全国服务热线:
400-0013-139
详情内容
当前位置:
首页>
详情内容
|
在高速干式切削加工过程中,切削刀具要承受很大的压力,同时由于切削时产生的金属塑性变形,以及在无切削液的情况下刀具、切屑、工件相互接触表面间将产生更强烈的摩擦,使刀具切削刃上产生极高的温度并受到很大的应力作用,在这样的条件下,刀具将迅速磨损或破损。因此,高速干式切削法对刀具有哪些要求,适合高速干式切削的刀具必须具有以下性能特点。株洲三鑫硬质合金生产有限公司专业生产准干式切削方式专用的高端耐磨耐热刀具—硬质合金刀具、硬质合金数控刀片,订购电话4000013139。
1、高速干式切削刀具材料应具有更高的强度和耐冲击韧性。
2、高速干式切削刀具材料比湿式切削刀具有更高的强度和抗冲击韧性。
3、高速干式切削刀具材料在加工过程中产生的切屑和刀具之间的摩擦系数要尽可能小。
4、高速干式切削刀具材料应具有优异的耐高温性能,可在无切削液的条件下工作。为了加速排屑和散热,延长刀具的使用寿命,高速干式切削加工的切削速度一般要高于普通高速加工。因此,高速干式切削加工刀具材料应具有很高的红硬性和热韧性。目前,适用于干式切削的刀具材料通常采用新型超细颗粒硬质合金、SiC晶须增强陶瓷和纳米晶粒陶瓷材料、聚晶金刚石(PCD)、立方氮化硼(CBN)材料等。
5、细化后的超细颗粒硬质合金具有很好的硬度、耐磨性、韧性和耐热性。普通硬质合金的平均晶粒尺寸约为2~3μm,细化晶粒的尺寸约为1~2μm,超细晶粒尺寸则在0.5μm以下。超细颗粒硬质合金适用于需要大前角的加工场合,可用于制造高速干式切削中使用的钻头、深孔钻等。立方氮化硼(CBN)材料的硬度高达3200~4000HV,具有很高的耐热性和抗化学腐蚀性,在1200℃~1300℃的高温下仍不会与铁族材料发生化学反应,非常适合对铸铁和淬硬钢等进行高速干式切削。聚晶金刚石(PCD)材料的硬度约为CBN的2倍,是最硬、最耐磨的刀具材料,其导热性好,热膨胀系数也很小,特别适合对各种铜铝合金、非金属材料和复合材料进行高速干式切削加工。PCD涂层刀具在高速干式切削加工铝合金工件时可获得良好效果。用CVD(化学沉积)工艺生产的金刚石涂层刀片适用于铣削加工铝合金。在Al2O3陶瓷基体中添加20%~30%的SiC晶须即可制成晶须增韧陶瓷材料,SiC晶须的作用犹如钢筋混凝土中的钢筋,它能成为阻挡或改变裂纹扩展方向的障碍物,使刀具的韧性大幅度提高,是一种很有发展前途的刀具材料。
6、良好的刀具结构设计,使切屑与刀具之间的摩擦系数尽可能小以减少热堆积。干式切削时,刀尖和刃口承受的热负荷大大增加,容易产生各种刃口损伤,最终导致刀具失效。为了保证工件加工质量和刀具寿命,要求刀具设计尽可能使加工产生的切削力和摩擦力要小,排屑效果要好。因此,干式切削要求必须对刀具结构和几何参数进行优化设计,如把刀具设计为负前角或使前刀面凸起,可显著延缓月牙洼对刀刃的损害;增大负刃倾角,改善刀刃及刀尖的切入状态,以提高刀具的抗冲击和抗热震能力等。
7、最有效的方法是采用刀具表面涂层工艺。
研究开发、选用对刀具表面进行涂层处理硬质合金刀具,因为进行过涂层处理的硬质合金刀具可减小刀具与工件表面之间的摩擦,减小切削力,降低对切削液润滑作用的依赖而更适合高速干式切削加工。对硬质合金刀具来说,表面涂层是提高其性能的最有效措施。涂层在切削过程中的作用如同在刀具与切屑/工件之间增加了力和热的隔离层,可有效地阻止将热量传递到刀具基体上。另外,MOS2等“软”涂层可有效降低刀具表面的摩擦系数。近年来开发成功的纳米涂层技术,将数百层具有软、硬不同特性的涂层复合叠加,总厚度仅为2^-5卿,既使硬质合金刀具的硬度和韧性显著增加,又使其具有优异的抗摩擦、抗磨损和自润滑性能,非常适合干式切削。