چگونه درج های کاربید را انتخاب کنیم؟

درج کاربید چیست؟

در فلزکاری مدرن،درج کاربیدابزارهای اصلی برای بهبود راندمان ماشینکاری و اطمینان از دقت ماشینکاری هستند. درج‌های کاربید معمولاً با پخت{1} ذرات کاربید تنگستن با سختی بالا با یک چسب فلزی تحت دما و فشار بالا ساخته می‌شوند. سختی آنها بسیار بیشتر از-فولاد با سرعت بالا (HSS) است، در حالی که دارای چقرمگی و مقاومت عالی در برابر تراشه هستند، که آنها را قادر می سازد با-محیط های برش با سرعت بالا و بار{5} بالا کنار بیایند.

• سختی بالا:مقاوم در برابر سایش، مناسب برای برش با سرعت بالا-
• چقرمگی بالا:به راحتی شکسته نمی شود، سازگار با برش و ضربه سنگین است.
• مقاومت در برابر دمای بالا:در طول فرآیند برش به راحتی نرم یا تغییر شکل نمی دهد.
• چندین گزینه پوشش در دسترس است:مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد، چسبندگی را کاهش می دهد و عمر ابزار را افزایش می دهد.
• اشکال و اندازه های متعدد:مناسب برای تراشکاری، فرزکاری، حفاری و سایر روشهای ماشینکاری.
• طراحی غیر قابل نمایه سازی:یک تیغه را می توان چندین بار استفاده کرد و هزینه ها را کاهش داد.

درج‌های کاربید به‌طور گسترده در فرآیندهای ماشین‌کاری مختلف مانند تراشکاری، فرز، و حفاری استفاده می‌شوند و ابزارهای ضروری در ماشین‌کاری مدرن CNC، ساخت قالب و تولید قطعات با دقت بالا-می‌باشند. با این حال، انواع، درجه‌ها، شکل‌ها و پوشش‌های اینسرت‌های موجود در بازار متفاوت است و انتخاب اینسرت‌های مناسب را به چالشی بزرگ برای مهندسین و پرسنل خرید تبدیل می‌کند.

انتخاب درج های کاربید مناسب می تواند راندمان ماشینکاری را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد، عمر ابزار را افزایش دهد، هزینه های تولید را کاهش دهد و دقت ابعاد و کیفیت سطح قطعات ماشینکاری شده را تضمین کند.

درک درجه های درج کاربید

درجه ابزار برش یک استاندارد طبقه بندی برای ترکیب خواص (سختی، چقرمگی، مقاومت در برابر سایش و غیره) مواد ابزار برش کاربید است. میزان بار و سایشی که ابزار برش می تواند در طول برش تحمل کند را تعیین می کند و یک عامل اصلی موثر بر عملکرد برش و عمر ابزار است. نمرات مختلف ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند:

• سری P: سختی بالا، چقرمگی متوسط، مناسب برای ماشینکاری با دقت عمومی، با تعادل بین مقاومت در برابر سایش و قابلیت ضد{0}}بریدگی.
• سری M: چقرمگی بالا، قادر به مقاومت در برابر ضربه های خاص در طول پردازش، مقاومت در برابر سایش متوسط ​​و استحکام نوک نسبتاً پایدار.
• سری K: مقاومت در برابر سایش عالی، اما چقرمگی نسبتا کم، مناسب برای کاربردهایی که نیاز به برش پایدار در دوره های طولانی دارند.
• سری N: نوک برش تیز، سرعت برش سبک، چقرمگی متعادل و مقاومت در برابر سایش، مناسب برای شرایط ماشین کاری سبک-.
• سری S: بالاترین چقرمگی، می‌تواند ضربه بیشتر و برش بار{0} زیاد را تحمل کند، اما مقاومت در برابر سایش کمی کمتر از سری K است.
• سری H: عملکرد کلی به خوبی-متعادل است، مناسب برای سناریوهای ماشینکاری که هم به عمر ابزار و هم به پایداری برش نیاز دارند.

هنگام انتخاب گریدهای درج کاربید، باید به تعادل بین سختی، چقرمگی، مقاومت در برابر سایش و استحکام نوک توجه شود، نه اینکه صرفاً سختی بالا یا چقرمگی بالا را دنبال کنید. تطبیق درجه مناسب می تواند پایداری ابزار را در شرایط مختلف ماشینکاری حفظ کند، عمر ابزار را افزایش دهد و راندمان ماشینکاری را بهبود بخشد.

مواد پردازش را مشخص کنید

اولین قدم در انتخابدرج کاربیداین است که نوع ماده ای را که ماشینکاری می کنید را درک کنید. تفاوت های قابل توجه در سختی، چقرمگی، هدایت حرارتی و خواص برش به طور مستقیم بر انتخاب درجه درج، پوشش و هندسه تأثیر می گذارد.

فولاد (فولاد کربن/فولاد آلیاژی)

تولید گرمای زیاد در حین ماشینکاری به راحتی می تواند باعث سایش یا بریدگی ابزار شود. ابزارهای سری P، اغلب با پوشش TiN یا TiAlN برای متعادل کردن مقاومت سایش و چقرمگی توصیه می‌شوند. برای فولادهای با سختی بالا، پارامترهای برش باید کنترل شوند تا از فشار بیش از حد روی نوک ابزار جلوگیری شود.

فولاد ضد زنگ

در طول ماشینکاری، ابزار برش مستعد چسبیدن است و در نتیجه لبه‌های بالا- ایجاد می‌شود. بنابراین، درج‌های سری M- باید انتخاب شوند و پوشش‌های ضد چسبندگی (مانند TiAlN یا AlTiN) باید در اولویت باشند. در ماشینکاری قطعات نازک-دیواره یا قطعات دقیق، می توان از شکل درج برش سبک-برای کاهش نوسان و بهبود کیفیت سطح استفاده کرد.

چدن

سخت و شکننده، با مقاومت در برابر سایش بالا. درج‌های سری K{1}}مقاومت سایشی قوی دارند. برای چدن خاکستری می‌توان-درج‌های عمومی را انتخاب کرد، در حالی که برای چدن داکتیل، درج‌هایی با قابلیت ضد-بریدگی بالا باید انتخاب شوند و برای کاهش لرزش باید به پارامترهای برش توجه شود.

فلزات غیرآهنی (آلومینیوم، مس و غیره)-

به سرعت برش می دهد اما تمایل دارد به ابزار بچسبد. N-درج‌های سری توصیه می‌شود. برای جلوگیری از گرفتگی به وضوح نوک و طراحی تخلیه تراشه توجه کنید. هنگام ماشینکاری قطعات آلومینیومی با دیواره نازک{3}، عمق برش را به طور مناسب کاهش دهید تا از تغییر شکل جلوگیری شود.

آلیاژهای-در دمای بالا و آلیاژهای تیتانیوم

فرآیند ماشینکاری دشوار است، دمای برش بالا است و درج های برش مستعد بریدگی یا آسیب حرارتی هستند. درج‌های سری S- مناسب‌ترین هستند، اما نیاز به استفاده از خنک‌کننده با راندمان بالا و کنترل دقیق سرعت برش و نرخ تغذیه دارند.

با تجزیه و تحلیل دقیق مواد در حال پردازش، ما نه تنها می توانیم به سرعت محدوده ابزارهای برش را برای انتخاب محدود کنیم، بلکه از هزینه های آزمون و خطا در پردازش واقعی جلوگیری می کنیم و از عملکرد پایدار ابزار برش اطمینان می دهیم.

روش پردازش را به وضوح تعریف کنید

علاوه بر خود ماده، روش ماشینکاری نیز برای انتخاب درج کاربید بسیار مهم است. تفاوت در نیروهای برش، پایداری و روش‌های حذف تراشه در فرآیندهای مختلف، جهت‌گیری‌های مختلف هندسه درج، طراحی زاویه چنگک و استحکام لبه را تعیین می‌کند.

چرخاندن

عملیات تراشکاری نیازمندی های زیادی را برای پایداری و مقاومت در برابر لرزش درج های برش، به ویژه در ماشینکاری قطرهای خارجی، وجه های انتهایی و خطوط ایجاد می کند. درج های لوزی معمولی (مانند 80 درجه، 55 درجه یا 35 درجه) تعادلی بین انعطاف پذیری برش و استحکام لبه ایجاد می کنند و آنها را برای اکثر عملیات تراشکاری عمومی مناسب می کند.

در ماشینکاری شفت‌های بلند یا قطعات کار باریک، زاویه چنگک منفی یا درج‌های نوک تقویت‌شده باید ترجیح داده شود تا با افزایش استحکام لبه برش، خطر ارتعاش و بریدگی کاهش یابد. برای تکمیل یا برش انبوه کوچک- می توان از درج های با زاویه چنگک مثبت استفاده کرد که مقاومت برشی کمتری دارند و به بهبود سطح و ثبات ابعادی کمک می کنند.

آسیاب

در طول فرزکاری، درج برش نیاز به ورود و خروج مکرر از منطقه برش دارد، که نیاز به ظرفیت بالای براده برداری و مقاومت لبه برش در برابر ضربه دارد. برای برش یا تکمیل سبک، هندسه با زاویه چنگک مثبت و لبه برش تیز را می توان برای کاهش نیروهای برش و به حداقل رساندن تغییر شکل قطعات نازک- جداره انتخاب کرد.

در فرزکاری با سرعت بالا یا ماشین‌کاری خوراک بالا، معمولاً از درج‌هایی با زوایای چنگک منفی یا مرکب برای افزایش استحکام لبه و مقاومت در برابر سایش و افزایش عمر مفید استفاده می‌شود. برای ماشینکاری شیارهای عمیق یا حفره های پیچیده، ضخامت درج و طراحی زاویه پشت نیز باید در نظر گرفته شود تا از استحکام کافی و اجازه برش اطمینان حاصل شود.

حفاری

درج‌های حفاری باید همزمان نیروهای محوری و فشارهای جانبی زیادی را تحمل کنند و نیازهای بیشتری را برای پایداری هندسی درج‌ها ایجاد کنند. درج های حفاری تخصصی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند، یا آنهایی که ساختارهای گوه ای یا مثلثی دارند، به توزیع بار برش و کاهش خطر خرد شدن کمک می کنند.

در ماشین کاری سوراخ عمیق، زاویه لبه برش و طراحی فلوت تراشه ای درج ها بسیار مهم است. آنها باید با زاویه چنگک و وضوح مناسب ترکیب شوند تا از برداشتن تراشه های صاف اطمینان حاصل شود. در عین حال، استفاده از مایع خنک کننده برای کنترل گرمای برش برای تثبیت دقت قطر سوراخ و افزایش عمر درج ضروری است.

تعریف روش پردازش و اصلاح بیشتر آن به هندسه، نوع زاویه چنگک و ساختار لبه برش ابزار برش می‌تواند به مهندسان کمک کند تا در شرایط کاری مختلف انتخاب‌های معقول‌تری داشته باشند، در نتیجه ثبات کلی پردازش را بهبود بخشیده و سایش غیرعادی را کاهش می‌دهد، که به ویژه در قطعات دقیق و تولید انبوه ارزشمند است.

الزامات دقت و کارایی ماشینکاری

دقت و کارایی ماشینکاری مستقیماً بر هزینه های تولید و عمر ابزار تأثیر می گذارد. قطعات کار مختلف دارای الزامات بسیار متفاوتی برای پرداخت سطح، دقت ابعاد و زمان چرخه تولید هستند.

قطعات با دقت-بالا:به پایداری تیغه بالا، از جمله نوک تیز، هندسه پایدار و پوشش یکنواخت برای جلوگیری از لرزش یا تغییر شکل در حین ماشینکاری نیاز دارد. مناسب برای قطعات هوافضا، پردازش قالب یا قطعات شفت دقیق.

برای قطعات ماشینکاری شده-حجم یا زبر{1}:توجه بیشتری به دوام ابزار و کارایی برش داده می شود. درج هایی با مقاومت سایش بالا و درجه مناسب را می توان برای متعادل کردن سرعت برش و عمر درج، کاهش فرکانس جایگزینی درج و افزایش زمان چرخه تولید انتخاب کرد.

در سناریوهای ماشینکاری مختلط، که در آن زبر و پس از اتمام کار انجام می شود، می توان از درج های مختلف با هم استفاده کرد. درج های زبر دارای مقاومت سایشی بالایی هستند، در حالی که درج های تکمیلی سطح بالایی دارند و کیفیت قطعه نهایی را تضمین می کنند.

با تعریف واضح الزامات مربوط به دقت و کارایی ماشین‌کاری، تیم‌های مهندسی و تدارکات می‌توانند کیفیت، کارایی و هزینه را هنگام انتخاب ابزار برش در نظر بگیرند، از مشکلات ماشین‌کاری یا وقفه‌های تولید ناشی از انتخاب نادرست ابزار جلوگیری کنند و در عین حال داده‌های اولیه را برای بهینه‌سازی فرآیند بعدی ارائه دهند.

نوع پوشش را درج کنید

پوشش نقش مهمی دردرج کاربید، نه تنها مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد بلکه عملکرد برش را بهبود می بخشد و دمای برش را کاهش می دهد و در نتیجه عمر ابزار را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. مواد مختلف ماشینکاری و شرایط برش الزامات مختلفی را برای پوشش ایجاد می کند. انواع پوشش های رایج و ویژگی های آنها به شرح زیر است:

قلع (نیترید تیتانیوم)

یک پوشش کلاسیک-منظور عمومی با مقاومت در برابر سایش خوب و ضریب اصطکاک کم، مناسب برای عملیات برش کم-بار یا سبک{2}}. روکش TiN دارای سطح زرد طلایی-است، چسبندگی بین ابزار برش و قطعه کار را کاهش می‌دهد و برای ماشینکاری فولاد و چدن عمومی مناسب است.

TiAlN (نیترید آلومینیوم تیتانیوم)

مقاومت بسیار خوبی در برابر حرارت{0}}از خود نشان می‌دهد، که می‌تواند در برابر دماهای بالا ناشی از برش با سرعت بالا مقاومت کند، و برای برش‌های با سرعت متوسط- و- فولاد، فولاد ضد زنگ و برخی مواد آلیاژی مناسب است. پوشش TiAlN یک لایه محافظ آلومینا را در دمای بالا تشکیل می دهد که باعث افزایش بیشتر عمر ابزار می شود.

AlTiN (نیترید آلومینیوم تیتانیوم)

مقاومت در برابر سایش بسیار بالا و توانایی ضد{0}}تراش خوردگی از خود نشان می‌دهد که آن را مخصوصاً برای ماشینکاری آلیاژهای-سختی یا دمای بالا{2}} مناسب می‌کند. سختی سطح بالای پوشش AlTiN آن را قادر می سازد تا یکپارچگی نوک ابزار را تحت بارهای زیاد حفظ کند و خطر خرد شدن و شکستگی را کاهش دهد.

پوشش های کامپوزیت چند لایه (به عنوان مثال، TiCN/TiAlN)

با بهینه سازی مقاومت در برابر سایش و چقرمگی از طریق ساختار چند لایه، برای ماشینکاری-برش{2}موادی دشوار مانند آلیاژهای تیتانیوم، آلیاژهای{3}}در دمای بالا و فولادهای سخت شده مناسب است. پوشش چند لایه عملکرد برش پایدارتری را در شرایط برش با سرعت بالا و عمیق- ارائه می‌کند.

توصیه های گزینش جامع

در ماشین‌کاری واقعی، انتخاب درج‌های کاربید اغلب با یک پارامتر مشخص نمی‌شود، بلکه با یک مبادله جامع- بین عوامل متعدد تعیین می‌شود. یک رویکرد انتخاب معقول باید با "ماشینکاری پایدار" شروع شود و سپس به تدریج کارایی و بهینه سازی هزینه را دنبال کند.

• مواد پردازش را اولویت بندی کنید، ابتدا درجه تیغه و پوشش مناسب را تعیین کنید، سپس شکل تیغه مربوطه را بر اساس روش پردازش انتخاب کنید. تطبیق صحیح مواد یک پیش نیاز برای اطمینان از عملکرد و طول عمر تیغه است.
• تنظیمات باید بر اساس پایداری ماشینکاری انجام شود. اگر سفتی ماشین ابزار متوسط ​​باشد یا شرایط عملیاتی ناپایدار باشد، ابتدا باید درج هایی با چقرمگی بهتر انتخاب شوند تا بریدگی و سایش غیرعادی کاهش یابد. تنها زمانی که شرایط عملیاتی پایدار باشد باید بهبودهایی در راندمان برش در نظر گرفته شود.
• هدف از برش درج باید با توجه به مرحله ماشینکاری متمایز شود. رافینگ روی دوام و براده برداری تمرکز دارد، در حالی که تکمیل بر روی ثبات برش و کیفیت سطح تمرکز دارد. استفاده از یک درج برای همه فرآیندها توصیه نمی شود.
• در نهایت، توصیه می‌شود مدل‌های تیغه‌ای با مشخصات جهانی و عرضه پایدار را انتخاب کنید که جایگزینی بعدی و خرید عمده را تسهیل می‌کند و همچنین به کنترل هزینه پردازش کلی کمک می‌کند.

به طور خلاصه، انتخاب درج های کاربید مناسب باید بر اساس درک کامل شرایط ماشینکاری باشد و یک راه حل ابزار مناسب برای سیستم تولید خود فرد باید با متعادل کردن پایداری، کارایی و هزینه شکل بگیرد.

اکنون با ابزار WAT تماس بگیریدبرای پارامترهای دقیق برش و پیشنهادات شرایط ماشینکاری برای بهینه سازی گزینه های ماشینکاری و هر برش کارآمدتر و دقیق تر!