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国际金属加工网 2018年12月29日

现代制造技术的发展及数控加工设备的广泛使用,极大地推动了切削技术的进步。随着生产加工过程数控化和自动化的需要,超耐热合金、钛合金及含有碳纤维的复合材料等的出现,对金属切削刀具的质量要求更加苛刻,高可靠度、高精度、长寿命、快速转位更换、断屑良好等,刀具的热硬性和刀具磨损问题成为切削加工的关键。

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常见的刀具磨损形态

在切削加工中,通常出现的刀具磨损包括如下三种形态:

第一种是由于机械作用而出现的磨损,如崩刃或磨粒磨损等;

第二种由于切削热作用而出现的磨损,如粘结、扩散等;

第三种是由于化学因素导致的切削刃软化、溶融而产生的破断、热疲劳、热龟裂等。

1)机械磨损产生的原因

切削难加工材料时,在很短时间内出现刀具磨损,这是由于被加工材料中存在较多促使刀具磨损的因素。多数难加工材料均具有热传导率较低的特点,这种影响的结果会使刀具材料中的粘结剂在高温下粘结强度下降,从而加速了刀具磨损。

2)切削热导致的磨损

在切削高硬度、高韧性时材料时切削刃的温度很高,也会出现与切削难加工材料时类似的刀具磨损。尤其是加工生成短切屑的工件材料时,会在切削刃附近产生月牙洼磨损,往往在短时间内即出现刀具破损。

3)化学因素导致的磨损

难加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在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。

切削刀具的性能要求

1)耐磨性能

现在使用的金属切削刀具材料各异,包括从切削速度最低、耐磨性能最差的高速钢到高速性能最好的聚晶金刚石刀具。

2)抗冲击性能

具有比较好的抗冲击韧度,另外高速切削刀具还要具有极高的热硬性和化学稳定性。

3)使用寿命

使用了耐热性好、硬度高的涂层材料以及多层涂层技术,使涂层硬质合金刀具的切削范围大、寿命长。

常用的刀具材料

1)合金工具钢

有较高的热硬性但价格低廉,常用来制造形状复杂的低速刀具,如铰刀、丝锥和板牙等。

2)高速工具钢

其高温硬度、耐磨性都比合金工具钢好。由于其热处理性能好,有较高的强度和良好的刃磨性,被广泛用于制造成形车刀铣刀钻头和拉刀等各种机用刀具。

3)硬质合金

是由碳化钨、碳化钛和钴等材料用粉末冶金方法制成的合金。通常是将硬质合金刀片固定在刀体上使用,目前硬质合金已成为主要的刀具材料之一。

为了防止刀具磨损过快,应选择专用切削液,有以下优点:

1)提高工艺精度专用切削液含有硫化极压抗磨添加剂成分的,可以有效的保护刀具,提高工艺精度。

2)符合工艺需求专用切削液在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试,以满足各种切削工艺需求。

3)良好的环保性能专用切削液与菜籽油、机械油、再生油相比,具有良好的稳定性,不会对设备、人体、环境产生危害。


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