Moderní materiály řezných nástrojů prošly více než 100 lety historie vývoje od uhlíkové nástrojové oceli po rychlořeznou nástrojovou ocel,slinutý karbid, keramický nástrojasupertvrdé nástrojové materiály. Ve 2. polovině 18. století byla původním nástrojovým materiálem především uhlíková nástrojová ocel. Protože se v té době používal jako nejtvrdší materiál, který se dal opracovat na řezné nástroje. Uhlíkové nástrojové oceli však mají vzhledem ke své velmi nízké žáruvzdorné teplotě (pod 200°C) nevýhodu v tom, že při řezání vysokou rychlostí jsou vlivem řezného tepla okamžitě a zcela tupé a řezný rozsah je omezený. Proto se těšíme na nástrojové materiály, které lze řezat vysokou rychlostí. Materiál, který se objevuje jako odraz tohoto očekávání, je rychlořezná ocel.
Rychlořezná ocel, známá také jako přední ocel, byla vyvinuta americkými vědci v roce 1898. Nejde ani tak o to, že obsahuje méně uhlíku než uhlíková nástrojová ocel, ale o to, že se přidává wolfram. Vzhledem k úloze tvrdého karbidu wolframu se jeho tvrdost nesnižuje za podmínek vysokých teplot, a protože může být řezán rychlostí mnohem vyšší, než je řezná rychlost uhlíkové nástrojové oceli, nazývá se rychlořezná ocel. V letech 1900~-1920 se objevila rychlořezná ocel s vanadem a kobaltem a její tepelná odolnost byla zvýšena na 500~600 °C. Řezná rychlost řezání oceli dosahuje 30~40 m/min, což je téměř 6násobné zvýšení. Od té doby, se serializací jeho základních prvků, byly vytvořeny wolframové a molybdenové rychlořezné oceli. Dosud je široce používán. Vznik rychlořezné oceli způsobil a
revoluce ve zpracování obrábění, která výrazně zlepšuje produktivitu obrábění kovů a vyžaduje kompletní změnu struktury obráběcího stroje, aby se přizpůsobil požadavkům na řezný výkon tohoto nového nástrojového materiálu. Vznik a další vývoj nových obráběcích strojů zase vedl k vývoji lepších nástrojových materiálů a nástroje byly stimulovány a vyvíjeny. V podmínkách nové technologie výroby mají nástroje z rychlořezné oceli také problém s omezením životnosti nástroje vlivem řezného tepla při řezání vysokou rychlostí. Když řezná rychlost dosáhne 700 °C, rychlořezná ocel
hrot je zcela tupý a při řezné rychlosti nad touto hodnotou je zcela nemožné řezat. V důsledku toho se objevily karbidové nástrojové materiály, které si udržují dostatečnou tvrdost za podmínek vyšších řezných teplot, než jsou výše uvedené, a lze je řezat při vyšších řezných teplotách.
Měkké materiály lze řezat tvrdými materiály a pro řezání tvrdých materiálů je nutné použít materiály, které jsou tvrdší než on. Nejtvrdší látkou na Zemi je v současnosti diamant. Přestože přírodní diamanty byly v přírodě objeveny již dlouho a mají dlouhou historii jejich používání jako řezných nástrojů, syntetické diamanty byly také úspěšně syntetizovány již na počátku 50. let 20. století, ale skutečné využití diamantů k široké výroběmateriály pro průmyslové řezné nástrojeje stále záležitostí posledních desetiletí.
Na jedné straně se s rozvojem moderních vesmírných technologií a leteckých technologií stále více využívá moderních strojírenských materiálů, i když vylepšená rychlořezná ocel, slinutý karbid, popř.nové keramické nástrojové materiálypři řezání tradičních zpracovávaných obrobků se řezná rychlost a produktivita řezání zdvojnásobily nebo dokonce desítkykrát zvýšily, ale při jejich použití pro zpracování výše uvedených materiálů je trvanlivost nástroje a řezná účinnost stále velmi nízká a kvalita řezu je obtížná zaručit, někdy dokonce i nemožné zpracovat, potřebu používat ostřejší a odolnější nástrojové materiály.
Na druhou stranu s rychlým rozvojem modernstrojní výrobaa zpracovatelský průmysl, široké použití automatických obráběcích strojů, obráběcích center s počítačovým numerickým řízením (CNC) a bezobslužných obráběcích dílen, aby se dále zlepšila přesnost zpracování, zkrátila se doba výměny nástrojů a zlepšila se účinnost zpracování, jsou stále naléhavější požadavky vyrobeny tak, aby měly odolnější a stabilnější nástroje. V tomto případě se diamantové nástroje rychle vyvíjely a zároveň se rozvíjelymateriály pro diamantové nástrojebyl také velmi propagován.
Materiály diamantových nástrojůmají řadu vynikajících vlastností s vysokou přesností zpracování, vysokou řeznou rychlostí a dlouhou životností. Například použití nástrojů Compax (polykrystalický diamantový kompozitní plech) může zajistit zpracování desítek tisíc dílů pístních kroužků z křemíkové hliníkové slitiny a jejich hroty nástrojů jsou v podstatě nezměněny; Obrábění leteckých hliníkových nosníků pomocí velkoprůměrových fréz Compax může dosáhnout řezné rychlosti až 3660 m/min; Ty jsou nesrovnatelné s tvrdokovovými nástroji.
Nejen to, použitímateriály pro diamantové nástrojemůže také rozšířit pole zpracování a změnit tradiční technologii zpracování. V minulosti se při zrcadlovém zpracování mohl používat pouze proces broušení a leštění, ale nyní nejen přírodní monokrystalické diamantové nástroje, ale v některých případech lze také použít PDC supertvrdé kompozitní nástroje pro velmi přesné těsné řezání, k dosažení soustružení místo broušení. S aplikacísuper tvrdé nástroje, se objevily některé nové koncepty v oblasti obrábění, jako je použití PDC nástrojů, limitní rychlost soustružení již není nástroj, ale obráběcí stroj, a když rychlost soustružení překročí určitou rychlost, obrobek a nástroj ano. ne teplo. Důsledky těchto převratných konceptů jsou hluboké a nabízejí neomezené vyhlídky pro moderní obráběcí průmysl.
Čas odeslání: List-02-2022
