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[加工百科]如何选择高速切削刀具的生产材料

时间:2018-02-09    来源:对钩网    浏览数:40

在生产加工中,刀具是加工设备中十分重要的零部件之一。而刀具材料对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本都有很大影响。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用,因此,刀具材料应具备硬度耐磨性强度韧性耐热性工艺性能以及经济性基本性能。本文就来具体介绍一下高速切削刀具的材料选择。

 

1、高速切削加工对刀具材料的要求

 

刀具技术是实现高速切削加工的关键技术之一。高速切削加工时切削温度很高,因此,高速切削刀具的失效主要取决于刀具材料的热性能(包括刀具的熔点、耐热性、抗氧化性、高温力学性能、抗热冲击性能等)。高速干切削、高速硬切削和高速切削黑色金属时,最高切削速度主要受刀具材料耐热性的限制。

 

在高速切削加工低导热性和高硬度材料时,易于形成锯齿状切屑,而高速铣削过程中则会产生厚度变化的断续切屑,它们都会导致刀具内热应力高频率地周期变化,加速刀具磨损。因此,高速切削加工除了要求刀具材料具备普通刀具材料的一些基本性能之外,还特别要求刀具材料具备高的耐热性、热冲击性、良好的高温力学性能以及高的可靠性。


 

2、高速切削刀具材料的种类

 

目前国内外广泛用于高速切削的刀具材料主要有:聚晶金刚石刀具、聚晶立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、TIC(N)基硬质合金、超细晶粒硬质合金、涂层刀具、粉末冶金高速钢刀具等。

以上刀具材料各有特点,适应的工件材料和切削速度范围不同。

 

3、高速切削有色金属及合金的刀具材料的选用

 

铝及其合金是现代工业中用途最广泛的轻金属材料,具有极好的易切特性,可采用很高的切削速度和进给速度进行加工,可以是铣削,也可以是车、镗、钻等加工方式,选用的刀具材料主要是聚晶金刚石、涂层硬质合金或超细晶粒硬质合金刀具。选择切削用量时,应先说明铝合金的含硅量,随含硅量的增加,所选择的切削速度降低。

 

4、高速切削铸铁和钢的刀具材料的选用

 

最高切削铸铁的速度约为500—1500m/min,精铣灰铸铁可达2000m/min。切削速度的选择取决于选用的刀具材料,而刀具材料要根据工件的加工方式及工件材料的成分、金相组织和力学性能进行合理选用。高速切削加工铸铁零件时所用的刀具材料,主要有聚晶立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、TIC(N)基硬质合金、涂层刀具、超细晶粒硬质合金刀具等。

 

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