في التصنيع الحديث، مركز النقش والطحن هي واحدة من المعدات الهامة للمعالجة عالية الدقة. إن اختيار الأداة له تأثير حيوي على تأثير المعالجة وكفاءة الإنتاج، خاصة عندما تكون مواد المعالجة مختلفة، واختيار الأداة المناسبة أمر بالغ الأهمية بشكل خاص. لا يمكن للأداة الصحيحة تحسين دقة المعالجة فحسب، بل يمكنها أيضًا إطالة عمر الأداة وتحسين كفاءة الإنتاج وتقليل معدل الفشل أثناء المعالجة. بعد ذلك، سنناقش بالتفصيل كيفية اختيار الأداة المناسبة وفقًا لمواد المعالجة المختلفة.
1. فهم خصائص المواد المعالجة
تتميز المواد المختلفة بخصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة أثناء المعالجة، لذلك عند اختيار الأدوات، يجب مراعاة عوامل مثل صلابة المواد والقوة والمتانة والتوصيل الحراري ومقاومة التآكل وخشونة السطح. فيما يلي خصائص العديد من المواد الشائعة:
المواد المعدنية: مثل الألومنيوم والصلب وسبائك التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ وما إلى ذلك، تتطلب عادةً قوة قطع أعلى وثباتًا حراريًا.
المواد البلاستيكية والمواد المركبة: تتميز بصلابة أقل وقابلية تصنيع أفضل، ولكنها عرضة لخفض تراكم الحرارة.
الخشب والمواد الناعمة: هذه المواد ناعمة نسبياً وقد تولد قوى قطع أكبر عند القطع، لذلك عند اختيار الأدوات يجب الانتباه إلى سرعة القطع وشكل الأداة.
السيراميك والكربيد: هذه المواد صلبة جدًا وتتطلب عادةً مواد أدوات شديدة المقاومة للتآكل للتعامل معها.
2. اختر الأدوات حسب صلابة المادة
تعد صلابة الأداة أحد معايير الاختيار المهمة، خاصة عند معالجة المواد ذات الصلابة العالية، يجب أن تكون صلابة الأداة أعلى من صلابة مادة الشغل لتجنب التآكل المبكر للأداة.
المعادن الناعمة مثل سبائك الألومنيوم وسبائك النحاس: بالنسبة لهذه المواد، يمكن استخدام أدوات الفولاذ عالي السرعة (HSS) أو أدوات الكربيد. من السهل نسبيًا قطع هذه المواد، ولا يلزم أن تكون الأدوات صعبة للغاية. يمكن لأدوات الكربيد تحسين كفاءة الإنتاج مع ضمان متانة الأدوات.
المعادن متوسطة الصلابة مثل الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك التيتانيوم: عند معالجة هذه المواد، عادةً ما تكون أدوات كربيد مغلفة مثل طلاء نيتريد التيتانيوم (TiN) أو طلاء نيتريد الألومنيوم (AlTiN) مطلوبة لزيادة مقاومة التآكل والثبات الحراري للمعادن. أدوات. ** يمكن للطلاء CVD (ترسيب البخار الكيميائي) أو PVD (ترسيب البخار الفيزيائي) ** أن يطيل عمر خدمة الأداة بشكل فعال ويقلل من تلدين الأداة الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة.
المعادن عالية الصلابة (مثل فولاذ الأدوات، والفولاذ المقسى، وسبائك التيتانيوم): بالنسبة لهذه المواد عالية الصلابة، يجب عليك اختيار أدوات ذات صلابة أعلى ومقاومة تآكل أعلى، مثل أدوات PCD (الماس متعدد البلورات) أو CBN (نيتريد البورون المكعب ) أدوات. يمكن أن تظل هذه الأدوات حادة عند معالجة المواد عالية الصلابة، وتقليل قوى القطع، وبالتالي إطالة عمر خدمة الأداة.
3. حدد شكل الأداة وفقًا لخصائص قطع المادة
يحدد شكل الأداة طريقة القطع وتوزيع قوى القطع أثناء عملية القطع. المواد المختلفة لها متطلبات مختلفة لشكل الأداة:
المعادن الناعمة مثل الألومنيوم والنحاس: تستخدم المعادن الناعمة بشكل عام أدوات ذات زاوية حلزونية عالية، لأن زاوية الحلزون الأكبر يمكن أن تقلل الاحتكاك أثناء القطع وتحسن كفاءة القطع. يجب أن تكون زاوية مشط الأداة أكبر بشكل مناسب لضمان قوى قطع أقل وحرارة قطع أقل.
الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك التيتانيوم: غالبًا ما تولد هذه المواد حرارة قطع أكبر، وتحتاج إلى اختيار أدوات ذات زاوية قائمة أو أدوات ذات زاوية حلزونية منخفضة لتقليل توليد حرارة القطع. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب حافة القطع للأداة عادةً قدرًا أكبر من مقاومة التآكل والثبات، لذلك يتم استخدام أدوات ذات حدين أو متعددة الحواف لتحسين ثبات القطع وتقليل الاهتزاز.
البلاستيك والمواد المركبة: عند معالجة هذه المواد، غالبًا ما يتم اختيار أدوات فولاذ التنغستن أو أدوات الكربيد. شكل الأداة هو في الأساس أدوات ذات زاوية قائمة لتقليل قوة القطع وتراكم درجة الحرارة أثناء القطع، وتجنب تشوه المادة أو ذوبانها.
4. اختيار طلاء الأداة
يمكن أن يؤدي اختيار طلاء الأداة إلى تحسين مقاومة التآكل ومقاومة الحرارة للأداة بشكل كبير. بالنسبة لمواد المعالجة المختلفة، يمكن للطلاء المناسب أن يحسن بشكل فعال كفاءة المعالجة وعمر الأداة.
المعادن الناعمة مثل سبائك الألومنيوم والنحاس: يمكن اختيار الأدوات المطلية بـ TiN (نيتريد التيتانيوم). هذا الطلاء يمكن أن يحسن صلابة الأداة ومقاومتها للتآكل، مع تقليل الاحتكاك بين الأداة والمادة.
الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك التيتانيوم وغيرها من المواد التي يصعب معالجتها: إنها مناسبة لاختيار الأدوات المطلية بـ AlTiN (نيتريد الألومنيوم والتيتانيوم). يمكن لهذا الطلاء أن يتحمل درجات الحرارة العالية، ويتكيف مع احتياجات درجات حرارة القطع العالية وقوى القطع العالية، ويقلل من تآكل الأدوات، ويضمن الدقة.
المواد عالية الصلابة مثل الكربيد والسيراميك: **يمكن اختيار الأدوات المطلية **PVD (ترسيب البخار الفيزيائي)**. يتميز هذا الطلاء بثبات حراري جيد ومقاومة للتآكل، وهو مناسب للمعالجة الدقيقة للمواد عالية الصلابة.
5. عوامل أخرى يجب ملاحظتها
سرعة القطع ومعدل التغذية: المواد المختلفة لها متطلبات مختلفة لسرعة القطع ومعدل التغذية. في معالجة المعادن الناعمة مثل سبائك الألومنيوم وسبائك النحاس، يمكن استخدام سرعات قطع ومعدلات تغذية أعلى، بينما في معالجة الكربيد الأسمنتي والسيراميك، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى سرعات قطع ومعدلات تغذية أقل لتقليل تراكم الحرارة المفرط والأدوات يرتدي.
استخدام المبرد: عند معالجة المواد ذات درجة الحرارة العالية (مثل سبائك التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ)، فإن استخدام المبرد يمكن أن يقلل بشكل فعال من درجة حرارة المعالجة، ويقلل من تآكل الأدوات وتشوه المواد. يمكن أن يؤدي الاختيار المعقول لطرق التبريد إلى تحسين جودة المعالجة وعمر الأداة.