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難加工材料切削加工性特點之圓刀片

難加工材料的切削加工性是指工件材料切削加工的難易程度。而材料的切削加工性是一個相對的概念,因為它不僅僅和材料自身有關,而且會隨著切削加工條件和加工要求的不同而變化。難加工材料之所以難以加工就是因其相對切削性太差,如高硬度和高強度、高塑性和高韌性高脆性、化學性能過于活潑等其他特點進而造成切削過程中切削力大、切削溫度高、切屑難于控制等。
隨著刀具技術的更新發展和新型刀具材料的出現,金屬切削技術也在不斷的提高。各種切削技術先后用于加工不銹鋼、鈦合金、淬硬鋼等難加工材料。目前,難加工材料的切削效率還是很低。
從長期來看,圓刀片應用在高精度數控機床軸承、中高檔轎車軸承、航空航天有著非常不錯的發展遠景。而這些工作需要遵循可設計性和可實現性、繼承的創新性、過程的一次成熟性、多種產品規?;焖贅嫵伤拇笤瓌t,實現并制造一批高質量的產品。
現如今,在高性能機械結構的機器、造船、航空、電站、石油化工、國防工業中使用了許多圓刀片難加工金屬材料,其中有高錳鋼、高強度合金鋼、不銹鋼、高溫合金、鈦合金、冷硬鑄鐵以及各種非金屬材料。然而,圓刀片加工這些材料時,常常表現出切削力大、切削溫度高、切屑不易折斷和圓刀片磨損劇烈等不良現象。并造成嚴重的加工硬化和較大的材料浪費,使加工精度降低。為了改善這些材料的切削加工性,經過在實踐中不斷的創新以及經驗的累計,下面介紹2種優質材料的切削加工性的特點:
1)不銹鋼的特點
眾所周知,不銹鋼的種類繁多,按其組織分為鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、析出硬化不銹鋼。不銹鋼的常溫硬度和強度接近45鋼,但在切削時切削溫度升高后,使硬化加劇,材料硬度、強度隨著提高,切削力增大。不銹鋼切削時的伸長率是45鋼的3倍,沖擊韌性是45鋼的4倍,熱尋率僅為45鋼的1/3.1/4。因此,消耗功率大,斷屑困難,并因傳熱差使刀具易磨損。不銹鋼的缺點就在于它的傳熱性上面,容易損壞道具,提高了生產成本。
2)鈦合金的特點
鈦合金從金屬組織上可分為僅相鈦合金、相鈦合金、相鈦合金。
鈦合金的導熱性能低,切屑與前刀面的接觸面積很小,致使切削溫度很高,可為45鋼的2倍;鈦合金塑性較低,與圓刀片材料的化學親和性強,加劇圓刀片的磨損;鈦合金的彈性模量低,彈性變形大,接近后刀面處工件表面的回彈量大,所以已加工表面與后刀面的摩擦較嚴重。
與普通加工相比,可在機床的生產周期和盡量減少廢品方面取得與眾不同的結果。通常,為確保從一開始就以正確的刀具路徑加工,在加工前多花點時間來掌握使用技術,這比選擇現成的產品將起到事半功倍的效果。掌握這些鈦合金加工時的基本原則,就可以為優化工序做省很多工序,從而使鈦合金加工更具競爭力并實現可靠的加工過程。
總的來說,難加工材料具有高硬度、高強度、高韌性和高耐磨性,而具有這些特性的新型難加工材料零部件,其機械加工性能差、加工難度大、加工效率低、刀具成本高,這樣就對機械加工刀具提出了非常高的要求。
來源:本站   編輯:普通管理員
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