.选用刀具材料有哪些原则?
刀具材料的选用,是根据其力学性能、物理性能和化学性能,与工件材料的力学性能、物理性能和化学性能以及与工件加工的精度、表面质量、加工效率和加工成本的合理匹配的结果。
现代工件材料从黑色金属、有色金属到非金属种类繁多,刀具材料有高速钢、硬质合金、刀具陶瓷、立方氮化硼、盒刚石,其种类也很多。它们每种的性能(力学、物理和化学)各异,各相对适用一定范围的工件材料的加工。由于刀具材料的切削性能不一样,其加工蚊率、加工质量和加工成本,也往往相差几倍,刀具耐用度也相差几十至几百倍。特别是现代广泛使用的数控机床(成本比普通机床高几倍),合理选用高性能的刀具材料,更为之重要。选用刀具材料应根据以下原则。
(”工件材料硬度高,应选用硬度更高、耐磨性和耐热性好的刀具材料。如淬火钢、冷硬铸铁,应选用超细晶粒硬质合金外,可采用陶瓷和PCBN刀具材料,不仅刀具耐用度高,而且加工效率(切削建度)提高2倍~4倍。
(2)切削塑性高、硬度较低的工件材料时,应选用抗弯强度高的刀具材料,以保证刀具有较大的前角情况下,使刃口有一定的强度。
(3)在断续切削时,应选用抗弯强度高的刀具材料.以防崩刃和打刀。
(4)切削导热性低的工件材料时,应选用导热系数高的刀具材料,以降低切削区的温度。
(5)选用刀具材料时,应避免刀具材料与工件材料的化学元素亲和性、化学反应,而造成黏结与扩散磨损。如切削纯镍时,就不能用硬质台金,只能用高速钢和PCBN.
(6)要想提高加工效率、刀具耐用度、加工精度和表面质量,必须选用高性能的刀具材料。
如用高速钢刀具时,可采用高性能高速钢( W6M0504V2Al、W2M09Cr4VC08等)代替普通高速钢(W18Cr4V).可使切削效率提高50%,刀具耐用度提高3倍-4倍;用硬质台金代替高速钢,可使切削效率提高4倍以t,而且加工质量也好;用PCD刀具和用PCBN刀具代替硬质合金,不仅切削相对应的工件材料的切削速度提高3倍-5倍,而且使刀具耐用度提高几十至几百倍,表面质量也好.哥;用涂层刀具,可使切削效率提高50%,刀具耐用度提高1I倍-3倍;用陶瓷刀具代替硬质台金刀具切削铸铁,可提高切削速度3倍-5倍。为了充分发挥现代数控机床性能,提高加工质量与效率,简而易行的措施是选用使用性能优良的刀具材料。
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