三、切削加硬材料用的刀具材料
CBN的高溫硬度是現(xiàn)有刀具材料中最高的,最適合用于難加工材料的切削加工。新型涂層硬質(zhì)合金是以超細(xì)晶粒合金作基體,選用高溫硬度良好的涂層材料加以涂層處理,這種材料具有優(yōu)異的耐磨性,也是可用于難加工材料切削的優(yōu)良刀具材料之一。
加硬材料中的鈦、鈦合金由于化學(xué)活性高,熱傳導(dǎo)率低,可選用金剛石刀具進(jìn)行切削加工。CBN燒結(jié)體刀具適用于高硬度鋼及鑄鐵等材料的切削加工,CBN成分含量越高,刀具壽命也越長,切削用量也可相應(yīng)提高。據(jù)報(bào)道,目前已開發(fā)出不使用粘結(jié)劑的CBN燒結(jié)體。
金剛石刀具適用于鋁合金、純銅等材料的切削加工。金剛石刀具刃口鋒利,熱傳導(dǎo)率高,刃尖滯留的熱量較少,可將積屑瘤等粘附物的發(fā)生控制在最低限度之內(nèi)。在切削純鈦和鈦合金時(shí),選用單晶金剛石刀具切削比較穩(wěn)定,可延長刀具壽命。
涂層硬質(zhì)合金刀具幾乎適用于各種難加工材料的切削加工,但涂層的性能(單一涂層和復(fù)合涂層)差異很大,因此,應(yīng)根據(jù)不同的加工對(duì)象,選用適宜的涂層刀具材料。據(jù)報(bào)道,最近已開發(fā)出金剛石涂層硬質(zhì)合金和DLC(Diamond Like Carbon)涂層硬質(zhì)合金,使涂層刀具的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,并已可用于高速切削加工領(lǐng)域。
四、切削難加工材料的刀具形狀
在切削難加工材料時(shí),刀具形狀的最佳化可充分發(fā)揮刀具材料的性能。選擇與難加工材料特點(diǎn)相適應(yīng)的前角、后角、切入角等刀具幾何形狀和對(duì)刃尖進(jìn)行適當(dāng)處理,對(duì)提高切削精度和延長刀具壽命有很大的影響,因此,在刀具形狀方面決不能掉以輕心。但是,隨著高速銑削技術(shù)的推廣應(yīng)用,近來已逐漸采用小切深以減輕刀齒負(fù)荷,采用逆銑并提高進(jìn)給速度,因此,對(duì)切削刃形狀的設(shè)計(jì)思路也有所改變。
對(duì)加硬材料進(jìn)行鉆削加工時(shí),增大鉆尖角,進(jìn)行十字形修磨,是降低扭矩和切削熱的有效途徑,它可將切削與切削面的接觸面積控制在最小范圍之內(nèi),這對(duì)延長刀具壽命和提高切削條件十分有利。鉆頭在鉆孔加工時(shí),切削熱極易滯留在切削刃附近,而且排屑也很困難,在切削難加工材料時(shí),這些問題更為突出,必須給以足夠的關(guān)注。
為了便于排屑,通常在鉆頭切削刃后側(cè)設(shè)有冷卻液噴出口,可供給充足的水溶性冷卻液或霧狀冷卻劑等,使排屑變得更為順暢,這種方式對(duì)切削刃的冷卻效果也很理想。近年來,已開發(fā)出一些潤滑性能良好的涂層物質(zhì),這些物質(zhì)涂鍍?cè)阢@頭表面后,用其加工3~5D的淺孔時(shí),可采用干式鉆削方式。
孔的精加工歷來采用鏜削方式,不過近來已逐漸由傳統(tǒng)的連續(xù)切削方式改變?yōu)椴捎玫雀呔€切削這類間斷切削方式,這種方式對(duì)提高排屑性能和延長工具壽命均更為有利。因此,這種間斷切削用的鏜削刀具設(shè)計(jì)出來后,立即被應(yīng)用于汽車零件的CNC切削加工。在螺紋孔加工方面,目前也采用螺旋切削插補(bǔ)方式,切螺紋用的立銑刀已大量投放市場。
如上所述,這種由原來連續(xù)切削向間斷切削的轉(zhuǎn)換,是隨著對(duì)CNC切削理解的加深而進(jìn)行的,這是一個(gè)漸進(jìn)的過程。采用此種切削方式切削難加工材料時(shí),可保持切削的平穩(wěn)性,且有利于延長工具壽命。
五、加硬材料的切削條件
難加工材料的切削條件歷來都設(shè)定得比較低,隨著刀具性能的提高,高速高精度CNC機(jī)床的出現(xiàn),以及高速銑削方式的引進(jìn)等,目前,難加工材料的切削已進(jìn)入
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