2012-03-19

难切削材质切削加工原则

难切削材质切削加工原则,切削刀具

在高强度或高硬度金属材料的切削加工性很差，切削时或者刀具寿命缩短，或者卷屑丶断屑困难，或者加工表面品质差，或者这几种现象兼而有之，故这类材料称为难加工金属材料。切削加工中常遇到的难加工金属材料有不锈钢丶钛合金丶高温合金丶高强度钢和高锰钢等。

材料难切削主要因素:

  1. 材料中含有硬度高成分
  2. 硬度或高温硬度高，加工硬化大
  3. 导热性差丶切削温度高
  4. 材料强度大，特别是高温强度大
  5. 易与刀具黏接
  6. 化学活性大

难切削材切削加工原则:

  1. 选用合理的刀具材料
    切削刀具需与难切削材化学亲和力小，导热性好丶抗变强度高丶热硬性好丶耐磨耗及散热性好…。常见适合刀具有PCD材质刀具(聚晶钻石刀具)丶镀层硬质合金刀具丶PCBN刀具…。
  2. 改善切削条件
    • 机床-夹具-刀具的系统刚性要好。机床各部分间隙要调整好，主轴的径向跳动要小。夹具装夹工件要牢固，要有足够刚性。
    • 要保持刀刃锋利，以保证排屑流畅，避免粘屑崩刃。
  3. 选择合理的切削用量
    选择合理的切削用量。因为切削速度对切削刃的温度影响很大，切削速度越高，则切削刃温度剧增，切削刃温度的高低直接影响着刀具的寿命，所以要选择合适的切削速度。
  4. 对被加工材料进行适当的热处理
    通过热处理来改变难切削材的性能和晶相组织，达到改善材料切削加工性的目的。
  5. 合理设计刀具结构及刀具几何参数
  6. 选用适当的切削液和供液方法
  7. 采用振动切削丶等离子弧加热切削等新工艺或电火花加工丶电解加工等特种加工方法。

※在切削加工中，主轴转数与切削速度及加工深度之间调整应对是很重要，其中考量面相可以下列三种为考量模式:

  1. 刀具磨损
  2. 主轴损耗
  3. 床台损耗

加工速度虽为作业基本要求，但就远观维修成本考量下，机台主轴维修最为昂贵，床台损耗维修次之，应该特别避免主轴损害，建议主轴转数应维持在可接受转数为宜(若主轴转数过大时，会造成机台加工声音过大，此时就应该调整主轴速度)，而切削速度快则加工深度吃浅为宜；反之，若切削速度放慢则可加工深度吃深。因应切削工件切削特性再控制好切削速度与加工深度，在刀具正常磨损下，刀具寿命就能维持。

参考资料来源:
　　钛合金的超高速切削 平原大学 刘莉莉 着
　　钛合金材料的机械加工工艺综述 李树侠 朴松花 着
　　难加工金属材料的切削http://www.hudong.com/wiki/
 

最新消息