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    雕銑機高速切削中如何選擇道具材料

    文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2015-11-08 21:00【

    鋁合金

    易切削鋁合金

    高速雕銑機適用的刀具有K10K20PCD切削速度在20004000m/min進給量在312m/min刀具前角為12°~18°,該材料在航空航天工業應用較多。后角為10°~18°,刃傾角可達25°。

    鑄鋁合金

    高速雕銑機選用的刀具也不同,鑄鋁合金根據其Si含量的不同。對Si含量小于12%鑄鋁合金可采用K10Si3N4刀具,當Si含量大于12%時,可采用 PKD人造金剛石)PCD聚晶金剛石)及CVD金剛石涂層刀具。對于Si含量達16%18%過硅鋁合金,最好采用PCD或CVD金剛石涂層刀具,其切削速 度可在1100m/min進給量為0.125mm/r

    鑄鐵

    切削速度大于350m/min時,對鑄件。稱為高速加工,切削速度對刀具的選用有較大影響。當切削速度低于750m/min時,雕銑機可選用涂層硬質合 金、金屬陶瓷;切削速度在5102000m/min時,可選用Si3N4陶瓷刀具;切削速度在20004500m/min時,可使用CBN刀具。

    加工以珠光體為主的鑄件在切削速度大于500m/min時,鑄件的金相組織對高速切削刀具的選用有一定影響??墒褂肅BN或Si3N4當以鐵素體為 主時,由于擴散磨損的原因,使刀具磨損嚴重,不宜使用CBN而應采用陶瓷刀具。如粘結相為金屬Co晶粒尺寸平均為3μmCBN含量大于90%95 %BZN6000V=700m/min時,宜加工高鐵素體含量的灰鑄鐵。粘結相為陶瓷(AlN+AlB2晶粒尺寸平均為10μmCBN含量為90%95 %Amborit刀片,加工高珠光體含量的灰鑄鐵時,雕銑機切削速度小于1100m/min時,隨切削速度的增加,刀具壽命也增加。

    普通鋼

    根據德國Darmstadt大學PTW所的研究,切削速度對鋼的外表質量有較大的影響。雕銑機最佳切削速度為500800m/min

    涂層硬質合金、金屬陶瓷、非金屬陶瓷、CBN刀具均可作為高速切削鋼件的刀具資料。其中涂層硬質合金可用切削液。用PVD涂層方法生產的TiN涂層 刀具其耐磨性能比用CVD涂層法生產的涂層刀具要好,目前。因為前者可很好地堅持刃口形狀,使加工零件獲得較高的精度和表面質量。

    但抗彎強度及導熱性差,金屬陶瓷刀具占日本刀具市場的30%以TiC-Ni-Mo為基體的金屬陶瓷化學穩定性好。適于切削速度在 400800m/min小進給量、小切深的精加工;Carboli公司用TiCN作為基體、結合劑中少鉬多鎢的金屬陶瓷將強度和耐磨兩者結合起 來,Kyocera公司用TiN來增加金屬陶瓷的韌性,其加工鋼或鑄鐵的切深可達23mmCBN可用于銑削含有微量或不含鐵素體組織的軸承鋼或淬硬鋼。

    高硬度鋼

    高硬度鋼(HRC4070高速切削刀具可用金屬陶瓷、陶瓷、TiC涂層硬質合金、PCBN等。

    其硬度和斷裂韌性與硬質合金大致相當,金屬陶瓷可用基本成分為TiC添加TiN金屬陶瓷。而導熱系數不到硬質合金的1/10并具有優異的耐氧化性、 抗粘結性和耐磨性。另外其高溫下機械性能好,與鋼的親和力小,適合于中高速(200m/min左右)模具鋼SKD加工。金屬陶瓷尤其適合于切槽加工。

    如進行工件淬火后再切削,采用陶瓷刀具可切削硬度達HRC63工件材料。實現“以切代磨”切削淬火硬度達HRC485845鋼時,高速雕銑機切削速度可取 150180m/min進給量在0.30.4min/r切深可取24mm粒度在1μmTiC含量在20%30%Al2O3-TiC陶瓷刀具,切削速度為 100m/min左右時,可用于加工具有較高抗剝落性能的高硬度鋼。

    PCBN最佳刀具資料,當切削速度高于1000m/min時。CBN含量大于90%PCBN刀具適合加工淬硬工具鋼(如HRC55H13工具鋼)

    高溫鎳基合金

    具有較高的高溫強度、動態剪切強度,Inconel718鎳基合金是典型的難加工材料。熱擴散系數較小,切削時易發生加工硬化,這將導致刀具切削區溫度高、磨損速度加快。高速切削該合金時,主要使用陶瓷和CBN刀具。

    雕銑機切削速度高于500m/min時,碳化硅晶須增強氧化鋁陶瓷在100300m/min時可獲得較長的刀具壽命。添加TiC氧化鋁陶瓷刀具磨損較小,而在100300m/min時其缺口磨損較大。氮化硅陶瓷(Si3N4也可用于Inconel718合金的加工。

    SiC晶須增強陶瓷加工Inconel718最佳切削條件為:切削速度700m/min切深為12mm進給量為0.10.18mm/z加拿大學者M.A .Elbestawi認為。

    適合于切削過固溶處理的Inconel718HRC45合金,氮氧化硅鋁(Sialon陶瓷韌性很高。Al2O3-SiC晶須增強陶瓷適合于加工硬度低的鎳基合金。

    鈦合金(Ti6A l6V2Sn

    硬度稍低于Inconel718但其加工硬化非常嚴重,鈦合金強度、沖擊韌性大。故在切削加工時出現溫度高、刀具磨損嚴重的現象。日本學者 T.Kitagawa等經過大量實驗得出,用直徑10mm硬質合金K10兩刃螺旋銑刀(螺旋角為30°)高速銑削鈦合金,可達到滿意的刀具壽命,雕銑機切削速度可高達628m/min每齒進給量可取0.060.12mm/z連續高速車削鈦合金的切削速度不宜超越200m/min

    此文關鍵字:高速雕銑機 雕銑機
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