nichtmetallischen Materialien bei hohen Geschwindigkeiten verwendet. Geeignet für die Bearbeitung verschiedener verschleißfester Nichtmetalle und verschiedener verschleißfester NE-Metalle. Der Nachteil von Diamantwerkzeugen ist die schlechte thermische Stabilität. Wenn die Schnitttemperatur 700℃～800℃ übersteigt, geht seine Härte vollständig verloren. Darüber hinaus ist es nicht zum Schneiden von Eisenmetallen geeignet, da Diamant (Kohlenstoff) bei hohen Temperaturen leicht mit Eisenatomen interagiert, Kohlenstoffatome in Graphitstrukturen umwandelt und das Werkzeug leicht beschädigt wird.

PCBN T cool

PCBN-Werkzeuge können in integrale PCBN-Klingen und mit Hartmetall gesinterte PCBN-Verbundklingen unterteilt werden.

PCBN-Werkzeuge eignen sich zum Schlichten verschiedener schwer zerspanbarer Materialien wie gehärtetem Stahl, hartem Gusseisen, Hochtemperaturlegierungen, Hartlegierungen und Oberflächenspritzmaterialien. Die Bearbeitungsgenauigkeit kann IT5 erreichen (Loch ist IT6), und der Oberflächenrauheitswert kann so klein wie Ra1,25 ~ 0,20 m sein. PCBN-Werkzeuge haben eine schlechte Zähigkeit und Biegefestigkeit. Daher sind Drehwerkzeuge aus kubischem Bornitrid nicht für die Schruppbearbeitung bei niedrigen Geschwindigkeiten und großen Stoßbelastungen geeignet. Gleichzeitig eignen sie sich nicht zum Schneiden von Materialien mit hoher Plastizität (wie Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen, Nickelbasislegierungen, Stähle mit hoher Plastizität usw.). Weil das Schneiden dieser Metalle eine starke Aufbauschneide erzeugt, die die bearbeitete Oberfläche verschlechtert.

C eramisch T cool

Keramische Werkzeugmaterialien können im Allgemeinen in drei Kategorien eingeteilt werden:auf Aluminiumoxid basierende Keramiken, auf Siliziumnitrid basierende Keramiken und Verbundkeramiken auf Siliziumnitrid-Aluminiumoxid-Basis.

Keramik ist einer der Werkzeugwerkstoffe, der hauptsächlich für das Hochgeschwindigkeits-Schlichten und Vorschlichten verwendet wird. Keramikwerkzeuge eignen sich zum Schneiden aller Arten von Gusseisen (Grauguss, Sphäroguss, Temperguss, Hartguss, hochlegierter verschleißfester Guss) und Stahl (Kohlenstoff-Baustahl, legierter Baustahl, hochfest). Stahl, Hochmanganstahl, abgeschreckter Stahl) usw.) kann auch zum Schneiden von Kupferlegierungen, Graphit, technischen Kunststoffen und Verbundwerkstoffen verwendet werden. Keramische Werkzeugmaterialien haben die Probleme geringer Biegefestigkeit und schlechter Schlagzähigkeit. Sie sind nicht zum Schneiden bei niedrigen Geschwindigkeiten und Stoßbelastungen geeignet.

Beschichtet T cool

Nach verschiedenen Beschichtungsverfahren kann es in mit chemischer Dampfabscheidung (CVD) beschichtete Werkzeuge und mit physikalischer Dampfabscheidung (PVD) beschichtete Werkzeuge unterteilt werden. Entsprechend den verschiedenen Substratmaterialien kann es in mit Hartlegierungen beschichtete Werkzeuge, mit Hochgeschwindigkeitsstahl beschichtete Werkzeuge und beschichtete Werkzeuge auf keramischen und superharten Materialien unterteilt werden. Je nach Beschaffenheit des Materials kann man es in hartbeschichtete Werkzeuge und weichbeschichtete Werkzeuge einteilen. Es gibt auch beliebte Werkzeuge mit Nanobeschichtung.

Beschichtete Werkzeuge haben ein großes Potenzial im Bereich der CNC-Bearbeitung und werden zukünftig die wichtigste Werkzeugvariante im Bereich der CNC-Bearbeitung sein. Die Beschichtungstechnologie wurde auf Schaftfräser, Reibahlen, Bohrer, Verbundlochbearbeitungswerkzeuge, Wälzfräser, Wälzstoßmaschinen, Wälzfräser, Formräumnadeln und verschiedene maschinengespannte Wendeschneidplatten angewendet, um die Anforderungen des Hochgeschwindigkeitsschneidens zu erfüllen Der Bedarf an Materialien wie Stahl und Gusseisen, hitzebeständige Legierungen und Buntmetalle. Mit zunehmender Schichtdicke erhöht sich die Werkzeugstandzeit, aber wenn die Schichtdicke die Sättigung erreicht, steigt die Werkzeugstandzeit nicht mehr wesentlich an. Wenn die Beschichtung zu dick ist, kann es leicht zum Ablösen kommen, und wenn die Beschichtung zu dünn ist, ist die Verschleißfestigkeit schlecht.

C Arbide T cool

Gemäß der chemischen Hauptzusammensetzung kann Hartmetall in Hartmetall auf Wolframkarbidbasis und Hartmetall auf Titankohlenstoff (Nitrid) (TiC(N))-Basis unterteilt werden. Unter diesen umfassen Hartmetalle auf Wolframkarbidbasis Wolfram-Kobalt (YG), Wolfram-Kobalt-Titan (YT) und seltenes Karbid zugesetzt (YW). Sie haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Die Hauptbestandteile sind Wolframcarbid (WC) und Titancarbid (TiC), Tantalcarbid (TaC), Niobcarbid (NbC) usw.

YG-Legierungen werden hauptsächlich zur Bearbeitung von Gusseisen, Nichteisenmetallen und nichtmetallischen Werkstoffen verwendet. Feinkörniges Hartmetall (wie YG3X, YG6X) hat bei gleichem Kobaltgehalt eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit als mittelkörniges Hartmetall. Es eignet sich für die Verarbeitung von speziellem Hartgusseisen, austenitischem Edelstahl, hitzebeständigen Legierungen, Titanlegierungen, Hartbronze und verschleißfesten Isoliermaterialien usw. Die herausragenden Vorteile von YT-Hartmetall sind hohe Härte, gute Hitzebeständigkeit, höher Härte und Druckfestigkeit bei hoher Temperatur als YG und bessere Oxidationsbeständigkeit. YW-Legierungen haben sowohl die Eigenschaften von YG- als auch von YT-Legierungen mit guter Gesamtleistung.

H hohe Geschwindigkeit S teel T cool

Schnellarbeitsstahl kann je nach Verwendungszweck in allgemeinen Schnellarbeitsstahl und Hochleistungsschnellarbeitsstahl unterteilt werden. Allzweck-Schnellarbeitsstahl kann im Allgemeinen in zwei Arten unterteilt werden:Wolframstahl und Wolfram-Molybdän-Stahl. Hochleistungs-Schnellarbeitsstahl umfasst hauptsächlich die folgenden Kategorien:Schnellarbeitsstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, Schnellarbeitsstahl mit hohem Vanadiumgehalt, Kobalt-Schnellarbeitsstahl, Aluminium-Schnellarbeitsstahl, superharter Stickstoff-Schnellarbeitsstahl.

Allzweck-Schnellarbeitsstahl:Wird hauptsächlich zur Herstellung von Schneidwerkzeugen (z. B. Bohrer, Gewindebohrer, Sägeblätter) und Präzisionswerkzeugen (z. B. Wälzfräser, Wälzfräser und Räumnadeln) für metallische Werkstoffe mit einer Schnitthärte von HB ≤ 300 verwendet. Die üblicherweise verwendeten Stahlsorten sind W18Cr4V , W6Mo5Cr4V2 usw.

Spezial-Schnellarbeitsstahl:Einschließlich Cobalt-Schnellarbeitsstahl und superharter Schnellarbeitsstahl (Härte HRC68~70), die hauptsächlich zur Herstellung von Werkzeugen zum Schneiden von schwer zu bearbeitenden Metallen (wie Hochtemperaturlegierungen, Titan) verwendet werden Legierungen und hochfeste Stähle). Häufig verwendete Stahlsorten sind W12Cr4V5Co5, W2Mo9Cr4VCo8 usw.