Kaasaegsed lõikeriistamaterjalid on läbinud enam kui 100 aasta pikkust arengut süsinikterasest kiirlõiketeraseks.tsementeeritud karbiid, keraamiline tööriistjaülikõvad tööriistamaterjalid18. sajandi teisel poolel oli algne tööriistamaterjal peamiselt süsinikterasest. Sest tol ajal kasutati seda kõige kõvema materjalina, mida sai lõikeriistadeks töödelda. Süsinikterasest tööriistaterase väga madala kuumakindluse temperatuuri (alla 200 °C) tõttu on aga puuduseks see, et see muutub suurel kiirusel lõikamisel tekkiva lõikekuumuse tõttu koheselt ja täielikult nüriks ning lõikeulatus on piiratud. Seetõttu ootame pikisilmi tööriistamaterjale, mida saab lõigata suurel kiirusel. Materjal, mis seda ootust peegeldab, on kiirlõiketeras.
Kiirlõiketerase, tuntud ka kui esilõiketerase, töötasid välja Ameerika teadlased 1898. aastal. Asi pole niivõrd selles, et see sisaldab vähem süsinikku kui süsinikterasest tööriistateras, vaid pigem selles, et sellele on lisatud volframit. Kõva volframkarbiidi rolli tõttu ei vähene selle kõvadus kõrgetel temperatuuridel ja kuna seda saab lõigata palju kiiremini kui süsinikterase lõikekiirus, nimetatakse seda kiirlõiketeraseks. Aastatel 1900–1920 ilmus vanaadiumi ja koobaltiga kiirlõiketeras ning selle kuumakindlus tõusis 500–600 °C-ni. Lõiketerase lõikekiirus ulatub 30–40 m/min-ni, mis on suurenenud peaaegu 6 korda. Sellest ajast alates on selle koostisosade seerialiseerimisega moodustunud volframist ja molübdeenist kiirlõiketerased. Seda kasutatakse laialdaselt tänaseni. Kiirlõiketerase teke on põhjustanud
revolutsioon lõikeprotsessis, mis parandas oluliselt metalli lõikamise tootlikkust ja nõudis tööpingi konstruktsiooni täielikku muutmist, et see vastaks selle uue tööriistamaterjali lõikeomaduste nõuetele. Uute tööpinkide teke ja edasiarendamine on omakorda viinud paremate tööriistamaterjalide väljatöötamiseni ning tööriistu on stimuleeritud ja arendatud. Uute tootmistehnoloogiliste tingimuste kohaselt on kiirlõiketerasest tööriistadel ka probleem tööriista vastupidavuse piiramisega lõikekuumuse tõttu suurel kiirusel lõikamisel. Kui lõikekiirus ulatub 700 °C-ni, siis kiirlõiketeras...
ots on täiesti nüri ja sellest väärtusest suurema lõikekiiruse korral on seda täiesti võimatu lõigata. Selle tulemusena on tekkinud karbiidist tööriistamaterjalid, mis säilitavad piisava kõvaduse ka kõrgemate lõiketemperatuuride tingimustes kui eespool mainitud ja mida saab lõigata kõrgematel lõiketemperatuuridel.
Pehmeid materjale saab lõigata kõvade materjalidega ja kõvade materjalide lõikamiseks on vaja kasutada neist kõvemaid materjale. Hetkel on Maal kõige kõvem aine teemant. Kuigi looduslikke teemante on loodusest juba ammu avastatud ja neid on pikka aega kasutatud lõikeriistadena, on sünteetilisi teemante edukalt sünteesitud juba 20. sajandi 50. aastate alguses, kuid teemantide tegelik kasutamine laialdaselt tootmises on alles pooleli.tööstuslike lõikeriistade materjalidon ikkagi viimaste aastakümnete küsimus.
Ühelt poolt on tänapäevase kosmosetehnoloogia ja lennundustehnoloogia arenguga üha enam levinud kaasaegsete insenerimaterjalide kasutamine, kuigi täiustatud kiirlõiketeras, tsementeeritud kõvasulam jauued keraamilised tööriistamaterjalidTraditsiooniliste töötlemisdetailide lõikamisel kahekordistus või isegi kümneid kordi suurenes lõikekiirus ja lõiketootlikkus, kuid nende kasutamisel ülaltoodud materjalide töötlemiseks on tööriista vastupidavus ja lõiketõhusus endiselt väga madal ning lõikekvaliteeti on raske tagada, mõnikord isegi mitte töödelda, vajadus kasutada teravamaid ja kulumiskindlamaid tööriistamaterjale.
Teisest küljest, tänu tänapäeva kiirele arengulemasinate tootmineja töötlevas tööstuses on laialdaselt kasutusele võetud automaatseid tööpinke, arvuti numbrilise juhtimisega (CNC) töötlemiskeskusi ja mehitamata töötlemistöökodasid, et veelgi parandada töötlemise täpsust, lühendada tööriistavahetuse aega ja parandada töötlemise efektiivsust, mistõttu on üha pakilisemaks muutunud nõudmised vastupidavamate ja stabiilsemate tööriistamaterjalide järele. Sel juhul on teemanttööriistad kiiresti arenenud ja samal ajal on arenenud kateemanttööriistade materjalidon samuti suuresti propageeritud.
Teemanttööriistade materjalidomab mitmeid suurepäraseid omadusi, sealhulgas kõrge töötlemise täpsuse, kiire lõikekiiruse ja pika kasutusea. Näiteks Compaxi (polükristallilise teemantkomposiitlehe) tööriistade kasutamine tagab kümnete tuhandete ränialumiiniumisulamist kolvirõngaste osade töötlemise, kusjuures nende tööriistaotsad jäävad praktiliselt samaks; lennukite alumiiniumist sparede töötlemine Compaxi suure läbimõõduga freesidega võib saavutada lõikekiiruse kuni 3660 m/min; need on karbiidist tööriistadega võrreldamatud.
Lisaks sellele, etteemanttööriistade materjalidsaab laiendada ka töötlemisvaldkonda ja muuta traditsioonilist töötlemistehnoloogiat. Varem sai peegli töötlemiseks kasutada ainult lihvimis- ja poleerimisprotsessi, kuid nüüd saab lisaks looduslikele monokristallidele teemanttööriistadele kasutada ka PDC ülikõvasid komposiittööriistu ülitäpseks lõikamiseks, et saavutada lihvimise asemel treimine. Rakendadesülikõvad tööriistad...töötlemise valdkonnas on tekkinud uusi kontseptsioone, näiteks PDC-tööriistade kasutamine, kus piiravaks pöördekiiruseks ei ole enam tööriist, vaid tööpink, ning kui pöördekiirus ületab teatud kiiruse, siis toorik ja tööriist ei kuumene. Nende murranguliste kontseptsioonide tagajärjed on sügavad ja pakuvad tänapäevasele masinatööstusele piiramatuid väljavaateid.
Postituse aeg: 02.11.2022
