发布日期:2016-03-16 09:21:05
随着制造业对生产效率和产品质量的要求越发严格,制造企业为了获得更好的利润成本,多采用数控机床高速加工,但要想数控机床发挥出好的优势,必须有高性能的刀具与之相配合。
目前随着越来越多的高硬度难加工材料增多,如淬硬钢(硬度HRC60以上),强断续工况或修复后的高硬度工件,加工以上工件刀具材料需具备的特性有:(1)高硬度,比工件表面的硬度要高;(2)耐磨性,耐热性:在加工高硬度工件时,具备较高的耐磨性可以长时间加工工件,不会出现接刀痕等表面质量问题,并要在高温状态下正常加工。(3)足够的强度和韧性,面对修复后的工件表面高低不平,或者强断续工况时不会出现崩刀或破损现象。
目前广泛用于数控机床的刀具材料有涂层硬质合金刀片,陶瓷刀片,立方氮化硼刀片。
1、涂层硬质合金刀具的优势:继硬质合金刀具之后研发的硬质合金涂层刀片,可制成可转位刀片,用机夹方式装卡在刀杆上使用,并且线速度可以高于未涂层硬质合金刀片切削工件,使用寿命也高出未涂层的硬质合金刀片,表面工件质量较好。但硬质合金涂层刀片的切削力有一定的下降,而且涂层较薄,当表面的耐磨材料磨损完之后,磨损会加剧。
2、陶瓷刀片的优势:加工工件硬度高于硬质合金刀具加工的工件硬度,适合加工硬度HRC45-55之间的工件,而且切削速度高出硬质合金刀具。陶瓷刀具分为氧化铝,氮化硅两种材质。但由于脆性大,一直没能研发出可解决脆性问题的方法,故陶瓷刀片并没有得到很大的发展,一般用于小余量的精加工工序。
3、立方氮化硼刀片的优势:立方氮化硼刀片从无机非金属材料学来讲,立方氮化硼材料归于陶瓷材料大类。不过一般我们都将立方氮化硼刀片归属于一个独立的材质。立方氮化硼刀片的优势在于硬度高,耐磨性和耐热性好,强的抗冲击韧性和抗断裂性能,主要用于高硬度难加工材料领域。数控机床加工不同的工件材质,如何合理的选择刀具材料。
针对软材料,也就是硬度较低的工件材质,如45号钢,Q235,未经过热处理或经过调质后的低硬度工件,选择硬质合金刀片或涂层硬质合金刀片均可。可以适当提高数控机床的转速。
针对硬材料,也就是硬度较高的工件材料中,如淬火钢(热处理后的高硬度钢件),高硬度铸铁(浇注出来硬度就很高的铸铁件),修复后的工件(堆焊、喷焊等修复后的高硬度工件表面)。选择立方氮化硼刀片,如精加工余量小,没有断续工况,也可根据情况选择陶瓷刀片加工。如出现断续工况必须选择立方氮化硼刀片。并且采用数控机床加工时,可以使数控机床发挥出完美特性。