Ժամանակակից կտրող գործիքների նյութերը ավելի քան 100 տարվա զարգացման պատմություն ունեն՝ սկսած ածխածնային գործիքային պողպատից մինչև բարձր արագության գործիքային պողպատ,ցեմենտացված կարբիդ, կերամիկական գործիքևգերկարծր գործիքային նյութեր18-րդ դարի երկրորդ կեսին գործիքի սկզբնական նյութը հիմնականում ածխածնային գործիքային պողպատն էր։ Այդ ժամանակ այն օգտագործվում էր որպես ամենակարծր նյութ, որը կարող էր մեքենայով մշակվել կտրող գործիքների մեջ։ Սակայն, իր շատ ցածր ջերմակայունության պատճառով (200°C-ից ցածր), ածխածնային գործիքային պողպատներն ունեն այն թերությունը, որ բարձր արագությամբ կտրելիս կտրման ջերմության պատճառով անմիջապես և լիովին անփայլ են դառնում, և կտրման միջակայքը սահմանափակ է։ Հետևաբար, մենք անհամբեր սպասում ենք այնպիսի գործիքային նյութերի, որոնք կարող են կտրվել բարձր արագությամբ։ Այս սպասումը արտացոլող նյութը բարձր արագությամբ պողպատն է։
Բարձր արագության պողպատը, որը հայտնի է նաև որպես ճակատային պողպատ, մշակվել է ամերիկացի գիտնականների կողմից 1898 թվականին: Խնդիրը ոչ այնքան նրանում է, որ այն պարունակում է ավելի քիչ ածխածին, քան ածխածնային գործիքային պողպատը, որքան նրանում, որ ավելացվում է վոլֆրամ: Կարծր վոլֆրամի կարբիդի դերի շնորհիվ դրա կարծրությունը չի նվազում բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում, և քանի որ այն կարող է կտրվել ածխածնային գործիքային պողպատի կտրման արագությունից շատ ավելի բարձր արագությամբ, այն անվանվել է բարձր արագության պողպատ: 1900-1920 թվականներին ի հայտ եկավ վանադիումով և կոբալտով բարձր արագության պողպատը, և դրա ջերմակայունությունը բարձրացավ մինչև 500-600 °C: Կտրող պողպատի կտրման արագությունը հասնում է 30-40 մ/րոպեի, որը մեծացել է գրեթե 6 անգամ: Այդ ժամանակվանից ի վեր, դրա բաղադրիչ տարրերի սերիականացմամբ, ձևավորվել են վոլֆրամի և մոլիբդենի բարձր արագության պողպատներ: Այն լայնորեն օգտագործվում է մինչ օրս: Բարձր արագության պողպատի ի հայտ գալը հանգեցրել է...
Հեղափոխություն կտրման մշակման մեջ, որը զգալիորեն բարելավել է մետաղի կտրման արտադրողականությունը և պահանջել է մեքենայի կառուցվածքի ամբողջական փոփոխություն՝ այս նոր գործիքային նյութի կտրման կատարողականի պահանջներին հարմարվելու համար: Նոր մեքենաների ի հայտ գալը և հետագա զարգացումը, իր հերթին, հանգեցրել է ավելի լավ գործիքային նյութերի մշակմանը, և գործիքները խթանվել և զարգացվել են: Նոր արտադրական տեխնոլոգիական պայմաններում բարձր արագությամբ պողպատե գործիքները նաև խնդիր ունեն սահմանափակելու գործիքի դիմացկունությունը՝ բարձր արագությամբ կտրելիս կտրման ջերմության պատճառով: Երբ կտրման արագությունը հասնում է 700°C-ի, բարձր արագությամբ պողպատը
ծայրը լիովին բթացած է, և այս արժեքից բարձր կտրման արագության դեպքում այն կտրելն ամբողջովին անհնար է։ Արդյունքում, առաջացել են կարբիդային գործիքային նյութեր, որոնք պահպանում են բավարար կարծրություն վերը նշվածից բարձր կտրման ջերմաստիճանի պայմաններում և կարող են կտրվել ավելի բարձր կտրման ջերմաստիճաններում։
Փափուկ նյութերը կարելի է կտրել կոշտ նյութերով, իսկ կոշտ նյութերը կտրելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել ավելի կոշտ նյութեր: Երկրի վրա այս պահին ամենակարծր նյութը ադամանդն է: Չնայած բնական ադամանդները վաղուց են հայտնաբերվել բնության մեջ, և դրանք երկար պատմություն ունեն դրանք որպես կտրող գործիքներ օգտագործելու, սինթետիկ ադամանդները նույնպես հաջողությամբ սինթեզվել են դեռևս 20-րդ դարի 50-ականների սկզբին, բայց ադամանդների իրական օգտագործումը լայնորեն կիրառվել է...արդյունաբերական կտրող գործիքների նյութերդեռևս վերջին տասնամյակների հարց է։
Մի կողմից, ժամանակակից տիեզերական տեխնոլոգիաների և աէրոտիեզերական տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ, ժամանակակից ինժեներական նյութերի օգտագործումը դառնում է ավելի ու ավելի առատ, չնայած բարելավված արագագործ պողպատը, ցեմենտացված կարբիդը ևնոր կերամիկական գործիքների նյութերԱվանդական մշակման աշխատանքային կտորների կտրման ժամանակ կտրման արագությունը և արտադրողականությունը կրկնապատկվել կամ նույնիսկ տասնյակ անգամ աճել են, սակայն վերը նշված նյութերը մշակելիս գործիքի դիմացկունությունը և կտրման արդյունավետությունը դեռևս շատ ցածր են, իսկ կտրման որակը դժվար է երաշխավորել, երբեմն նույնիսկ անհնար է մշակել, անհրաժեշտ է օգտագործել ավելի սուր և ավելի մաշվածության դիմացկուն գործիքային նյութեր։
Մյուս կողմից, ժամանակակիցի արագ զարգացման հետ մեկտեղմեքենաների արտադրությունև վերամշակող արդյունաբերության մեջ, ավտոմատ մեքենաների, համակարգչային թվային կառավարման (CNC) մեքենայական կենտրոնների և անօդաչու մեքենայական արհեստանոցների լայն կիրառման շնորհիվ, մշակման ճշգրտությունը հետագայում բարելավելու, գործիքի փոփոխության ժամանակը կրճատելու և մշակման արդյունավետությունը բարելավելու համար, ավելի ու ավելի հրատապ պահանջներ են ներկայացվում ավելի դիմացկուն և կայուն գործիքային նյութեր ունենալու համար: Այս դեպքում ադամանդե գործիքները արագ զարգացել են, և միևնույն ժամանակ, զարգացումըադամանդե գործիքների նյութերնույնպես մեծապես առաջ է մղվել։
Ադամանդե գործիքների նյութերունեն մի շարք գերազանց հատկություններ՝ բարձր մշակման ճշգրտությամբ, արագ կտրման արագությամբ և երկար ծառայության ժամկետով: Օրինակ, Compax (պոլիկրիստալային ադամանդե կոմպոզիտային թերթ) գործիքների օգտագործումը կարող է ապահովել տասնյակ հազարավոր սիլիցիումային ալյումինե համաձուլվածքից պատրաստված մխոցային օղակների մասերի մշակումը, և դրանց գործիքների ծայրերը գործնականում անփոփոխ են մնում: Compax մեծ տրամագծով ֆրեզերային կտրիչներով ինքնաթիռների ալյումինե սպայական մասերի մեքենայացումը կարող է հասնել մինչև 3660 մ/րոպե կտրման արագության: Սրանք անհամեմատելի են կարբիդային գործիքների հետ:
Ոչ միայն դա, օգտագործումըադամանդե գործիքների նյութերկարող է նաև ընդլայնել մշակման ոլորտը և փոխել ավանդական մշակման տեխնոլոգիան: Անցյալում հայելային մշակումը կարող էր օգտագործվել միայն հղկման և փայլեցման գործընթացով, բայց այժմ ոչ միայն բնական միաբյուրեղյա ադամանդե գործիքները, այլև որոշ դեպքերում կարող են օգտագործվել նաև PDC գերկարծր կոմպոզիտային գործիքներ գերճշգրիտ մոտ կտրման համար՝ հղկման փոխարեն խառատում իրականացնելու համար: Կիրառմամբգերկոշտ գործիքներ, մեքենագործության ոլորտում ի հայտ են եկել որոշ նոր հասկացություններ, ինչպիսիք են PDC գործիքների օգտագործումը, սահմանափակող պտտման արագությունը այլևս գործիքը չէ, այլ մեքենագործիքը, և երբ պտտման արագությունը գերազանցում է որոշակի արագություն, մշակվող մասը և գործիքը չեն տաքանում: Այս հեղափոխական հասկացությունների հետևանքները խորն են և անսահմանափակ հեռանկարներ են առաջարկում ժամանակակից մեքենագործության արդյունաբերության համար:
Հրապարակման ժամանակը. Նոյեմբեր-02-2022
