Narzędzie tnące to narzędzie, które bezpośrednio kończy obróbkę.Polepszenie jakości i wydajności obróbki jest nierozerwalnie związane z ciągłym postępem technologii narzędzi skrawających.Istnieją trzy kierunki rozwoju postępu technologii narzędziowej: poprawa niezawodności, obróbka nowych materiałów inżynierskich oraz spełnienie wymagań zielonego cięcia.
Technologia narzędziowa dedykowana do poprawy niezawodności
Na tle przemysłu wytwórczego dążącego do szybkiego i wydajnego przetwarzania, wymagania dotyczące wysokiej wydajności usuwania ciętych materiałów również stale się poprawiają.Wymaga to wysokiej niezawodności narzędzia, która przejawia się wysoką wytrzymałością i twardością oraz odpornością na wysoką temperaturę i zużycie.
Niezawodność narzędzi skrawających ma pewien związek z takimi czynnikami jak materiał narzędzia, struktura, parametry skrawania i obiekty obróbki.Dlatego technologia narzędziowa o wysokiej niezawodności jest kompleksową technologią obejmującą różne podstawowe technologie, takie jak materiał narzędziowy, powlekanie powierzchni, struktura narzędzia, monitorowanie narzędzia, uchwyt narzędzia, technologia bezpieczeństwa narzędzi i tak dalej.Jak zachować niezawodność narzędzi skrawających w procesie szybkiej i wydajnej obróbki skrawaniem to trudne wyzwanie w przemyśle wytwórczym.Czasami konieczne jest zaprojektowanie specjalnych narzędzi skrawających, aby zrealizować zastosowanie różnych rodzajów narzędzi skrawających do różnych materiałów i okazji przetwarzania.
Technologia narzędzi skrawających zastosowana do nowych materiałów inżynierskich
Nieustanne pojawianie się nowych materiałów inżynierskich zaowocowało nowymi testami dla technologii narzędzi, zwłaszcza materiałów kompozytowych.
Materiały kompozytowe charakteryzują się wysoką wytrzymałością właściwą, wysoką sztywnością właściwą oraz możliwościami projektowania i są stosowane w wielu dziedzinach.Na przykład w dużym przemyśle lotniczym stał się jednym z najważniejszych materiałów konstrukcyjnych.
Przetwarzanie materiałów kompozytowych różni się znacznie od obróbki materiałów metalowych.Na przykład proces przetwarzania kompozytów CFRP polega na usuwaniu przez ścinanie, a nie usuwaniu przez wytłaczanie, jak w przypadku materiałów metalowych, co wymaga opracowania nowej technologii narzędziowej w celu zaspokojenia pojawiających się potrzeb przetwarzania nowych materiałów kompozytowych.
W procesie wiercenia CFRP, oprócz tradycyjnych wad wiercenia w materiałach metalowych, takich jak rozmiar otworu, okrągłość, położenie, błąd prostopadłości itp., występują również pewne wady charakterystyczne dla wiercenia w materiałach kompozytowych ze względów konstrukcyjnych, takie jak rozwarstwianie i rozwarstwianie wlotu, rozwarstwienie wylotu, rozwarstwienie międzywarstwowe, rozdarcie i zadziory, wyrywanie włókien na powierzchni wokół otworu itp. Wśród nich rozwarstwienie jest najważniejszą i najczęstszą wadą wykrawania.W przyszłości obróbka otworów i frezowanie materiałów kompozytowych staną się ważnymi tematami badań technicznych.
Technologia narzędziowa spełniająca wymagania zielonego cięcia
Tzw. zielone cięcie to kompleksowa technologia narzędziowa mająca na celu ochronę środowiska, zmniejszenie zużycia i oszczędność zasobów w nowoczesnej obróbce skrawaniem.Na przykład cięcie na sucho i cięcie MQL należą do kategorii cięcia zielonego.
Aby sprostać wymaganiom zielonego cięcia, konieczna jest optymalizacja technologii narzędziowej od aspektów przygotowania materiału narzędziowego, projektowania i formowania struktury narzędzia, powlekania powierzchni narzędzi, nakładania narzędzi, recyklingu narzędzi odpadowych i innych powiązań.Kluczowe technologie projektowania zielonych narzędzi skrawających obejmują głównie technologię wyboru materiałów ekologicznych, technologię wyjmowanej konstrukcji i technologię projektowania nadającą się do recyklingu.
Na przykład wycinak do otworów chłodzących może wykorzystywać do chłodzenia gazy pod wysokim ciśnieniem, takie jak suchy lód i ciekły azot, zastępując tradycyjne chłodziwo, które jest bardziej praktyczne i przyjazne dla środowiska.Inny przykład: proces przygotowania narzędzi diamentowych jest złożony i kosztowny, a podczas cięcia będzie wytwarzany gaz cieplarniany, dwutlenek węgla;Jeśli azotek węgla jest używany do zastąpienia diamentu do produkcji narzędzi tnących, ma on nie tylko stabilną bezwładność chemiczną, ale także jego twardość jest bardzo zbliżona do diamentu, co może mieć dobry efekt substytucyjny.