Mūsdienu griezējinstrumentu materiāliem ir vairāk nekā 100 gadu attīstības vēsture, sākot no oglekļa instrumentu tērauda līdz ātrgriezējinstrumentu tēraudam.cementēts karbīds, keramikas instrumentsunīpaši cieti instrumentu materiāli18. gadsimta otrajā pusē sākotnējais instrumentu materiāls galvenokārt bija oglekļa instrumentu tērauds. Jo tajā laikā tas tika izmantots kā cietākais materiāls, ko varēja apstrādāt griezējinstrumentos. Tomēr, pateicoties ļoti zemajai karstumizturības temperatūrai (zem 200°C), oglekļa instrumentu tēraudam ir tāds trūkums, ka griešanas laikā lielā ātrumā tas uzreiz un pilnībā zaudē savu formu griešanas karstuma dēļ, un griešanas diapazons ir ierobežots. Tāpēc mēs ceram uz instrumentu materiāliem, kurus var griezt lielā ātrumā. Materiāls, kas atspoguļo šīs cerības, ir ātrgriezējtērauds.
Ātrgriezējtēraudu, kas pazīstams arī kā frontālais tērauds, 1898. gadā izstrādāja amerikāņu zinātnieki. Tas nav tik svarīgi, ka tajā ir mazāk oglekļa nekā oglekļa instrumentu tēraudam, bet gan tāpēc, ka tam ir pievienots volframs. Cietā volframa karbīda lomas dēļ tā cietība augstā temperatūrā nemazinās, un, tā kā to var griezt ar ātrumu, kas ir daudz lielāks nekā oglekļa instrumentu tērauda griešanas ātrums, to sauc par ātrgriezējtēraudu. No 1900. līdz 1920. gadam parādījās ātrgriezējtērauds ar vanādiju un kobaltu, un tā karstumizturība tika palielināta līdz 500–600 °C. Griešanas tērauda griešanas ātrums sasniedz 30–40 m/min, kas ir gandrīz 6 reizes lielāks. Kopš tā laika, pateicoties tā sastāvdaļu serializācijai, ir izveidojušies volframa un molibdēna ātrgriezējtēraudi. To plaši izmanto arī mūsdienās. Ātrgriezējtērauda parādīšanās ir izraisījusi
revolūcija griešanas apstrādē, ievērojami uzlabojot metāla griešanas produktivitāti un pieprasot pilnīgu maiņu darbgalda konstrukcijā, lai pielāgotos šī jaunā instrumentu materiāla griešanas veiktspējas prasībām. Jaunu darbgaldu parādīšanās un tālāka attīstība savukārt ir veicinājusi labāku instrumentu materiālu izstrādi, un instrumenti ir tikuši stimulēti un attīstīti. Jaunajos ražošanas tehnoloģiju apstākļos ātrgriezējtērauda instrumentiem ir arī problēma, kas saistīta ar instrumenta izturības ierobežošanu griešanas siltuma dēļ, griežot lielā ātrumā. Kad griešanas ātrums sasniedz 700 °C, ātrgriezējtērauds
gals ir pilnīgi neass, un griešanas ātrumā, kas pārsniedz šo vērtību, to ir pilnīgi neiespējami griezt. Tā rezultātā ir parādījušies karbīda instrumentu materiāli, kas saglabā pietiekamu cietību augstākas griešanas temperatūras apstākļos nekā iepriekš minētie, un tos var griezt augstākās griešanas temperatūrās.
Mīkstus materiālus var griezt ar cietiem materiāliem, un, lai grieztu cietus materiālus, ir jāizmanto materiāli, kas ir cietāki par tiem. Pašlaik cietākā viela uz Zemes ir dimants. Lai gan dabiskie dimanti dabā ir atklāti jau sen, un tiem ir sena vēsture to izmantošanā kā griezējinstrumentiem, sintētiskie dimanti ir veiksmīgi sintezēti jau 20. gadsimta 50. gadu sākumā, taču dimantu reālā izmantošana plašā ražošanā ir...rūpniecisko griezējinstrumentu materiālijoprojām ir pēdējo desmitgažu jautājums.
No vienas puses, attīstoties mūsdienu kosmosa tehnoloģijām un kosmosa tehnoloģijām, arvien vairāk tiek izmantoti mūsdienīgi inženiertehniskie materiāli, lai gan uzlabotais ātrgaitas tērauds, cementētais karbīds unjauni keramikas instrumentu materiāliTradicionālo apstrādes sagatavju griešanā griešanas ātrums un griešanas produktivitāte divkāršojās vai pat desmitiem reižu palielinājās, taču, tos izmantojot iepriekš minēto materiālu apstrādei, instrumenta izturība un griešanas efektivitāte joprojām ir ļoti zema, un griešanas kvalitāti ir grūti garantēt, dažreiz pat nav iespējams apstrādāt, ir nepieciešams izmantot asākus un nodilumizturīgākus instrumentu materiālus.
No otras puses, strauji attīstoties mūsdienu...mašīnbūveun apstrādes rūpniecībā, automātisko darbgaldu, datoru ciparu vadības (CNC) apstrādes centru un bezpilota apstrādes darbnīcu plašajā pielietošanā, lai vēl vairāk uzlabotu apstrādes precizitāti, samazinātu instrumentu maiņas laiku un uzlabotu apstrādes efektivitāti, arvien steidzamākas prasības tiek izvirzītas pēc izturīgākiem un stabilākiem instrumentu materiāliem. Šajā gadījumā dimanta instrumenti ir strauji attīstījušies, un vienlaikus ir attīstījušies arīdimanta instrumentu materiāliir arī ievērojami reklamēta.
Dimanta instrumentu materiālipiemīt virkne izcilu īpašību, ar augstu apstrādes precizitāti, lielu griešanas ātrumu un ilgu kalpošanas laiku. Piemēram, izmantojot Compax (polikristālisku dimanta kompozītmateriālu lokšņu) instrumentus, var nodrošināt desmitiem tūkstošu silīcija alumīnija sakausējuma virzuļa gredzenu detaļu apstrādi, un to instrumentu uzgaļi praktiski nemainās; Lidmašīnu alumīnija starpsienu apstrāde ar Compax liela diametra frēzēm var sasniegt griešanas ātrumu līdz 3660 m/min; Tie ir nesalīdzināmi ar karbīda instrumentiem.
Ne tikai tas, kadimanta instrumentu materiālivar arī paplašināt apstrādes jomu un mainīt tradicionālās apstrādes tehnoloģijas. Agrāk spoguļu apstrādē varēja izmantot tikai slīpēšanas un pulēšanas procesu, bet tagad ne tikai dabīgā monokristāla dimanta instrumentus, bet dažos gadījumos arī PDC supercietos kompozītmateriālu instrumentus var izmantot īpaši precīzai griešanai, lai panāktu virpošanu, nevis slīpēšanu. Pielietojotīpaši cieti instrumenti, apstrādes jomā ir parādījušās dažas jaunas koncepcijas, piemēram, PDC instrumentu izmantošana, ierobežojošais griešanās ātrums vairs nav instruments, bet gan darbgalds, un, kad griešanās ātrums pārsniedz noteiktu ātrumu, sagatave un instruments nesakarst. Šo revolucionāro koncepciju ietekme ir dziļa un paver neierobežotas perspektīvas mūsdienu apstrādes rūpniecībai.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 2. novembris
