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难切削加工材料的切削方法及注意事项

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-08-26  浏览次数:4280
       近年来,机械制品正向多功能、高功能化方向发展,这也要求零件必须实现小型化、微细化。为了满足这些要求,则所用材料必须具有高硬度、高韧性高耐磨性,而具有这些特性材料其加工难度也特别大,因此出现了新难加工材料及其加工技术。
        切削加工,通常出现刀具磨损包括如下两种形态:(1)由于机械作用而出现磨损,如崩刃或磨粒磨损等;(2)由于热及化学作用而出现磨损,如粘结、扩散、腐蚀等磨损,以及由切削刃软化、溶融而产生破断、热疲劳、热龟裂等。
        切削难加工材料时,很短时间内即出现上述刀具磨损,这由于被加工材料存较多促使刀具磨损因素。例如,多数难加工材料均具有热传导率较低特点,切削时产生热量很难扩散,致使刀具刃尖温度很高,切削刃受热影响极为明显。这种影响结果会使刀具材料粘结剂高温下粘结强度下降,wc(碳化钨)等粒子易于分离出去,从而加速了刀具磨损。另外,难加工材料成分刀具材料某些成分切削高温条件下产生反应,出现成分析出、脱落,或生成其他化合物,这将加速形成崩刃等刀具磨损现象。
        切削高硬度、高韧性被加工材料时,切削刃温度很高,也会出现与切削难加工材料时类似刀具磨损。如切削高硬度钢时,与切削一般钢材相比,切削力更大,刀具刚性不足将会引起崩刃等现象,使刀具寿命不稳定,而且会缩短刀具寿命,尤其加工生成短切屑工件材料时,会切削刃附近产生月牙洼磨损,往往短时间内即出现刀具破损。
        切削超耐热合金时,由于材料高温硬度很高,切削时应力大量集刃尖处,这将导致切削刃产生塑性变形;同时,由于加工硬化而引起边界磨损也比较严重。
        由于这些特点,所以要求用户切削难加工材料时,必须慎重选择刀具品种切削条件,以获得理想加工效果。

        切削难加工材料刀具形状
        切削难加工材料时,刀具形状最佳化可充分发挥刀具材料性能。选择与难加工材料特点相适应前角、后角、切入角等刀具几何形状对刃尖进行适当处理,对提高切削精度延长刀具寿命有很大影响,因此,刀具形状方面决不能掉以轻心。但,随着高速铣削技术推广应用,近来已逐渐采用小切深以减轻刀齿负荷,采用逆铣并提高进给速度,因此,对切削刃形状设计思路也有所改变。
        对难加工材料进行钻削加工时,增大钻尖角,进行十字形修磨,降低扭矩切削热有效途径,它可将切削与切削面接触面积控制最小范围之内,这对延长刀具寿命提高切削条件十分有利。钻头钻孔加工时,切削热极易滞留切削刃附近,而且排屑也很困难,切削难加工材料时,这些问题更为突出,必须给以足够关注。
        为了便于排屑,通常钻头切削刃后侧设有冷却液喷出口,可供给充足水溶性冷却液或雾状冷却剂等,使排屑变得更为顺畅,这种方式对切削刃冷却效果也很理想。近年来,已开发出一些润滑性能良好涂层物质,这些物质涂镀钻头表面后,用其加工3~5d浅孔时,可采用干式钻削方式。
        孔精加工历来采用镗削方式,不过近来已逐渐由传统连续切削方式改变为采用等高线切削这类间断切削方式,这种方式对提高排屑性能延长工具寿命均更为有利。因此,这种间断切削用镗削刀具设计出来后,立即被应用于汽车零件CNC切削加工。螺纹孔加工方面,目前也采用螺旋切削插补方式,切螺纹用立铣刀已大量投放市场。
        如上所述,这种由原来连续切削向间断切削转换,随着对cnc切削理解加深而进行,这一个渐进过程。采用此种切削方式切削难加工材料时,可保持切削平稳性,且有利于延长工具寿命。
 
关键词: 切削
 

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