发布日期:2016-02-29 10:36:26
数控加工中心的普遍使用使制造业实现高速加工之路。但是否能实现高效加工还要看刀具方面,因为刀具是实现高效切削的基础因素。故选择高速切削刀具,及充分发挥数控机床的性能,即可实现高效加工,提高生产效率,降低生产成本,同样也是未来制造业的正确发展之路。
高效加工刀具的特性
数控加工中心采用高速加工刀具加工工件,需具备基本的硬度,耐磨性,强度和韧性之外,还需具备:
1、较好的稳定性:如磨削工艺,对工件的精度和尺寸要求有很好的保证,采用车削加工工件时,需保证切削稳定,质量统一。
2、更好的提高效率:如采用磨削工艺磨削工件,一般的加工工艺为粗加工—精加工—磨削,磨削工序的余量一般在0.5mm以内。并且需进行多次磨削,才能完成。如采用车削工艺,加工工艺为粗加工—精加工,不需要磨削工艺就可达到工件的要求。大大提高生产效率。
3、良好的断屑能力:如钢件材质加工时,切屑是长条状的,良好的断屑能力可以使已加工表面不受到破坏。
4、降低投资:不论是以车代磨还是以铣代磨工艺,都大大降低了投资成本,车加工工件不仅可以使用数控加工中心,而且在普通的车床上也可完成。铣削工艺同样如此。
高速加工中心所选择的刀具材料
目前的刀具材料有硬质合金刀具,涂层硬质合金刀具,陶瓷刀具和超硬刀具(金刚石刀片和立方氮化硼刀片)。如目前越来越多的高硬度难加工材料出现在加工现场,如热处理后的钢件,又被称之为淬火钢(淬硬钢),热处理后的钢件硬度HRC60左右,甚至更高。随着刀具材料的不断研发 ,目前更多的制造业采用以车代磨或以铣代磨,车削或铣削淬火钢件使加工周期大为缩减,而且加工质量得到保证。
1、硬质合金刀具和涂层硬质合金刀具
两者的共同点是基体都是硬质合金,不同之处在于后者在前者的基础上涂覆了一层较耐磨的材质,按涂层方法不同分为CVD和PVD刀具,并且现在除了硬质合金涂层刀具,还研发了陶瓷和超硬材料图层刀具,最近有开发了纳米图层刀具。涂层刀具相较于硬质合金刀具硬度更高,耐磨性更好。
2、陶瓷刀具
硬度高于硬质合金刀具,耐磨性好等特点,加工中不易与金属粘结,其氧化铝基陶瓷刀具适用于碳钢、合金钢和铸铁材料的加工;氮化硅基陶瓷刀具适用于合金铸铁、冷硬铸铁等高硬材料的加工。但由于脆性大,抗冲击韧性差,不适合大余量加工工件,主要用于精加工工序,和连续加工工况。
3、金刚石刀片
主要用于加工非金属材质的工件,其具有较高的寿命和良好的精度。如每股一家企业研发的铣削铝合金的CVD金刚石刀具,和PCD金刚石刀具相比其寿命是PCD刀具的2-3倍。但缺点是韧性不如PCD刀具。
4、立方氮化硼刀片
立方氮化硼刀片分为焊接式立方氮化硼刀片和整体聚晶立方氮化硼刀片。具有较高的硬度和热稳定性,化学稳定性,如在1300℃的环境下也不会与铁系材料发生反应。非常适合加工铸铁和淬火钢工件。其被加工工件的硬度越高越能体现立方氮化硼刀片的优势。随着制造业的不断发展,立方氮化硼刀片,尤其是整体聚晶立方氮化硼刀片,将越来越受到世界各国的重视。