Razvoj noževa zauzima važnu poziciju u istoriji ljudskog napretka. Već od 28. do 20. vijeka prije nove ere, u Kini su se pojavili mesingani čunjevi i bakarni čunjevi, bušilice, noževi i drugi bakreni noževi. U kasnom periodu Zaraćenih država (treći vek pre nove ere), bakreni noževi su napravljeni zahvaljujući ovladavanju tehnologijom karburizacije. Bušilice i testere u to vreme imale su neke sličnosti sa modernim ravnim bušilicama i testerama.
slika
Kratka istorija reznih alata
Brzi razvoj noževa došao je krajem 18. stoljeća s razvojem mašina kao što su parne mašine.
Godine 1783, René iz Francuske prvi je proizveo glodalice. Godine 1923. njemački Schrotter izumio je cementni karbid. Kada se koristi cementni karbid, efikasnost je više nego dvostruko veća od brzoreznog čelika, a kvalitet površine i točnost dimenzija radnog komada obrađenog rezanjem su također znatno poboljšani.
Zbog visoke cijene brzoreznog čelika i cementnog karbida, 1938. godine njemačka kompanija Degusa dobila je patent na keramičke noževe. 1972. godine, General Electric Company iz Sjedinjenih Država proizvela je polikristalne sintetičke dijamante i polikristalne kubične bor nitridne oštrice. Ovi nemetalni materijali alata omogućavaju alatu da seče pri većim brzinama.
Godine 1969. švedska čeličana Sandvik dobila je patent za proizvodnju karbidnih umetaka obloženih titanijum karbidom hemijskim taloženjem iz pare. Godine 1972. Bangsha i Lagolan u Sjedinjenim Državama razvili su metodu fizičkog taloženja parom za premazivanje tvrdog sloja titanijum karbida ili titanijum nitrida na površini alata od cementiranog karbida ili brzoreznog čelika. Metoda površinskog premaza kombinuje visoku čvrstoću i žilavost osnovnog materijala sa visokom tvrdoćom i otpornošću na habanje površinskog sloja, tako da kompozitni materijal ima bolje performanse rezanja.
Zbog visoke temperature, visokog pritiska, velike brzine i delova koji rade u korozivnim fluidnim medijima, koriste se sve teže obradivi materijali, a nivo automatizacije obrade rezanja i zahtevi za preciznošću obrade su sve veći i viši. . Prilikom odabira kuta alata potrebno je uzeti u obzir utjecaj različitih faktora, kao što su materijal izratka, materijal alata, svojstva obrade (gruba i završna obrada) itd., koji se moraju razumno odabrati prema konkretnoj situaciji.
Uobičajeni materijali alata: brzorezni čelik, cementirani karbid (uključujući kermet), keramika, CBN (kubni bor nitrid), PCD (polikristalni dijamant), jer je njihova tvrdoća tvrđa od jedan, tako da je općenito brzina rezanja također Jedna viši od drugog.
Analiza performansi materijala alata
Brzorezni čelik: Može se podijeliti na obični brzorezni čelik i brzorezni čelik visokih performansi.
Obični brzorezni čelik, kao što je W18Cr4V, naširoko se koristi u proizvodnji raznih složenih noževa. Njegova brzina rezanja općenito nije prevelika i iznosi 40-60m/min kada se reže uobičajeni čelični materijali.
Brzorezni čelik visokih performansi, kao što je W12Cr4V4Mo, topljen je dodavanjem nekog sadržaja ugljika, sadržaja vanadija, kobalta, aluminija i drugih elemenata običnom brzoreznom čeliku. Njegova izdržljivost je 15-3 puta veća od običnog brzoreznog čelika.
slika
Cementirani karbid: Prema GB2075-87 (odnosi se na standard 190), može se podijeliti u tri kategorije: P, M i K. Cementirani karbid tipa P se uglavnom koristi za obradu crnih metala sa dugim strugotinama, a plava se koristi kao oznaka; Uglavnom se koristi M-tip. Koristi se za obradu crnih i obojenih metala, a označena je žutom bojom, poznata i kao tvrda legura opšte namene. Tip K se uglavnom koristi za obradu crnih metala, obojenih metala i nemetalnih materijala sa kratkim strugotinama, a označen je crvenom bojom.
Arapski brojevi iza P, M i K označavaju njegove performanse i opterećenje obrade ili uslove obrade. Što je broj manji, to je veća tvrdoća i lošija žilavost.
slika
Keramika: Keramički materijali imaju dobru otpornost na habanje i mogu obraditi materijale visoke tvrdoće koje je teško ili nemoguće obraditi tradicionalnim alatima. Osim toga, keramički alati za rezanje mogu izbjeći potrošnju energije prilikom obrade žarenja, a samim tim mogu povećati tvrdoću radnog komada i produžiti vijek trajanja strojne opreme.
Trenje između keramičke oštrice i metala je malo pri rezanju, rez nije lako zalijepiti za sječivo, nije lako proizvesti izgrađenu ivicu, a može se izvršiti rezanje velikom brzinom. Dakle, pod istim uslovima, hrapavost površine obratka je relativno niska. Trajnost alata je nekoliko puta ili čak desetine puta veća nego kod tradicionalnih alata, što smanjuje broj izmjena alata tijekom obrade.
Otpornost na visoke temperature, dobra crvena tvrdoća. Može kontinuirano rezati na 1200 stepeni, tako da brzina rezanja keramičkih umetaka može biti mnogo veća od brzine rezanja cementnog karbida. Može izvoditi rezanje velikom brzinom ili realizirati "zamjenu brušenja struganjem i glodanjem". Efikasnost rezanja je 3-10 puta veća od one kod tradicionalnih reznih alata, a postiže se efekat uštede radnih sati, električne energije i broja alatnih mašina za 30 posto -70 posto ili više.
slika
CBN: Ovo je drugi materijal najveće tvrdoće koji je trenutno poznat. Tvrdoća CBN kompozitnog lima je uglavnom HV3000~5000, koji ima visoku termičku stabilnost i visokotemperaturnu tvrdoću i visoku otpornost na oksidaciju. Na 1000 stepeni C ne dolazi do oksidacije i ne dolazi do hemijske reakcije sa materijalima na bazi gvožđa na 1200-1300 stepenu C. Ima dobru toplotnu provodljivost i nizak koeficijent trenja.
slika
Polikristalni dijamantski PCD: Dijamantski noževi imaju karakteristike visoke tvrdoće, visoke čvrstoće na pritisak, dobre toplotne provodljivosti i otpornosti na habanje, i mogu postići visoku tačnost obrade i efikasnost obrade pri rezanju velikom brzinom. Budući da je struktura PCD-a fino zrnasto dijamantsko sinterovano tijelo s različitim orijentacijama, njegova tvrdoća i otpornost na habanje su i dalje niže od onih kod monokristalnog dijamanta uprkos dodatku veziva. Afinitet prema obojenim metalima i nemetalnim materijalima je vrlo mali, a strugotine nije lako zalijepiti za vrh alata kako bi se formirala ivica tokom obrade.
slika
Rezimiraj
Raspon primjene svakog materijala
Brzorezni čelik: uglavnom se koristi u slučajevima koji zahtijevaju visoku žilavost kao što su alati za oblikovanje i složeni oblici;
Cementirani karbid: najširi raspon primjena, u osnovi sposoban;
Keramika: Uglavnom se koristi u gruboj obradi i brzoj mašinskoj obradi tvrdih delova i delova od livenog gvožđa;
CBN: Uglavnom se koristi za tokarenje tvrdih delova i brzu mašinsku obradu delova od livenog gvožđa (općenito govoreći, efikasniji je od keramike u smislu otpornosti na habanje, udarne žilavosti i otpornosti na lom);
PCD: Uglavnom se koristi za visoko efikasno rezanje obojenih metala i nemetalnih materijala.
