¿Cómo elegir la herramienta adecuada para piezas mecanizadas de diferentes materiales?

En el mecanizado, la elección de las herramientas es una tecnología. Sabemos que el rendimiento de corte de la herramienta a menudo depende del material de la parte de corte de la herramienta, la estructura de la herramienta y el material geométrico de la herramienta. Lo que afecta la vida útil de la herramienta, la eficiencia del procesamiento, la calidad del procesamiento y el costo del procesamiento es el material de la herramienta en sí y el material de la pieza procesada por la herramienta.

Por lo tanto, en el mecanizado, la selección de herramientas adecuadas para mecanizar piezas de diferentes materiales no solo mejora la eficiencia y la calidad del mecanizado, sino que también prolonga la vida útil de la herramienta y reduce los costes de mecanizado.

En la actualidad, hay seis materiales principales para herramientas de mecanizado:herramientas de diamante, herramientas de PCBN, herramientas de cerámica, herramientas recubiertas, herramientas de carburo y herramientas de acero de alta velocidad. Echemos un vistazo a qué tipo de materiales son adecuadas estas seis herramientas para mecanizar piezas.

Diamante T genial

Las herramientas de diamante se dividen en:herramientas de diamante natural, herramientas de diamante PCD y herramientas de diamante CVD.

Las herramientas de diamante se utilizan principalmente para el corte fino y el mandrinado de metales no ferrosos y materiales no metálicos a altas velocidades. Adecuado para procesar varios no metales resistentes al desgaste y varios metales no ferrosos resistentes al desgaste. La desventaja de las herramientas de diamante es la baja estabilidad térmica. Cuando la temperatura de corte supera los 700 ℃ ~ 800 ℃, su dureza se perderá por completo. Además, no es adecuado para cortar metales ferrosos, porque el diamante (carbono) interactúa fácilmente con los átomos de hierro a altas temperaturas, transformando los átomos de carbono en estructuras de grafito, y la herramienta se daña fácilmente.

PCBN T genial

Las herramientas de PCBN se pueden dividir en hojas de PCBN integrales y hojas compuestas de PCBN sinterizadas con carburo cementado.

Las herramientas PCBN son adecuadas para el acabado de varios materiales difíciles de cortar, como acero endurecido, hierro fundido duro, aleaciones de alta temperatura, aleaciones duras y materiales de pulverización de superficies. La precisión de mecanizado puede alcanzar IT5 (el orificio es IT6), y el valor de rugosidad de la superficie puede ser tan pequeño como Ra1.25～0.20m. Las herramientas PCBN tienen poca tenacidad y resistencia a la flexión. Por lo tanto, las herramientas de torneado de nitruro de boro cúbico no son adecuadas para el mecanizado de desbaste a bajas velocidades y grandes cargas de impacto. Al mismo tiempo, no son adecuados para cortar materiales con alta plasticidad (como aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre, aleaciones con base de níquel, acero con alta plasticidad, etc.). Porque al cortar estos metales se producirá una gran acumulación de filo, lo que deteriorará la superficie mecanizada.

C erámica T genial

Los materiales cerámicos para herramientas generalmente se pueden dividir en tres categorías:cerámicas a base de alúmina, cerámicas a base de nitruro de silicio y cerámicas compuestas a base de nitruro de silicio y alúmina.

La cerámica es uno de los materiales para herramientas que se utiliza principalmente para el acabado y el semiacabado de alta velocidad. Las herramientas cerámicas son adecuadas para cortar todo tipo de fundición (fundición gris, fundición dúctil, fundición maleable, fundición enfriada, fundición de alta aleación resistente al desgaste) y acero (acero estructural al carbono, acero estructural aleado, acero de alta resistencia). acero, acero con alto contenido de manganeso, acero templado, etc.), también se puede utilizar para cortar aleaciones de cobre, grafito, plásticos de ingeniería y materiales compuestos. Los materiales cerámicos para herramientas tienen los problemas de baja resistencia a la flexión y mala resistencia al impacto. No son adecuados para cortar a bajas velocidades y cargas de impacto.

Revestido T genial

De acuerdo con los diferentes métodos de recubrimiento, se puede dividir en herramientas recubiertas de deposición química de vapor (CVD) y herramientas recubiertas de deposición física de vapor (PVD). Según los diferentes materiales del sustrato, se puede dividir en herramientas recubiertas de aleación dura, herramientas recubiertas de acero de alta velocidad y herramientas recubiertas en cerámica y materiales superduros. Según la naturaleza del material, se puede dividir en herramientas con recubrimiento duro y herramientas con recubrimiento blando. También existen herramientas populares con nanorrevestimiento.

Las herramientas recubiertas tienen un gran potencial en el campo del mecanizado CNC y serán la variedad de herramientas más importante en el campo del mecanizado CNC en el futuro. La tecnología de recubrimiento se ha aplicado a fresas, escariadores, taladros, herramientas de mecanizado de orificios compuestos, fresas para engranajes, moldeadores de engranajes, cortadores de engranajes, brochas de formación y varios insertos intercambiables sujetados a máquina para cumplir con los requisitos de corte de alta velocidad La necesidad de materiales tales como acero y hierro fundido, aleaciones resistentes al calor y metales no ferrosos. A medida que aumenta el espesor del recubrimiento, la vida útil de la herramienta aumentará, pero cuando el espesor del recubrimiento alcance la saturación, la vida útil de la herramienta dejará de aumentar significativamente. Cuando el recubrimiento es demasiado grueso, es fácil que se pele, y cuando el recubrimiento es demasiado delgado, la resistencia al desgaste es deficiente.

C arbide T genial

De acuerdo con la composición química principal, el carburo cementado se puede dividir en carburo cementado a base de carburo de tungsteno y carburo cementado a base de carbono titanio (nitruro) (TiC(N)). Entre ellos, los carburos cementados a base de carburo de tungsteno incluyen tungsteno-cobalto (YG), tungsteno-cobalto-titanio (YT) y carburo agregado raro (YW). Tienen sus propias ventajas y desventajas. Los componentes principales son carburo de tungsteno (WC) y carburo de titanio (TiC), carburo de tantalio (TaC), carburo de niobio (NbC), etc.

Las aleaciones YG se utilizan principalmente para procesar hierro fundido, metales no ferrosos y materiales no metálicos. El carburo cementado de grano fino (como YG3X, YG6X) tiene mayor dureza y resistencia al desgaste que el de grano medio cuando el contenido de cobalto es el mismo. Es adecuado para procesar hierro fundido duro especial, acero inoxidable austenítico, aleación resistente al calor, aleación de titanio, bronce duro y materiales aislantes resistentes al desgaste, etc. Las ventajas sobresalientes del carburo cementado YT son alta dureza, buena resistencia al calor, mayor Dureza y resistencia a la compresión a alta temperatura que YG, y mejor resistencia a la oxidación. Las aleaciones YW tienen las propiedades de las aleaciones YG e YT con un buen rendimiento general.

A alta velocidad E acero T genial

De acuerdo con diferentes propósitos, el acero de alta velocidad se puede dividir en acero de alta velocidad general y acero de alta velocidad de alto rendimiento. El acero de alta velocidad de uso general generalmente se puede dividir en dos tipos:acero de tungsteno y acero de tungsteno-molibdeno. El acero de alta velocidad de alto rendimiento incluye principalmente las siguientes categorías:acero de alta velocidad con alto contenido de carbono, acero de alta velocidad con alto contenido de vanadio, acero de alta velocidad con cobalto, acero de alta velocidad con aluminio, acero de alta velocidad súper duro con nitrógeno.

Acero rápido de uso general:utilizado principalmente para la fabricación de herramientas de corte (como taladros, machos, hojas de sierra) y herramientas de precisión (como fresas, fresadoras y brochas) para materiales metálicos con una dureza de corte HB≤300. Los grados de acero comúnmente utilizados son W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, etc.

Acero de alta velocidad para fines especiales:incluye acero de alta velocidad con cobalto y acero de alta velocidad súper duro (dureza HRC68～70), que se utiliza principalmente para fabricar herramientas para cortar metales difíciles de mecanizar (como aleaciones de alta temperatura, titanio aleaciones y aceros de alta resistencia). Los grados de acero comúnmente utilizados son W12Cr4V5Co5, W2Mo9Cr4VCo8, etc.