难加工材料切削加工应注意问题
切削加工大致分为车削、铣削及以心齿为主切削(钻头、立铣刀端面切削等),这些切削加工切削热对刃尖影响也各不相同。车削一种连续切削,刃尖承受切削力无明显变化,切削热连续作用于切削刃上;铣削则一种间断切削,切削力断续作用于刃尖,切削时将发生振动,刃尖所受热影响,切削时加热非切削时冷却交替进行,总受热量比车削时少。
铣削时切削热一种断续加热现象,刀齿非切削时即被冷却,这将有利于刀具寿命延。日本理化研究所对车削铣削刀具寿命作了对比试验,铣削所用刀具为球头立铣刀,车削为一般车刀,两者相同被加工材料切削条件(由于切削方式不同,切削深度、进给量、切削速度等只能做到大体一致)及同一环境条件下进行切削对比试验,结果表明,铣削加工对延长刀具寿命更为有利。
利用带有心刃(即切削速度=0m/min部位)钻头、球头立铣刀等刀具进行切削时,经常出现靠近心刃处工具寿命低下情况,但仍比车削加工时强。
切削难加工材料时,切削刃受热影响较大,常常会降低刀具寿命,切削方式如为铣削,则刀具寿命会相对长一些。但难加工材料不能自始至终全部采用铣削加工,间总会有需要进行车削或钻削加工时候,因此,应针对不同切削方式,采取相应技术措施,提高加工效率。
切削难加工材料用刀具材料
cbn高温硬度现有刀具材料最高,最适合用于难加工材料切削加工。新型涂层硬质合金以超细晶粒合金作基体,选用高温硬度良好涂层材料加以涂层处理,这种材料具有优异耐磨性,也可用于难加工材料切削优良刀具材料之一。
难加工材料钛、钛合金由于化学活性高,热传导率低,可选用金刚石刀具进行切削加工。cbn烧结体刀具适用于高硬度钢及铸铁等材料切削加工,cbn成分含量越高,刀具寿命也越长,切削用量也可相应提高。据报道,目前已开发出不使用粘结剂cbn烧结体。
金刚石烧结体刀具适用于铝合金、纯铜等材料切削加工。金刚石刀具刃口锋利,热传导率高,刃尖滞留热量较少,可将积屑瘤等粘附物发生控制最低限度之内。切削纯钛钛合金时,选用单晶金刚石刀具切削比较稳定,可延长刀具寿命。
涂层硬质合金刀具几乎适用于各种难加工材料切削加工,但涂层性能(单一涂层复合涂层)差异很大,因此,应根据不同加工对象,选用适宜涂层刀具材料。据报道,最近已开发出金刚石涂层硬质合金dlc(diamondlikecarbon)涂层硬质合金,使涂层刀具应用范围进一步扩大,并已可用于高速切削加工领域。