良い馬には良いサドルが必要で、高度な CNC 加工装置が使用されています。 使う道具を間違えるとダメ！ 適切な工具材料の選択は、工具寿命、加工効率、加工品質、および加工コストに大きな影響を与えます。 この記事では、刃物の知識についての乾物を提供し、栞と順を追って、一緒に学びましょう。
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工具材料には基本的な特性が必要です
工具材料の選択は、工具寿命、加工効率、加工品質、加工コストに大きな影響を与えます。 工具が切削しているとき、高圧、高温、摩擦、衝撃、および振動の影響に耐えなければなりません。 したがって、工具材料には次の基本的な特性が必要です。
(1) 硬度と耐摩耗性。 工具材料の硬度は、被削材の硬度より高くする必要があり、通常は 60HRC 以上です。 工具の材質が硬いほど、耐摩耗性が向上します。
(2) 強度と靭性。 工具材料は、切削力、衝撃、振動に耐え、工具の脆性破壊やチッピングを防ぐために、高い強度と靭性を備えている必要があります。
(3) 耐熱性。 工具材料の耐熱性が優れており、高い切削温度に耐えることができ、耐酸化性に優れています。
(4) プロセス性能と経済性。 工具材料は、鍛造性能、熱処理性能、溶接性能、研削性能などに優れ、性能対価格比の高さを追求する必要があります。
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切削工具材料の種類、性質、特徴、用途
1. ダイヤモンド工具の材質
ダイヤモンドは炭素の同素体であり、これまで自然界で発見された中で最も硬い物質です。 ダイヤモンド工具は、硬度が高く、耐摩耗性が高く、熱伝導率が高く、非鉄金属や非金属材料の加工に広く使用されています。 特にアルミニウムやシリコン・アルミニウム合金の高速切削では、ダイヤモンド工具が主流であり、交換が困難な切削工具です。 高能率・高安定・長寿命加工を実現するダイヤモンド工具は、現代のCNC加工において欠かすことのできない重要な工具です。
⑴ ダイヤモンド工具の種類
①天然ダイヤモンド工具：天然ダイヤモンドは何百年もの間、切削工具として使用されてきました。 天然単結晶ダイヤモンド工具を細かく研磨しており、刃先が非常にシャープに研磨できます。 刃先半径は 0.002μm に達し、超薄切削を実現できます。非常に高いワーク精度と非常に低い表面粗さを処理するための認識された、理想的でかけがえのない超精密加工ツールです。
②PCDダイヤモンド工具：天然ダイヤモンドは高価であり、切削には多結晶ダイヤモンド（PCD）が広く使用されています。 1970 年代初頭から、多結晶ダイヤモンド (Polycrystauine diamond、略して PCD) が開発されました。成功後、多くの場合、天然ダイヤモンド ツールは人工多結晶ダイヤモンドに置き換えられました。 PCD原料は産地が豊富で、その価格は天然ダイヤモンドの数十分の一から数十分の一です。 PCD 工具は非常に鋭利に研磨できません 加工されたワークピースの表面品質は天然ダイヤモンドほど良くなく、業界でチップ ブレーカーを使用して PCD ブレードを製造するのは不便です。 したがって、PCDは非鉄金属や非金属の微細切削にしか使用できず、超精密ミラー切削を実現することは困難です。
③ CVD ダイヤモンド工具：1970 年代後半から 1980 年代前半にかけて、CVD ダイヤモンド技術が日本に登場した。 CVD ダイヤモンドとは、化学蒸着 (CVD) による不均一な基板 (超硬合金、セラミックなど) 上のダイヤモンド フィルムの合成を指します。 CVDダイヤモンドは、天然ダイヤモンドと全く同じ構造と特性を持っています。 CVD ダイヤモンドの性能は天然ダイヤモンドに非常に近く、天然単結晶ダイヤモンドと多結晶ダイヤモンド (PCD) の利点を持ち、それらの欠点をある程度克服しています。
⑵ ダイヤモンド工具の性能特性
①非常に高い硬度と耐摩耗性：天然ダイヤモンドは自然界で最も硬い物質です。 ダイヤモンドは耐摩耗性が非常に高いです。 高硬度材を加工する場合、ダイヤモンド工具の寿命は超硬工具の10～100倍、数百倍にもなります。
②非常に低い摩擦係数：ダイヤモンドと一部の非鉄金属との間の摩擦係数は他の工具よりも低く、摩擦係数が低く、加工中の変形が小さく、切削抵抗を減らすことができます。
③刃先は非常に鋭い：ダイヤモンド工具の刃先は鋭くすることができ、天然単結晶ダイヤモンド工具は0.002-0.008μmまで高くすることができ、超薄切り、超精密加工。
④高い熱伝導率：ダイヤモンドは熱伝導率と熱拡散率が高く、切削熱が放散しやすく、工具の切削部分の温度が低いです。
⑤ 低熱膨張係数：ダイヤモンドの熱膨張係数は超硬合金の数分の1であり、切削熱による工具サイズの変化が非常に小さいため、特に高い精度が要求される精密・超精密加工において重要です。寸法精度。
⑶ ダイヤモンド工具の応用
ダイヤモンド工具は主に、非鉄金属や非金属材料の高速での精密切削や中ぐり加工に使用されます。 FRP粉末冶金ブランク、セラミック材料など、さまざまな耐摩耗性非金属の処理に適しています。 さまざまなシリコン-アルミニウム合金など、さまざまな耐摩耗性非鉄金属; 非鉄金属の各種仕上げ加工。
ダイヤモンド工具の欠点は、熱安定性が低いことです。 切断温度が 700 度から 800 度を超えると、硬度が完全に失われます。 また、ダイヤモンド（炭素）は高温で鉄と結合しやすいため、鉄系金属の切断には適していません。 原子作用により、炭素原子がグラファイト構造に変換され、工具が損傷しやすくなります。
2. 立方晶窒化ホウ素工具材料
立方晶窒化ホウ素 (CBN) は、ダイヤモンドと同様の方法で合成された 2 番目の超硬材料であり、硬度と熱伝導率の点でダイヤモンドに次ぐものです。 熱安定性に優れており、大気中で 10,000 度まで加熱できます。 酸化は起こりません。 CBNは、鉄系金属に対して非常に安定した化学的性質を持ち、鉄鋼製品の加工に広く使用できます。
⑴立方晶窒化ホウ素切削工具の種類
立方晶窒化ホウ素（CBN）は、自然界には存在しない物質です。 単結晶と多結晶、すなわちCBN単結晶と多結晶立方晶窒化ホウ素（PCBN）に分けることができます。 CBN は窒化ホウ素 (BN) の異性体の 1 つであり、その構造はダイヤモンドの構造に似ています。
PCBN (多結晶立方晶窒化ホウ素) は、高温高圧下で結合相 (TiC、TiN、Al、Ti など) を介して微細な CBN 材料を焼結する多結晶材料です。 ダイヤモンド工具材料、それとダイヤモンドを総称して超硬工具材料と呼びます。 PCBN は、主にナイフやその他のツールの製造に使用されます。
PCBN ツールは、一体型 PCBN ブレードと、超硬合金で焼結された PCBN 複合ブレードに分けることができます。
PCBN複合インサートは、強度と靭性に優れた超硬合金上に{{0}}.5～1.0mmの厚さのPCBN層を焼結して作られています。 その性能は、良好な靭性と高い硬度と耐摩耗性を兼ね備えています。 CBNインサートの低い曲げ強度と溶接の難しさの問題が解決されます。
⑵ 立方晶窒化ホウ素の主な性質と特徴
立方晶窒化ホウ素の硬度は、ダイヤモンドにはやや劣りますが、他の高硬度材料よりははるかに高いです。 CBN の優れた利点は、1200 度 (ダイヤモンドの 700-800 度) を超えることができるダイヤモンドよりも熱安定性がはるかに高いことです。 反応。 立方晶窒化ホウ素の主な性能特性は次のとおりです。
①高い硬度と耐摩耗性：CBNの結晶構造はダイヤモンドに似ており、ダイヤモンドに近い硬度と強度を持っています。 PCBNは、これまで研削しかできなかった高硬度材料の加工に特に適しており、ワークのより良い表面品質を得ることができます。
② 高い熱安定性: CBN の耐熱性は 1400-1500 度に達し、ダイヤモンドのほぼ 1 倍 (700-800 度) です。 PCBN 工具は、超硬工具の 3 ～ 5 倍の速度で高温合金および硬化鋼を切断できます。
③優れた化学的安定性：1200-1300程度の鉄系材料との化学的相互作用がなく、ダイヤモンドほど急激に摩耗せず、現時点でも超硬合金の硬度を維持できます。 PCBN ツールは、焼入れ鋼部品やチルド鋳鉄の切断に適しており、鋳鉄の高速切断に広く使用できます。
④良好な熱伝導率：CBNの熱伝導率はダイヤモンドほどではありませんが、PCBNの熱伝導率は、さまざまな工具材料の中でダイヤモンドに次ぐものであり、ハイス鋼や超硬合金よりもはるかに高くなっています。
⑤ 摩擦係数が小さい：摩擦係数が小さいと、切削時の切削抵抗が小さくなり、切削温度が下がり、加工面の品質が向上します。
⑶ 立方晶窒化ホウ素工具の用途
立方晶窒化ホウ素は、高硬度鋼、硬質鋳鉄、超合金、硬質合金、表面溶射材など、さまざまな難削材の仕上げに適しています。 加工精度は IT5 (穴は IT6) に達し、表面粗さは Ra1.25-0.20μm まで小さくすることができます。
立方晶窒化ホウ素工具材料は、靭性と曲げ強度が劣ります。 したがって、立方晶窒化ホウ素旋削工具は、低速で衝撃荷重が大きい荒加工には適していません。 金属の場合、構成刃先が著しく発生し、加工面が劣化します。
3.セラミックナイフ素材
セラミック包丁は硬度が高く、耐摩耗性に優れ、耐熱性と化学的安定性に優れ、金属と結合しにくいという特徴があります。 セラミック切削工具は、CNC 加工において非常に重要な位置を占めています。 セラミック切削工具は、難削材の高速切削および加工用の主要な切削工具の 1 つになりました。 セラミック切削工具は、高速切削、乾式切削、硬質切削、難削材の切削に広く使用されています。 セラミック包丁は、従来の包丁では全く加工できなかった高硬度材を効率よく加工することができ、「研削を車で置き換える」ことを実現します。 セラミックナイフの最適な切断速度は、超硬ナイフの 2 ～ 10 倍になるため、切断加工の生産効率が大幅に向上します。セラミック工具材料に使用される主な原材料は、地殻で最も豊富な元素です。 したがって、セラミック工具の普及と応用は、生産性の向上、加工コストの削減、戦略的貴金属の節約にとって大きな意義があり、切削技術の発展を大きく促進します。 進捗。
⑴ セラミック工具の材質の種類
セラミック工具材料の種類は、一般に、アルミナベースのセラミック、窒化ケイ素ベースのセラミック、および複合窒化ケイ素-アルミナベースのセラミックの 3 つのカテゴリに分類できます。 その中で、アルミナ系および窒化ケイ素系のセラミック工具材料が最も広く使用されています。 窒化ケイ素系セラミックスの性能は、アルミナ系セラミックスよりも優れています。
⑵ セラミック切削工具の性能と特徴
① 硬度が高く、耐摩耗性に優れる: セラミック工具の硬度は PCD や PCBN ほど高くはありませんが、超硬工具や高速度鋼工具よりもはるかに高く、93-95HRA に達します。 セラミック工具は、従来の工具では加工が困難だった高硬度材の加工が可能で、高速切削や硬切削に適しています。
②耐高温性と優れた耐熱性：セラミック工具は1200度以上の高温でも切断できます。 セラミック ナイフは高温での機械的特性が良好で、A12O3 セラミック ナイフの耐酸化性は特に優れています。 刃先が赤熱した状態でも継続して使用できます。 したがって、セラミック工具は切削液を節約できる乾式切削を実現できます。
③優れた化学的安定性：セラミック切削工具は金属と結合しにくく、耐腐食性と化学的に安定しているため、切削工具の結合摩耗を減らすことができます。
④低摩擦係数：セラミック工具と金属との親和性が小さく、摩擦係数が低いため、切削力と切削温度を下げることができます。
⑶ セラミック包丁の応用
セラミックは、主に高速仕上げおよび中仕上げに使用される工具材料の 1 つです。 セラミック切削工具は、あらゆる種類の鋳鉄 (ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、可鍛鋳鉄、チルド鋳鉄、高合金耐摩耗鋳鉄) および鋼 (炭素構造用鋼、合金構造用鋼、高強度鋼) の切断に適しています。 、高マンガン鋼、焼入れ鋼など）、銅合金、グラファイト、エンジニアリングプラスチック、複合材料の切断にも使用できます。
セラミック切削工具材料の性能には、曲げ強度が低く、衝撃靭性が低いという問題があり、低速および衝撃負荷での切削には適していません。
4. コーティングされた工具材料
工具のコーティングは、工具の性能を向上させる重要な方法の 1 つです。 コーティングされた切削工具の出現は、切削工具の切削性能に大きなブレークスルーをもたらしました。 コーティングされたツールは、ツールの性能が大幅に向上するように、より強靭なツール本体に優れた耐摩耗性を備えた1層以上の耐火化合物でコーティングされており、ツールの基材とハードコーティングを組み合わせています。 コーティングされた切削工具は、加工効率を向上させ、加工精度を向上させ、工具寿命を延ばし、加工コストを削減できます。
新しい CNC 工作機械で使用される切削工具の約 80% は、コーティングされた工具を使用しています。 コーティングされた切削工具は、将来の CNC 機械加工の分野で最も重要な工具の種類になります。
⑴ コーティング工具の種類
さまざまなコーティング方法によると、コーティングされたツールは、化学蒸着（CVD）コーティングされたツールと物理蒸着（PVD）コーティングされたツールに分けることができます。 コーティングされた超硬工具は一般に化学蒸着を使用し、蒸着温度は約 1000 度です。 コーティングされた高速度鋼ツールは、通常、物理蒸着を使用し、蒸着温度は約 500 度です。
コーティングされたツールのさまざまな基板材料に応じて、コーティングされたツールは、超硬コーティングされたツール、高速度鋼でコーティングされたツール、セラミックおよび超硬材料 (ダイヤモンドおよび立方晶窒化ホウ素) でコーティングされたツールに分けることができます。
コーティング材料の性質に応じて、コーティングされたツールは、「ハード」コーティングされたツールと「ソフト」コーティングされたツールの 2 つのカテゴリに分類できます。 「硬質」コーティング工具が追求する主な目標は、高硬度と耐摩耗性です。その主な利点は、高硬度と優れた耐摩耗性であり、通常は TiC および TiN コーティングです。 「ソフト」コーティング ツールが追求する目標は、低摩擦係数 (自己潤滑ツールとも呼ばれます) であり、被削材との摩擦係数は非常に低く、約 0.1 に過ぎません。接着、摩擦を減らし、切削力と切削温度を下げます。
ナノイーティング ツールが最近開発されました。 このコーティングされた工具は、さまざまなコーティング材料 (金属/金属、金属/セラミック、セラミック/セラミックなど) のさまざまな組み合わせを使用して、さまざまな機能および性能要件を満たすことができます。 適切に設計されたナノコーティングは、工具材料に優れた減摩および耐摩耗機能と自己潤滑特性を持たせることができ、高速ドライ切削に適しています。
⑵ コーティング工具の特徴
①優れた機械的および切削性能：コーティングされた工具は、ベースの優れた靭性と高強度を維持するだけでなく、高硬度、高耐摩耗性、低摩耗も備えた、ベース材料とコーティング材料の優れた特性を兼ね備えていますコーティングの抵抗。 摩擦係数。 したがって、コーティングされた工具の切削速度は、コーティングされていない工具の切削速度よりも 2 倍以上速くすることができ、より高い送り速度が可能になります。 コーティングされた工具寿命も向上します。
②汎用性が高い：コーティング工具は汎用性が高く、加工範囲が大幅に広がります。 1 つのコーティングされたツールは、コーティングされていない複数のツールを置き換えることができます。
③ 膜厚：膜厚が増えると工具寿命も伸びますが、膜厚が飽和すると工具寿命は大きく伸びなくなります。 コーティングが厚すぎると、はがれやすくなります。 コーティングが薄すぎると、耐摩耗性が低下します。
④ 再研磨性: コーティングされたブレードは、再研磨性が低く、コーティング装置が複雑で、プロセス要件が高く、コーティング時間が長い。
⑤コーティング材：コーティング材が異なる工具は切削性能が異なります。 たとえば、低速で切断する場合は、TiC コーティングが有利です。 高速で切削する場合はTiNが適しています。
⑶ コーティング工具の適用
コーティングされた切削工具は、CNC 機械加工の分野で大きな可能性を秘めており、将来的には CNC 機械加工の分野で最も重要な工具の種類になるでしょう。 エンドミル、リーマ、ドリル、複合穴加工にコーティング技術を応用
切削工具、ギヤホブ、ギヤシェーパカッター、ギヤシェービングカッター、フォーミングブローチ、マシンクランプ用各種スローアウェイインサートは、各種鋼、鋳鉄、耐熱合金、非鉄金属の高速切削・加工のニーズにお応えします。
5. 超硬工具の材質
超硬切削工具、特に交換可能な超硬切削工具は、CNC 加工工具の主要製品です。 1980年代以降、さまざまな一体型および交換可能な超硬切削工具またはブレードがさまざまに拡大されました。さまざまな切削工具の分野では、交換可能な超硬工具は、単純な旋削工具や正面フライスから、さまざまな精密、複雑、および成形工具分野に拡大しています。
⑴ 超硬工具の種類
主な化学組成によると、超硬合金は炭化タングステンベースの超硬合金と炭素（窒化物）チタン（TiC（N））ベースの超硬合金に分けることができます。
タングステンカーバイド系超硬合金には、タングステンコバルト（YG）、タングステンコバルトチタン（YT）、レアカーバイド（YW）の3種類があり、それぞれ一長一短があります。 主成分はタングステンカーバイド（WC）、チタンカーバイド（TiC）、タンタルカーバイド（TaC）、ニオブカーバイド（NbC）などで、一般的に使用される金属結合相はCoです。
炭素（窒化物）チタン系超硬合金は、TiCを主成分とする超硬合金であり（他の炭化物や窒化物が添加されています）、一般的に使用される金属結合相はMoとNiです。
ISO (国際標準化機構) は、切削用超硬合金を次の 3 つのカテゴリに分類しています。
Kl0 ~ K40 を含む K カテゴリは、私の国の YG カテゴリに相当します (主要コンポーネントは WC.Co)。
P01~P50を含むPカテゴリーは、私の国のYTカテゴリー(主にWC.TiC.Coで構成)に相当します。
M10~M40を含むM区分は、わが国のYW区分(主成分はWC-TiC-TaC(NbC)-Co)に相当します。
各グレードは、高硬度から最大靭性までの一連の合金を 01 から 50 までの数字で表しています。
⑵ 超硬切削工具の性能特性
①高硬度：超硬合金切削工具は、粉末冶金法により、硬度と融点の高い炭化物（硬質相と呼ばれる）と金属バインダー（結合相と呼ばれる）でできており、その硬度は89-93HRAに達し、高速度鋼の場合、5400C で、硬度は 82-87HRA に達することがあります。これは、室温での高速度鋼の硬度 (83-86HRA) と同じです。 超硬合金の硬度値は、炭化物の金属結合相の性質、量、粒子サイズ、および含有量によって変化し、一般に結合金属相含有量の増加とともに減少します。 結合相の含有量が同じ場合、YT 合金の硬度は YG 合金の硬度よりも高く、TaC (NbC) を添加した合金は高温硬度が高くなります。
② 曲げ強度と靭性：一般的に使用されている超硬合金の曲げ強度は 900-1500MPa の範囲です。 金属バインダー相の含有量が多いほど、曲げ強度が高くなります。 バインダー含有量が同じ場合、YG 系 (WC-Co) 合金の強度は YT 系 (WC-TiC-Co) 合金の強度よりも高く、TiC 含有量の増加に伴い強度は低下します。 超硬合金は脆い材料であり、室温での衝撃靭性はハイス鋼の 1/30 ～ 1/8 しかありません。
⑶ 一般的に使用される超硬切削工具の適用
YG 合金は、主に鋳鉄、非鉄金属、非金属材料の加工に使用されます。 微細粒硬質合金 (YG3X、YG6X など) は、コバルト含有量が同じ場合、中粒硬質合金よりも硬度と耐摩耗性が高く、一部の特殊硬質鋳鉄、オーステナイト系ステンレス鋼、耐熱鋼の加工に適しています。合金、チタン合金、硬質青銅および耐摩耗性絶縁材料など。
YT系超硬合金の優れた特長は、高硬度、良好な耐熱性、YG系よりも高い硬度と高温圧縮強度、および優れた耐酸化性です。 したがって、より高い耐熱性、耐摩耗性が必要な場合は、TiC含有量の多いグレードを選択してください。 YT 合金は、鋼などのプラスチック材料の加工に適していますが、チタン合金やシリコン アルミニウム合金の加工には適していません。
YW 合金は、YG および YT 合金の特性を持ち、優れた総合性能を備えています。 鋼材の加工だけでなく、鋳鉄、非鉄金属の加工にも使用できます。 コバルトの含有量を適切に増やすと、このタイプの合金の強度は非常に高くなり、さまざまな難削材の荒加工や断続切削に使用できます。
6. 高速度鋼ナイフ
高速度鋼 (略して HSS) は、W、Mo、Cr、V などの合金元素が追加された高合金工具鋼です。 ハイス鋼の切削工具は、強度、靭性、加工性の面で優れた総合性能を備えています。 複雑な切削工具、特に穴加工工具、フライス、ねじ切り工具、ブローチ、歯車切削工具、およびその他の複雑な切削工具の製造において、高速度鋼は依然として支配的な位置を占めています。 ハイス鋼の包丁は刃先を研ぎやすいです。
高速度鋼は用途によって、汎用高速度鋼と高性能高速度鋼に分けられます。
の
⑴ 汎用ハイス鋼切削工具
の
汎用ハイス鋼。 一般的に、タングステン鋼とタングステンモリブデン鋼の2種類に分けることができます。 このタイプの高速度鋼には、0.7 ～ 0.9% の添加剤 (C) が含まれています。 鋼中の異なるタングステン含有量に応じて、W が 12% または 18% のタングステン鋼、W が 6% または 8% のタングステン-モリブデン鋼、および W が 2% または 0 のモリブデン鋼に分けることができます。 汎用ハイス鋼は、一定の硬度（63-66HRC）と耐摩耗性、高い強度と靭性、優れた可塑性と加工技術を備えているため、さまざまな複雑な工具の製造に広く使用されています。
①タングステン鋼：汎用ハイス鋼タングステン鋼の代表的なグレードはW18Cr4V（略してW18）で、総合性能に優れています。 6000℃での高温硬度は48.5HRCで、様々な複雑な工具の製造に使用できます。 研削性が良く、脱炭感度が低いという利点がありますが、炭化物の含有量が多いため、分布が比較的不均一で、粒子が大きく、強度と靭性が高くありません。
②タングステンモリブデン鋼：タングステン鋼のタングステンの一部をモリブデンに置き換えた高速度鋼をいう。 タングステン-モリブデン鋼の典型的な等級は、W6Mo5Cr4V2 (略して M2) です。 M2 の炭化物粒子は細かく均一であり、その強度、靭性、高温可塑性は W18Cr4V よりも優れています。 別のタングステン-モリブデン鋼は W9Mo3Cr4V (略して W9) で、熱安定性は M2 鋼よりわずかに高く、曲げ強度と靭性は W6M05Cr4V2 よりも優れており、機械加工性も良好です。
⑵ 高性能ハイス鋼切削工具
の
高性能ハイス鋼とは、汎用ハイス鋼の組成に炭素分、バナジウム分、CoやAlなどの合金元素を加え、耐熱性や耐摩耗性を向上させた新しいタイプの鋼のことです。 . 主に以下のカテゴリーがあります。
①高炭素ハイス鋼。 高炭素高速度鋼 (95W18Cr4V など) は、室温および高温で高い硬度を持ち、通常の鋼および鋳鉄、ドリル、リーマ、タップ、および高い耐摩耗性が要求されるフライスの製造および加工に適しています。より硬い材料を処理するためのツール。 大きな衝撃に耐えるのには適していません。
の
②高バナジウムハイス鋼。 W12Cr4V4Mo (EV4 と呼ばれる) などの代表的なグレードは、V が 3% から 5% に増加し、耐摩耗性に優れ、繊維、硬質ゴム、プラスチックなどの工具摩耗の激しい材料の切断に適しています。ステンレス鋼、高強度鋼、高温合金などの材料の加工にも使用できます。
の
③コバルトハイス鋼。 W2Mo9Cr4VCo8（略してM42）などの代表的な鋼種で、硬度は69-70HRCにも達するコバルト含有超硬ハイス鋼です。 高強度耐熱鋼、高温合金、チタン合金などの加工に適しています。切削材料M42は研削性が良く、精密で複雑な工具の製造に適していますが、衝撃切削下での作業には適していません条件。
④アルミハイス鋼。 アルミニウム含有超硬ハイス鋼に属し、W6Mo5Cr4V2Al（略称501）などの代表的な材種で、高温硬度は6000℃で54HRCに達し、切削性能はM42相当です。 フライス、ドリル、リーマ、歯車カッター、ブローチの製造に適しています。 など、合金鋼、ステンレス鋼、高強度鋼、超合金などの材料の加工に使用されます。
の
⑤窒素超硬ハイス鋼。 （V3N）と呼ばれるW12M03Cr4V3Nなどの代表的なグレードは、窒素を含む超硬ハイス鋼です。 硬度、強度、靭性はM42相当です。 処理。
の
(3) ハイスと粉末冶金ハイスの溶解
高速度鋼は、さまざまな製造プロセスに従って、溶融高速度鋼と粉末冶金高速度鋼に分けることができます。
の
①高速度鋼の製錬：普通ハイス鋼、高性能ハイス鋼ともに製錬により製造されます。 製錬、インゴット鋳造、メッキ、圧延などの工程を経て包丁になります。 高速度鋼の製錬で発生しやすい深刻な問題は、炭化物の偏析です。 硬質で脆い炭化物は高速度鋼に不均一に分布しており、結晶粒は粗大 (最大数十ミクロン) です。 切削性能への悪影響。
の
② 粉末冶金ハイス鋼（PM HSS）：粉末冶金ハイス鋼（PM HSS）は、高周波誘導炉で溶解した溶鋼を高圧アルゴンまたは純窒素で微粒化した後、急冷して微粉を得たものです。および均一な結晶の微細構造（高速度鋼粉末）を生成し、得られた粉末を高温高圧下でナイフブランクにプレスするか、最初に鋼ビレットを作成し、次にそれを鍛造してナイフ形状に圧延します。 PMハイスは、溶製ハイスに比べ、炭化物が細かく均一で、強度、靭性、耐摩耗性が溶製ハイスに比べて大幅に向上するという特長があります。 複雑なCNCツールの分野では、PM HSSツールがさらに発展し、重要な役割を果たすでしょう。 F15、FR71、GF1、GF2、GF3、PT1、PVN などの代表的なグレードは、大型で頑丈な高衝撃ナイフの製造に使用でき、精密ナイフの製造にも使用できます。
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CNC工具材料の選択原則
現在、広く使用されているCNC切削工具材料には、主にダイヤモンド切削工具、立方晶窒化ホウ素切削工具、セラミック切削工具、コーティングされた切削工具、超硬切削工具、高速度鋼切削工具が含まれます。
