常見材料加工特點(diǎn)及刀具-資料下載頁
2025-02-21 10:37本頁面
【正文】 角（ 0 ～ 10176。 ），磨出負(fù)倒棱，刀尖圓弧半徑適當(dāng)加大（ 1 ～ 2mm），主偏角減小，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，減輕單位長度上的刀刃負(fù)荷，改善刀刃散熱條件，同時伴以負(fù)刃傾角（ 0 ～ 15176。 ），增加刀具的抗沖擊能力。 ? 切削用量 ? 選用硬質(zhì)合金刀具切削時，一般采用低速大進(jìn)給量，通常可取切深 ～4mm，切削速度： 。進(jìn)給量根據(jù)切深和主偏角選擇，粗車時取f=，精車時采用修光刃取 f=1 ～ 4mm/r。選用陶瓷刀具材料時宜采用高速切削，粗加工和半精加工時取去切削速度 50 ～ 80m/min，精加工時切削速度 80 ～ 120m/min。 淬火鋼的切削加工性特點(diǎn) ? 淬火鋼的硬度高、強(qiáng)度大，屬于難加工材料，其切削加工性很差，主要表現(xiàn)在： ? (1) 切削力大由于馬氏體組織強(qiáng)度大，其屈服強(qiáng)度接近抗拉強(qiáng)度，塑性變形抗力增大。切削加工時切削層單位面積切削力（單位切削力）達(dá) 2649N/m2，比正火狀態(tài)（ 187HB）下的單位切削力（ 1962N/m2）高 35%，特別是加工片狀馬氏體時，刀刃所受應(yīng)力更大。 ? (2) 刀具磨損快由于馬氏體組織硬度高，且有彌散的細(xì)小 !碳化物硬質(zhì)點(diǎn)，對刀具的磨損作用很大，加之馬氏體的熱導(dǎo)率低，切削溫度高，更加劇刀具磨損，使刀具壽命低，很難用普通刀具材料進(jìn)行順利的切削。但由于鋼在淬火后塑性大大降低，切削時塑性變形小，雖然切屑呈帶狀，但較脆容易折斷，不易產(chǎn)生粘刀和積屑瘤，能獲得較小的已加工表面粗糙度值。當(dāng)?shù)毒卟牧虾颓邢鳁l件選擇適宜時，能達(dá)到以車代磨的效果。 淬火鋼的合理切削條件 ? 刀具材料的選擇 ? 由淬火鋼的切削加工性可知，加工淬火鋼時，刀具切削刃負(fù)荷重，磨損快，因此應(yīng)選擇紅硬性好、耐磨性高、強(qiáng)度及抗沖擊能力好的刀具材料。當(dāng)淬火鋼的硬度較高時（ 4565HRC），若用普通硬質(zhì)合金刀具加工，只能在很低的切削速度下切削，且刀具壽命很低。這時應(yīng)選用YT72 YT75 YG6 YT0 YN YC1YM05 YGSN等牌號的硬質(zhì)合全。 ? 金屬陶瓷和立方氮化硼也是切削淬火鋼的有效刀具材料，但由于立方氮化硼刀具價(jià)格幾乎是陶瓷刀具的十倍，加工淬火鋼時，一般情況下采用金屬陶瓷更經(jīng)濟(jì)和合理。 刀具參數(shù) ? 前角 ? 實(shí)驗(yàn)表明，采用正前角硬質(zhì)合金車刀加工淬火鋼，特別是高硬度淬火鋼時，切削刃幾乎剛開始就會發(fā)生崩刃。因?yàn)榇慊痄撍苄孕。邢骺沽Υ?，切削?fù)荷集中在切削刃附近，切削力使刀片受到彎曲作用，這正是硬質(zhì)合金及陶瓷等脆性刀具材料的弱點(diǎn)。常因張應(yīng)力而產(chǎn)生崩刃破壞。若采用負(fù)前角 0176。 ～ 15176。 時，就改變了刀片的受力狀況，而硬質(zhì)合金和陶瓷的抗壓強(qiáng)度很高，解決了崩刃問題。隨著淬火鋼硬度的提高，負(fù)前角絕對數(shù)值也相應(yīng)增大。但負(fù)前角絕對數(shù)值越大，背向力 Fp也越大，容易引起振動，降低加工精度。因此，精加工時宜取絕對值較小的負(fù)前角，當(dāng)硬度不高時，也可取小的正前角和負(fù)刃傾角的搭配。 ? 后角 ? 后角數(shù)值與前角有一定的內(nèi)在關(guān)系，為改善切削刀切入工件的條件，減小后面的摩擦，提高刀具壽命，車削淬火鋼的車刀后角宜取較大值， 8176。 ～ 15176。 ，精加工時可取 15176。 。 ? 主偏角 ? 在機(jī)床工藝系統(tǒng)剛度允許的前提下，宜選取較小的主偏角，以提高刀尖強(qiáng)度，改善散熱條件，一般可取 30176。 ～ 60176。 ? 刃傾角 ? 為增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，提高抗沖擊能力，常取負(fù)刃傾角 0176。 ～ 10176。 。精車時取小絕對值，粗車時取大絕對值，有沖擊條件下切削時，也可取 10176。 ～ 20176。 ? 刀尖圓弧半徑 ? 增大刀尖圓弧半徑可改善刀尖強(qiáng)度，提高刀具壽命，并減小工件表面粗糙度值。但隨刀尖半徑的增大，切削力增大，本來淬火鋼的單位切削力就大，故易引起振動，因此，刀尖圓弧半徑值不宜太大，一般取 1 ～ 2mm。 切削用量 ? 由于淬火鋼硬度高，切削力大，且通常是工件毛坯粗加工后才進(jìn)行淬火。加工余量不大，故宜采用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，以減輕切削刃負(fù)荷，一般取切深 ～ 2mm，進(jìn)給 ～ ，硬度高者取小值。切削速度可根據(jù)最佳切削溫度的概念來選取，當(dāng)溫度超過 400176。 C以上時，由于回火馬氏體組織發(fā)生分解，鋼的強(qiáng)度和硬度將大幅度下降，而硬質(zhì)合金刀具材料的硬度卻下降很少。因此，用硬質(zhì)合金切削淬火鋼時，切削速度在滿足刀具壽命要求時，可適當(dāng)高些。所選切削用量最好使刀刃處的切屑顏色呈紅色或暗紅色較為合適，硬度為 3860HRC 時，切削速度大致在 30 ～85m/min范圍內(nèi)。硬度高者切削速度取小值，硬度對速度的選取起決定性作用，當(dāng)淬火鋼硬度增至 HRC65 時，切削速度將降至 10m/min以下。若采用金屬陶瓷和立方氮化硼車刀進(jìn)行精車時，其切削速度可提高到 10 ～ 300m/min 。 ? 此外，由于切削淬火鋼時，切削層單位面積切削力大，加之刀具通常采用負(fù)前角、負(fù)刃傾角和較小的主偏角，使背向力Fp較大。因此，要求機(jī)床的工藝系統(tǒng)剛性要好，以避免產(chǎn)生振動。 難加工材料 （ S類 ） 高溫合金 ? 說明：高溫合金根據(jù)成型工藝又可以分為鑄造高溫合金和變形高溫合金。鑄造高溫合金更難加工 高溫合金難加工原因 高溫合金加工 高溫合金典型零件 ? 在燃燒和輪機(jī)領(lǐng)域的航空發(fā)動機(jī)和動力燃?xì)廨啓C(jī)。海洋油氣開采應(yīng)用。醫(yī)療關(guān)節(jié)植入產(chǎn)品。高耐腐蝕應(yīng)用。 鈦合金分類 鈦合金難加工原因分析 鈦合金加工 常見零件 ? 在可能對大多數(shù)其它材料造成嚴(yán)重腐蝕的極為惡劣的環(huán)境下，可以使用鈦合金。這是因?yàn)樵诹慵砻嫘纬傻拇蠹s mm厚的氧化鈦(TiO2)覆蓋層具有非常強(qiáng)的耐腐蝕性。如果氧化層遭到破壞，只要有氧，鈦就會立即重新生成氧化物。適用于熱交換器、脫鹽設(shè)備、噴氣式發(fā)動機(jī)零件、起落架、航空框架結(jié)構(gòu)件。 高溫合金（不銹鋼）精加工槽型 耐熱及鈦合金半精加工槽型 耐熱合金粗加工槽型 高溫及鈦合金加工槽型 精、半精 現(xiàn)代加工對刀具要求 ? 高硬度 ? 足夠的強(qiáng)度和韌性 ? 高耐磨性和耐熱性 ? 良好的導(dǎo)熱性 ? 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性 ? 抗粘接性 ? 化學(xué)穩(wěn)定性 刀具材料選擇原則 ? 合理選用刀具材料是成功進(jìn)行數(shù)控加工的關(guān)鍵。每一品種的刀具材料都有其最佳加工對象，也即存在切削刀具材料與加工對象的合理匹配問題 ? 一、切削刀具材料與加工對象的力學(xué)性能匹配 ? 二、切削刀具材料與加工對象的物理性能匹配 ? 三、切削刀具材料與加工對象的化學(xué)性能匹配 數(shù)控刀具的特點(diǎn) ? 刀片和刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化； ? 刀片或刀具材料及切削參數(shù)與被加工工件的材料之間匹配的選用原則； ? 刀片或刀具的耐用度及其經(jīng)濟(jì)壽命指標(biāo)的合理化； ? 刀片及刀柄的定位基準(zhǔn)的優(yōu)化； ? 刀片及刀柄對機(jī)床主軸的相對位置的要求高； ? 對刀柄的強(qiáng)度、剛性及耐磨性的要求高； ? 刀柄或工具系統(tǒng)的裝機(jī)重量限制的要求； ? 對刀具柄的轉(zhuǎn)位、裝拆和重復(fù)精度的要求； ? 刀片及刀柄切入的位置和方向的要求； ? 刀片和刀柄高度的通用化、規(guī)則化、系列化； ? 整個數(shù)控工具系統(tǒng)自動換刀系統(tǒng)的優(yōu)化。 刀具材料與工件材料的匹配性 謝 謝?。?
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