Ers dod i mewn i'r 21ain ganrif, gyda thuedd globaleiddio technoleg gweithgynhyrchu, mae'r gystadleuaeth yn y diwydiant gweithgynhyrchu wedi dod yn fwyfwy ffyrnig. Yn y system broses dorri sy'n cynnwys offer peiriant, offer torri, gosodiadau, a darnau gwaith, mae'r offeryn torri yn ffactor gweithredol. Felly, gyda chymhwysiad eang o dechnoleg peiriannu cyflym wrth gynhyrchu heddiw, mae offer torri perfformiad uchel yn cael eu gwerthfawrogi fwyfwy ac yn disodli offer torri traddodiadol mewn symiau mawr. Er bod offer torri perfformiad uchel yn ddrutach nag offer traddodiadol, hyd yn oed 10 gwaith yn ddrytach, gall defnyddio offer torri perfformiad uchel leihau costau cynhyrchu yn effeithiol o hyd.
Mae deunydd, paramedrau geometrig, a strwythur offer torri yn dechnolegau allweddol pwysig ar gyfer dylunio a gweithgynhyrchu offer torri perfformiad uchel, fel y dangosir yn Ffigur 1. Ar hyn o bryd, mae offer torri uwch yn datblygu'n gyflym, ac mae amrywiol dorri perfformiad uchel arbenigol mae offer yn arloesi'n barhaus. O ran deunyddiau offer, mae offer aloi caled graen ultrafine ac offer deunydd superhard wedi'u defnyddio'n helaeth; O ran haenau, mae haenau cyfansawdd graddiant aml-haen a haenau nano gwrthsefyll gwres cryfder uchel hefyd wedi gwneud cynnydd sylweddol ac wedi'u cymhwyso mewn meysydd megis awyrofod, modurol ac adeiladu llongau; O ran strwythur offer, bydd yn datblygu tuag at offer cyfansawdd mynegrifol, amlswyddogaethol, arbenigol, a chyfarwyddiadau modiwlaidd, fel y dangosir yn Ffigur 2.
Cynnydd Newydd mewn Deunyddiau Offer
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gwledydd diwydiannol ledled y byd wedi ymrwymo i ddatblygu deunyddiau offer torri uwch sy'n cyd-fynd â phrosesau torri cyflym, effeithlon ac o ansawdd uchel. Mae deunyddiau offer yn cael effaith sylweddol ar fywyd offer, effeithlonrwydd prosesu, ansawdd prosesu, a chostau prosesu. Wrth dorri gydag offer torri, rhaid iddynt wrthsefyll pwysedd uchel, tymheredd uchel, ffrithiant, effaith a dirgryniad. Felly, rhaid i'r deunydd offeryn fod â'r priodweddau sylfaenol canlynol: caledwch uchel, hynny yw, rhaid i galedwch y deunydd offeryn fod yn uwch na chaledwch y deunydd sy'n cael ei brosesu; Mae cryfder a chaledwch uchel yn ei gwneud yn ofynnol i ddeunydd y rhan dorri o'r offeryn fod yn destun grymoedd torri ac effaith sylweddol wrth dorri, felly rhaid i'r deunydd offeryn fod â chryfder a chadernid digonol; Gwrthwynebiad gwisgo da a gwrthsefyll gwres. Yn gyffredinol, po uchaf yw caledwch y deunydd offeryn, y gorau yw'r ymwrthedd gwisgo. Ar yr un pryd, mae ymwrthedd gwisgo a gwrthsefyll gwres yr offeryn yn perthyn yn agos; Dargludedd thermol da, y gorau yw'r dargludedd thermol, yr isaf yw tymheredd y rhan dorri, a thrwy hynny leihau traul offer; Crefftwaith da ac economi.
(1) Dur cyflym newydd.
Mae dur cyflymder uchel (HSS) yn ddur offer aloi uchel sy'n cynnwys elfennau aloi megis W, Mo, Cr, a V. Er bod llawer o fathau o ddeunyddiau offer torri ar gael i'w defnyddio ar hyn o bryd, mae gan ddur cyflym fanteision cryfder, caledwch, caledu gwres, prosesadwyedd, ac yn enwedig miniogrwydd (gall radiws blaen yr offer gyrraedd 12-15) μ m) Mae ganddo berfformiad cynhwysfawr rhagorol wrth dorri rhai deunyddiau anodd eu peiriannu ac mae'n dal i fod â chyfran sylweddol o weithgynhyrchu offer cymhleth , yn enwedig offer torri gêr, broaches, a melinau diwedd.
(2) Math newydd o grawn mân ac aloion caled grawn ultrafine.
Mae aloi caled yn bowdwr maint micron o galedwch uchel a chyfansoddion metel anhydrin (WC, TiC, ac ati yn bennaf, a elwir hefyd yn carbidau tymheredd uchel), sy'n cael ei sinteru i gynhyrchion meteleg powdr gan ddefnyddio metelau fel cobalt neu nicel fel rhwymwyr. Mae aloi caled yn ddeunydd offer torri a ddefnyddir yn eang yn y maes torri presennol, gydag effeithlonrwydd torri tua 5-10 gwaith yn fwy na dur cyflym. Mae cynhyrchu aloion caled ledled y byd yn tyfu'n gyflym, ac mae deunyddiau a graddau newydd o offer torri aloi caled yn dod i'r amlwg yn gyson, gan gyfrif am gyfran gynyddol o'r holl offer torri. Ond mae ei grefftwaith yn wael, ac mae ei ddefnydd ar gyfer offer torri cymhleth yn gyfyngedig iawn o hyd.
Grawn mân (1 ~0.5 μ m) A grawn ultrafine (llai na 0.5 μ m) Mae datblygu deunyddiau aloi caled ac offer torri aloi caled annatod wedi gwella cryfder plygu yn fawr. aloion caled, a all ddisodli dur cyflym wrth gynhyrchu offer cyffredinol ar raddfa fawr fel driliau bach, melinau diwedd, a thapiau. Mae ei gyflymder torri a'i oes offer yn llawer uwch na dur cyflym. Gall defnyddio offer torri aloi caled annatod wella'n sylweddol yr effeithlonrwydd torri yn y rhan fwyaf o feysydd cais lle defnyddiwyd dur cyflym yn wreiddiol. Er mwyn gwella caledwch aloion caled, mae'r dull o gynyddu cynnwys Co yn cael ei fabwysiadu fel arfer. Bellach gellir gwneud iawn am y gostyngiad o ganlyniad mewn caledwch trwy fireinio maint y grawn, a gellir cynyddu cryfder plygu aloion caled i 4.3GPa, sydd wedi cyrraedd a rhagori ar gryfder plygu dur cyflym cyffredin. Mantais arall aloion caled graen mân yw bod ymyl yr offeryn yn finiog, yn arbennig o addas ar gyfer torri deunyddiau gludiog a chaled yn gyflym.
(3) Offer torri caled iawn.
Mae'r deunyddiau offer superhard fel y'u gelwir yn cyfeirio at diemwnt artiffisial a boron nitrid ciwbig, yn ogystal â diemwnt polycrystalline a boron nitrid polycrystalline ciwbig sintered gyda'r powdrau a'r rhwymwyr hyn. Oherwydd ei wrthwynebiad gwisgo uwch a'i allu i addasu i gyflymder torri uwch, mae offer torri superhard wedi dod yn brif ddeunydd offer ar gyfer torri cyflym, ac yn bwysicach fyth, gallant ddiwallu anghenion torri deunyddiau anodd eu peiriannu. Felly, mae deunyddiau offer superhard wedi chwarae rhan gynyddol bwysig ym maes y broses dorri gyfan.