切削难加工材料时,切削刃受热影响较大,常常会降低刀具寿命,切削方式如为铣削,则刀具寿命会相对长一些。但难加工材料不能自始至终全部采用铣削加工,间总会有需要进行车削或钻削加工时候,因此,应针对不同切削方式,采取相应技术措施,提高加工效率。
切削难加工材料用刀具材料
cbn高温硬度现有刀具材料最高,最适合用于难加工材料切削加工。新型涂层硬质合金以超细晶粒合金作基体,选用高温硬度良好涂层材料加以涂层处理,这种材料具有优异耐磨性,也可用于难加工材料切削优良刀具材料之一。
难加工材料钛、钛合金由于化学活性高,热传导率低,可选用金刚石刀具进行切削加工。cbn烧结体刀具适用于高硬度钢及铸铁等材料切削加工,cbn成分含量越高,刀具寿命也越长,切削用量也可相应提高。据报道,目前已开发出不使用粘结剂cbn烧结体。
金刚石烧结体刀具适用于铝合金、纯铜等材料切削加工。金刚石刀具刃口锋利,热传导率高,刃尖滞留热量较少,可将积屑瘤等粘附物发生控制最低限度之内。切削纯钛钛合金时,选用单晶金刚石刀具切削比较稳定,可延长刀具寿命。
涂层硬质合金刀具几乎适用于各种难加工材料切削加工,但涂层性能(单一涂层复合涂层)差异很大,因此,应根据不同加工对象,选用适宜涂层刀具材料。据报道,最近已开发出金刚石涂层硬质合金dlc(diamondlikecarbon)涂层硬质合金,使涂层刀具应用范围进一步扩大,并已可用于高速切削加工领域。
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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。