現代制造技術(shù)的發(fā)展及數控加工設備的廣泛使用,極大地推動(dòng)了切削技術(shù)的進(jìn)步。隨著(zhù)生產(chǎn)加工過(guò)程數控化和自動(dòng)化的需要,超耐熱合金、鈦合金及含有碳纖維的復合材料等的出現,對金屬切削刀具的質(zhì)量要求更加苛刻,高可靠度、高精度、長(cháng)壽命、快速轉位更換、斷屑良好等,刀具的熱硬性和刀具磨損問(wèn)題成為切削加工的關(guān)鍵。
常見(jiàn)的刀具磨損形態(tài)
在切削加工中,通常出現的刀具磨損包括如下三種形態(tài):
第一種是由于機械作用而出現的磨損,如崩刃或磨粒磨損等;
第二種由于切削熱作用而出現的磨損,如粘結、擴散等;
第三種是由于化學(xué)因素導致的切削刃軟化、溶融而產(chǎn)生的破斷、熱疲勞、熱龜裂等。
1)機械磨損產(chǎn)生的原因
2)切削難加工材料時(shí),在很短時(shí)間內出現刀具磨損,這是由于被加工材料中存在較多促使刀具磨損的因素。多數難加工材料均具有熱傳導率較低的特點(diǎn),這種影響的結果會(huì )使刀具材料中的粘結劑在高溫下粘結強度下降,從而加速了刀具磨損。
2)切削熱導致的磨損
在切削高硬度、高韌性時(shí)材料時(shí)切削刃的溫度很高,也會(huì )出現與切削難加工材料時(shí)類(lèi)似的刀具磨損。尤其是加工生成短切屑的工件材料時(shí),會(huì )在切削刃附近產(chǎn)生月牙洼磨損,往往在短時(shí)間內即出現刀具破損。
3)化學(xué)因素導致的磨損
難加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高溫條件下產(chǎn)生反應,出現成分析出、脫落,或生成其他化合物,這將加速形成崩刃等刀具磨損現象。
切削刀具的性能要求
1)耐磨性能
現在使用的金屬切削刀具材料各異,包括從切削速度*、耐磨性能最差的高速鋼到高速性能*聚晶金剛石刀具。
2)抗沖擊性能
具有比較好的抗沖擊韌度,另外高速切削刀具還要具有*的熱硬性和化學(xué)穩定性。
3)使用壽命
使用了耐熱性好、硬度高的涂層材料以及多層涂層技術(shù),使涂層硬質(zhì)合金刀具的切削范圍大、壽命長(cháng)。
常用的刀具材料
1)合金工具鋼
有較高的熱硬性但價(jià)格低廉,常用來(lái)制造形狀復雜的低速刀具,如鉸刀、絲錐和板牙等。
2)高速工具鋼
其高溫硬度、耐磨性都比合金工具鋼好。由于其熱處理性能好,有較高的強度和良好的刃磨性,被廣泛用于制造成形車(chē)刀、銑刀、鉆頭和拉刀等各種機用刀具。
3)硬質(zhì)合金
是由碳化鎢、碳化鈦和鈷等材料用粉末冶金方法制成的合金。通常是將硬質(zhì)合金刀片固定在刀體上使用,目前硬質(zhì)合金已成為主要的刀具材料之一。
為了防止刀具磨損過(guò)快,應選擇專(zhuān)用切削液,有以下優(yōu)點(diǎn):
1)提高工藝精度專(zhuān)用切削液含有硫化極壓抗磨添加劑成分的,可以有效的保護刀具,提高工藝精度。
2)符合工藝需求專(zhuān)用切削液在粘度、閃點(diǎn)、傾點(diǎn)、導熱性能等方面均通過(guò)嚴格的測試,以滿(mǎn)足各種切削工藝需求。
3)良好的環(huán)保性能專(zhuān)用切削液與菜籽油、機械油、再生油相比,具有良好的穩定性,不會(huì )對設備、人體、環(huán)境產(chǎn)生危害。