La technologie de coupe à grande vitesse est un nouveau type de technologie de fabrication qui raccourcit le temps d'usinage des outils ou des pièces grâce à un processus d'usinage rapide, réduisant ainsi les coûts de fabrication. La technologie de coupe à grande vitesse se caractérise également par une grande précision, ce qui la rend adaptée à l'usinage de composants nécessitant une grande précision. En introduisant la technologie de coupe à grande vitesse, les entreprises [...]
La technologie de coupe à grande vitesse est un nouveau type de technologie de fabrication qui réduit le temps d'usinage des outils ou des pièces grâce à un processus d'usinage rapide, réduisant ainsi les coûts de fabrication.
La technologie de coupe à grande vitesse se caractérise également par une grande précision, ce qui la rend adaptée à l'usinage de composants nécessitant une grande précision. L'introduction de la technologie de coupe à grande vitesse a permis aux entreprises d'améliorer considérablement leur efficacité de production et leur compétitivité sur le marché.
Pour la technologie de coupe à grande vitesse, le outil de coupe est son composant principal et est en contact direct avec le matériau usiné pendant le processus de coupe à grande vitesse. Par conséquent, la performance de l'outil de coupe affecte directement l'effet de coupe.
Il existe de nombreux matériaux des outils de coupe Les matériaux les plus utilisés pour la coupe à grande vitesse sont le diamant, le nitrure de bore, les alliages durs et les matériaux céramiques. Cependant, chaque matériau a son propre champ d'application, et avec l'émergence continue de la technologie des nouveaux matériauxIl existe de plus en plus de matériaux pouvant être utilisés pour les outils de coupe à grande vitesse, ce qui permet d'améliorer la vitesse et la précision de la coupe.
Alliage dur est un matériau d'alliage fabriqué par le processus de métallurgie des poudres qui consiste à durcir des composés de métaux réfractaires et à lier des métaux. Il présente une dureté élevée, une grande résistance à la chaleur et d'autres caractéristiques, et peut être utilisé pour couper des matériaux tels que la fonte, le verre, la pierre ordinaire, l'acier inoxydable et les métaux non ferreux dans la pratique.
Cependant, ce matériau n'est plus adapté en tant que matériau d'outil de coupe autonome car les exigences en matière de processus de coupe ne cessent d'augmenter.
2.1 Matériaux dopants en alliage dur
Avec le développement de la technologie de coupe, les outils de coupe en alliage dur simple sont inadéquats en termes de dureté, de résistance à l'usure et de dureté thermique.
C'est pourquoi on a modifié les alliages durs en y ajoutant des matériaux tels que le nickel, le cobalt et le carbure de tungstène afin d'améliorer leurs propriétés. Les recherches ont montré que les performances des alliages durs modifiés en termes de dureté, de résistance à l'oxydation, de résistance à l'usure et de dureté thermique ont toutes été améliorées à des degrés divers.
Pour les produits couramment utilisés titane Dans les alliages durs à base de carbure, l'ajout de nitrures permet d'améliorer considérablement les performances. Toutefois, ce matériau n'est pas adapté au traitement des métaux à très haute température, des alliages à haute température et des métaux non ferreux.
2.2 Matériaux en alliage dur revêtus
Les alliages durs ordinaires n'étant pas suffisamment performants pour répondre aux exigences de la coupe moderne à grande vitesse, le revêtement d'une ou plusieurs couches d'autres matériaux présentant une dureté élevée, une résistance à l'usure, une bonne lubrification et un point de fusion élevé sur la surface des outils de coupe en alliage dur peut considérablement améliorer leurs performances.
Actuellement, des matériaux tels que le carbure de titane, l'alumine, le diamant et les nanomatériaux peuvent être utilisés pour revêtir les outils de coupe en alliage dur.
Parmi eux, une seule couche de revêtement en carbure de titane peut augmenter la dureté de l'outil dans une certaine mesure et accroître la vitesse de coupe. Il présente également une conductivité thermique élevée. Le revêtement d'alumine présente une meilleure résistance à l'oxydation et à l'usure, mais une conductivité thermique plus faible.
Par conséquent, dans les applications pratiques, ces deux matériaux sont souvent combinés à un troisième matériau pour former un revêtement multicouche, tirant parti de chaque matériau pour améliorer considérablement les performances de coupe de l'outil.
Le revêtement de diamant utilise le dépôt chimique en phase vapeur pour former une fine couche de film de diamant sur la surface des outils de coupe en alliage dur, leur conférant ainsi les propriétés des matériaux diamantés. La dureté et la stabilité des outils de coupe ordinaires en alliage dur sont considérablement améliorées.
En outre, le coût est bien inférieur à celui des outils diamantés, ce qui ouvre de vastes perspectives d'application, en particulier pour la coupe des métaux non ferreux et des matériaux fibreux. Le revêtement par nanomatériaux est une technologie de revêtement récemment popularisée qui utilise divers nanomatériaux de haute performance pour former un revêtement sur la surface des outils de coupe en alliage dur.
Différentes combinaisons de nanomatériaux permettent d'obtenir différents indicateurs de performance, ce qui rend le système plus flexible. Il peut être utilisé dans le domaine de la coupe à grande vitesse, mais il en est encore au stade de la recherche expérimentale et les applications pratiques sont encore loin.
Les matériaux céramiques sont considérés comme un matériau de pointe pour les outils de coupe, avec une dureté élevée, une bonne résistance à l'usure, une faible affinité avec les métaux, une bonne stabilité chimique et une longue durée de vie.
En outre, lors d'une coupe à grande vitesse à des températures élevées, les copeaux peuvent encore être séparés efficacement de l'outil de coupe.
Associée à l'excellente stabilité thermique des céramiques, cette caractéristique permet de réduire les accidents de coupe et les pièces usinées. rugosité de la surface de la pièce est faible pendant le processus de coupe. Cela permet de "tourner au lieu de rectifier", c'est-à-dire de réaliser les deux opérations en une seule fois sur un tour, ce qui permet de simplifier le processus et de réduire le temps de traitement.
Dans la pratique, les matériaux céramiques couramment utilisés pour les outils de coupe comprennent les céramiques à base d'alumine et les céramiques à base de nitrure de silicium.
3.1 Matériaux céramiques à base d'alumine
Les céramiques à base d'alumine comprennent les céramiques d'alumine, les céramiques de carbure d'alumine, les céramiques d'alumine-métal et les céramiques d'alumine-métal-carbure.
Les céramiques d'alumine sont principalement composées d'alumine et de substances telles que l'oxyde de nickel pour améliorer leur résistance à la flexion. Elles présentent de bonnes performances à haute température et sont couramment utilisées pour la coupe à grande vitesse de matériaux durs et fragiles tels que la fonte refroidie et l'acier trempé, avec une grande précision d'usinage.
Pour améliorer leur résistance à la flexion, leur dureté et leur ténacité, un mélange de métaux, de carbures, de nitrures ou de plusieurs substances est ajouté aux céramiques d'alumine pour former des matériaux céramiques.
Parmi elles, les céramiques d'alumine-métal-carbure présentent la meilleure stabilité thermique et la plus grande dureté, et peuvent être largement utilisées dans le traitement de matériaux métalliques tels que l'acier allié, l'acier trempé et revenu, l'acier moulé, les alliages de nickel-chrome et les matériaux non ferreux.matériaux métalliques comme la fibre de verre.
3.2 Matériaux céramiques à base de nitrure de silicium
Par rapport aux céramiques à base d'alumine, les céramiques à base de nitrure de silicium ont une plus grande résistance, une plus grande ténacité à la rupture et une plus grande résistance aux chocs thermiques, un coefficient de dilatation thermique plus faible, un module de Young plus faible et une plus grande stabilité chimique. Elles ne sont pas facilement liées à la fonte et sont principalement utilisées pour la coupe à grande vitesse de la fonte.
Les diamants sont connus pour leur très grande dureté, leur bonne stabilité thermique et leur excellente stabilité chimique, ce qui en fait le meilleur matériau pour la fabrication de produits chimiques. forage les trépans utilisés pour les travaux de forage.
En raison de leurs performances exceptionnelles, ils trouvent également une large gamme d'applications dans les matériaux d'outils de coupe à grande vitesse.
Dans la réalité, les diamants qui peuvent être utilisés comme outils de coupe comprennent les diamants naturels, les diamants monocristallins synthétisés artificiellement, les diamants polycristallins et les outils revêtus de diamant par dépôt chimique en phase vapeur. Parmi eux, les outils revêtus de diamant ont été examinés dans la section précédente.
Les outils de coupe en diamant naturel ont le potentiel de devenir les meilleurs outils en raison de leur excellente résistance à l'usure et de leur dureté. Ils présentent également une précision de traitement extrêmement élevée et peuvent être utilisés pour le traitement d'instruments de précision, de composants tels que les miroirs optiques, les puces, etc. Toutefois, les diamants naturels sont actuellement le type de matériau le plus cher pour les outils de coupe.
Les diamants monocristallins sont des diamants synthétisés artificiellement dans certaines conditions de température et de pression, et leur traitement est beaucoup moins coûteux que celui des diamants naturels. Ils présentent une bonne stabilité chimique et leur taille et leur forme sont faciles à contrôler, ce qui les rend largement utilisés dans des domaines tels que le traitement mécanique, les cartes de circuits électroniques, le verre optique et les revêtements de sol résistants à l'usure.
Les diamants polycristallins sont des matériaux pressés à plusieurs milliers de degrés Celsius et plusieurs centaines de mégapascals en utilisant le cobalt métallique comme agent de liaison. Leur résistance à l'usure est extrêmement élevée, ce qui les rend idéaux pour le traitement des métaux non ferreux, des alliages durs ou des matériaux non métalliques durs.
La technologie de coupe à grande vitesse est une arme magique qui permet aux entreprises d'usinage de survivre dans la concurrence féroce du marché. L'utilisation de la technologie de coupe à grande vitesse permet d'améliorer considérablement la vitesse et la précision de l'usinage.
Avec le développement continu de la technologie de coupe à grande vitesse, les matériaux des outils de coupe utilisés dans le processus continueront également à être mis à jour et à changer.
Il est donc nécessaire de choisir des outils de coupe adaptés, conformes aux normes en vigueur. caractéristiques du processus et de transformation, et suivre le développement de la science et de la technologie.
Nous devons constamment appliquer de nouveaux matériaux et de nouvelles technologies à la préparation des outils de coupe à grande vitesse, améliorer constamment les performances de l'outil, telles qu'une résistance, une stabilité chimique et une dureté plus élevées, et promouvoir le développement rapide de l'industrie de l'usinage.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
FR 
EN 
ES 
RU 
DE 