Perkembangan pisau menempati posisi penting dalam sejarah kemajuan manusia. Pada awal abad ke-28 hingga ke-20 SM, kerucut kuningan dan kerucut tembaga, bor, pisau, dan pisau tembaga lainnya telah muncul di Tiongkok. Pada periode Negara-Negara Berperang akhir (abad ketiga SM), pisau tembaga dibuat karena penguasaan teknologi karburasi. Bor dan gergaji pada masa itu memiliki kemiripan dengan bor dan gergaji datar modern.
gambar
Sejarah singkat alat pemotong
Perkembangan pesat pisau datang pada akhir abad ke-18 dengan perkembangan mesin seperti mesin uap.
Pada 1783, René dari Prancis pertama kali memproduksi pemotong penggilingan. Pada tahun 1923, Schrotter Jerman menemukan semen karbida. Ketika karbida semen digunakan, efisiensinya lebih dari dua kali baja berkecepatan tinggi, dan kualitas permukaan serta akurasi dimensi benda kerja yang diproses dengan pemotongan juga sangat meningkat.
Karena tingginya harga baja berkecepatan tinggi dan karbida semen, pada tahun 1938, Perusahaan Degusa Jerman memperoleh hak paten atas pisau keramik. Pada tahun 1972, General Electric Company Amerika Serikat memproduksi berlian sintetis polikristalin dan bilah boron nitrida kubik polikristalin. Bahan alat non-logam ini memungkinkan alat untuk memotong dengan kecepatan lebih tinggi.
Pada tahun 1969, Pekerjaan Baja Sandvik Swedia memperoleh paten untuk memproduksi sisipan karbida berlapis titanium karbida dengan deposisi uap kimia. Pada tahun 1972, Bangsha dan Lagolan di Amerika Serikat mengembangkan metode deposisi uap fisik untuk melapisi lapisan keras karbida titanium atau titanium nitrida pada permukaan karbida semen atau perkakas baja berkecepatan tinggi. Metode pelapisan permukaan menggabungkan kekuatan dan ketangguhan tinggi dari bahan dasar dengan kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi dari lapisan permukaan, sehingga material komposit memiliki kinerja pemotongan yang lebih baik.
Karena suhu tinggi, tekanan tinggi, kecepatan tinggi, dan bagian yang bekerja di media cairan korosif, semakin banyak material yang sulit dikerjakan dengan mesin digunakan, dan tingkat otomatisasi pemrosesan pemotongan dan persyaratan untuk akurasi pemrosesan semakin tinggi . Saat memilih sudut pahat, perlu mempertimbangkan pengaruh berbagai faktor, seperti bahan benda kerja, bahan pahat, sifat pemrosesan (pemesinan kasar dan akhir), dll., Yang harus dipilih secara wajar sesuai dengan situasi spesifik.
Bahan perkakas umum: baja berkecepatan tinggi, karbida semen (termasuk cermet), keramik, CBN (cubic boron nitride), PCD (polycrystalline diamond), karena kekerasannya lebih keras dari satu, jadi secara umum, kecepatan potongnya juga Satu adalah lebih tinggi dari yang lain.
Analisis kinerja bahan alat
Baja berkecepatan tinggi: Dapat dibagi menjadi baja berkecepatan tinggi biasa dan baja berkecepatan tinggi berkinerja tinggi.
Baja berkecepatan tinggi biasa, seperti W18Cr4V, banyak digunakan dalam pembuatan berbagai pisau kompleks. Kecepatan potongnya umumnya tidak terlalu tinggi, dan 40-60m/mnt saat memotong bahan baja biasa.
Baja berkecepatan tinggi berperforma tinggi, seperti W12Cr4V4Mo, dilebur dengan menambahkan beberapa kandungan karbon, kandungan vanadium, kobalt, aluminium, dan elemen lainnya ke baja berkecepatan tinggi biasa. Daya tahannya 1.5-3 kali lipat dari baja berkecepatan tinggi biasa.
gambar
Karbida semen: Menurut GB2075-87 (mengacu pada standar 190), dapat dibagi menjadi tiga kategori: P, M, dan K. Karbida semen tipe P terutama digunakan untuk memproses logam besi dengan kepingan panjang, dan biru digunakan sebagai tanda; Tipe-M terutama digunakan. Ini digunakan untuk memproses logam besi dan logam non-ferro, dan ditandai dengan warna kuning, juga dikenal sebagai paduan keras untuk keperluan umum. Tipe K terutama digunakan untuk memproses logam besi, logam non-ferro dan bahan non-logam dengan chip pendek, dan ditandai dengan warna merah.
Angka Arab di belakang P, M, dan K menunjukkan kinerjanya dan beban pemrosesan atau kondisi pemrosesan. Semakin kecil angkanya, semakin tinggi kekerasannya dan semakin buruk ketangguhannya.
gambar
Keramik: Bahan keramik memiliki ketahanan aus yang baik dan dapat memproses bahan dengan kekerasan tinggi yang sulit atau tidak mungkin diproses dengan alat tradisional. Selain itu, alat pemotong keramik dapat menghindari konsumsi daya pemrosesan anil, sehingga juga dapat meningkatkan kekerasan benda kerja dan memperpanjang masa pakai peralatan mesin.
Gesekan antara bilah keramik dan logam kecil saat memotong, pemotongan tidak mudah menempel pada bilah, dan tidak mudah menghasilkan tepian yang menumpuk, dan dapat melakukan pemotongan berkecepatan tinggi. Oleh karena itu, dalam kondisi yang sama, kekasaran permukaan benda kerja relatif rendah. Daya tahan alat beberapa kali atau bahkan puluhan kali lebih tinggi daripada alat tradisional, yang mengurangi jumlah penggantian alat selama pemrosesan.
Tahan suhu tinggi, kekerasan merah yang baik. Itu dapat memotong terus menerus pada 1200 derajat, sehingga kecepatan potong sisipan keramik bisa jauh lebih tinggi daripada semen karbida. Itu dapat melakukan pemotongan berkecepatan tinggi atau menyadari "mengganti gerinda dengan memutar dan menggiling". Efisiensi pemotongan 3-10 kali lebih tinggi daripada alat pemotong tradisional, dan efek penghematan jam kerja, listrik, dan jumlah alat mesin sebesar 30 persen -70 persen atau lebih tinggi tercapai.
gambar
CBN: Ini adalah material dengan kekerasan tertinggi kedua yang diketahui saat ini. Kekerasan lembaran komposit CBN umumnya HV3000~5000, yang memiliki stabilitas termal tinggi dan kekerasan suhu tinggi, serta memiliki ketahanan oksidasi yang tinggi. Pada 1000 derajat C Oksidasi tidak terjadi, dan tidak terjadi reaksi kimia dengan bahan berbasis besi pada 1200-1300 derajat C. Ia memiliki konduktivitas termal yang baik dan koefisien gesekan yang rendah.
gambar
PCD berlian polikristalin: Pisau berlian memiliki karakteristik kekerasan tinggi, kekuatan tekan tinggi, konduktivitas termal yang baik dan ketahanan aus, dan dapat memperoleh akurasi pemrosesan yang tinggi dan efisiensi pemrosesan dalam pemotongan berkecepatan tinggi. Karena struktur PCD adalah bodi berlian berbutir halus yang disinter dengan orientasi berbeda, kekerasan dan ketahanan ausnya masih lebih rendah daripada berlian kristal tunggal meskipun telah ditambahkan pengikat. Afinitas dengan logam non-besi dan bahan non-logam sangat kecil, dan chip tidak mudah menempel di ujung alat untuk membentuk tepi yang menumpuk selama pemrosesan.
gambar
Meringkaskan
Kisaran penerapan masing-masing bahan
Baja berkecepatan tinggi: terutama digunakan pada kesempatan yang membutuhkan ketangguhan tinggi seperti alat pembentuk dan bentuk kompleks;
Cemented carbide: jangkauan aplikasi terluas, pada dasarnya mampu;
Keramik: Terutama digunakan dalam pemesinan kasar dan pemesinan berkecepatan tinggi pada bagian keras yang berputar dan bagian besi tuang;
CBN: Terutama digunakan pada pembubutan komponen keras dan pemesinan berkecepatan tinggi pada komponen besi tuang (secara umum, ini lebih efisien daripada keramik dalam hal ketahanan aus, ketangguhan benturan, dan ketahanan retak);
PCD: Terutama digunakan untuk pemotongan logam non-ferrous dan bahan non-logam dengan efisiensi tinggi.
