干式切削及不同涂層材料刀具的選用-文庫吧資料
2025-08-09 03:59本頁面
【正文】 以及精加工時的磨損和切削熱。 c. CBN CBN是一種非常硬的刀具材料，通常最好用來加工硬度高于RC48的材料，它有極好的高溫硬度高達(dá)2000℃，盡管比硬質(zhì)合金要脆得多，比陶瓷耐熱性和化學(xué)的穩(wěn)定性要差，但是它比陶瓷刀具有較高的沖擊強(qiáng)度和抗破碎性能。例如，陶瓷刀具不能用于加工鋁，而對灰鑄鐵、球墨鑄鐵、淬硬鋼和某些未淬硬鋼、耐熱合金則特別適合?？墒?，用氮化硅陶瓷可在1450英尺/分(442m/min)或更高的速度下加工灰鑄鐵。它耐高溫與機(jī)械沖擊的性能也比較好。在組成上，晶須可高達(dá)30%。盡管加入了這些添加劑，但是陶瓷的韌性比硬質(zhì)合金還是低得多。純氧化鋁可以耐非常高的溫度，但是它的強(qiáng)度和韌性很低，工作條件如果不好，容易破碎。如果金屬陶瓷是在傳統(tǒng)的切削速度和進(jìn)給量下使用，比起硬質(zhì)合金刀具能改善了刀具壽命和表面質(zhì)量，也能提高生產(chǎn)率，對于切削合金鋼時其提高幅度為20%，對于切削碳鋼、不銹鋼和軟鐵時為50%。一般用途的銑削，可以在高的主軸速度、中等進(jìn)給量的條件下進(jìn)行。理想的加工工序是切削那些連續(xù)的表面。 金屬陶瓷比起涂層和非涂層硬質(zhì)合金，對斷裂和進(jìn)給引起的壓力更加敏感。金屬陶瓷是硬質(zhì)合金的一種型式，它含有堅硬的鈦基化合物(碳化鈦、碳氮化鈦和氮化鈦)，粘結(jié)劑是鎳或鎳鉬。當(dāng)用于加工軟的和粘性的材料時，它也有較好的抗積屑瘤性能，表面質(zhì)量很好。金屬陶瓷在小的和不變的負(fù)荷時，也象常規(guī)硬質(zhì)合金那樣，有差不多的刀刃強(qiáng)度。 a. 金屬陶瓷 是一種先進(jìn)的硬質(zhì)合金。聚晶金剛石是另一種干式切削情況下使用的刀具材料。 2) 金屬陶瓷、陶瓷、CBN、PCD的選用 切削速度越高就要求刀具材料更耐磨，還要求具有較高的熱硬性。～700℃。更高切削速度會使切削溫度進(jìn)一步升高。它在高速切削時還能保護(hù)基體，是最好的抗磨料磨損和月牙洼磨損的涂層。氧化鋁是不良導(dǎo)體，它把刀具與切削變形而生成的熱量隔開，促使熱量流到切屑中。()。在CVD加工過程中，沉積溫度比較高有助于提高結(jié)合強(qiáng)度，并且允許基體中有較高的鈷含量，這樣刀刃的韌性好，提高抗塑性變形的能力。而一般的PVD涂層的沉積物只有幾層微米級厚度的涂層。材料科學(xué)家推測：這些性質(zhì)可歸功于非結(jié)晶的氧化鋁薄膜，它是當(dāng)高溫時涂層表面中的一些鋁氧化后，在切屑/刀具界面上形成的。 TiAlN在切削溫度下比TiN更硬，且具有熱穩(wěn)定性，PVD涂層利用了它的抗化學(xué)磨損性能，它的硬度高達(dá)維氏3500度，它的工作溫度高達(dá)1470176。TiAlN涂層對于處在較高的熱應(yīng)力條件下的刀具，也勝過其它涂層。 雖然涂層材料氮化鈦，在所有涂層刀具中占有80%。PVD涂層往往涂得比化學(xué)涂層要薄，與輪廓結(jié)合得較牢固。在快速冷卻和加熱時，厚的涂層就象玻璃杯極快地加熱冷卻一樣，容易碎掉。m之間，它在刀具性能方面起著重要的作用。無論是車削還是銑削，涂層刀具都允許采用更高效的切削參數(shù)，而不會降低刀具壽命。涂層的作用就象一層熱屏障，因為它有比刀具基體和工件材料低得多的熱傳導(dǎo)系數(shù)。 在干式切削中刀具材料的選用 1) 高速干式切削最好的涂層是氮鋁鈦 現(xiàn)今，切削液通常不再必要的重要原因是有了涂層。應(yīng)該看到，現(xiàn)代的切削刀具能
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