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[加工百科]高速切削刀具的制造材料及耐用度

时间:2018-02-10    来源:对钩网    浏览数:32

高速切削的发展过程中,刀具技术会起到十分重要的作用。高速切削技术的发展,遇到一个重要的障碍就是刀具材料的耐高温和耐磨损问题。由于高速切削的切削速度比常规切削速度高5倍到10倍,因此随着切削速度的提高,切削机理也会发生变化。

 

1、高速切削机理

 

高速切削是指比常规切削速度高很多的速度下的切削加工,因此高速切削时切屑成形过程及刀具与工件接触面上发生的各种现象均与传统切削条件不一样。

 

随着切削速度的提高,传入到切屑的热量增多,切屑带走的热量越大,而传入工件和刀具的热量越少。高速切削时,大约有80%的热量是由切屑变形产生,同时大约有95%以上的切屑热被切屑带走,因此工件可基本保持冷态,工件加工精度高。

 

高速切削的时候,刀具的损坏形式主要是磨损和破损。其损坏原因随刀具材料和工件材料不同,主要是以磨损为主,但有的则以破损为主,或是磨损伴有微崩刃而损坏。随着切削速度提高,切削温度升高,磨损的机理主要是粘接磨损和化学磨损。高速切削时,对于以磨损为主而损坏的刀具,与刀具磨损寿命与切削用量和切削条件之间的关系,确定刀具磨损寿命。


 

2、刀具材料

 

由于高速切削时刀具与工件接触时间少,频率高,可减少切屑皱褶,切削热更多传向刀具。刀具材料对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和震动等作用,因此刀具材料应具备:

 

(1)硬度和耐磨性:刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。

(2)强度和韧性:刀具材料应具备较高的强度和韧性,以便承受切削力、冲击和震动,防止刀具脆性断裂和崩刃。

(3)耐热性:刀具材料的耐热性要好,能承受高的温度,具备良好的抗氧化能力。

(4)工艺性能和经济性:刀具材料应具备良好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、磨削性能等。

 

3、刀具耐用度

 

根据工件材料和加工工序,正确选择刀具材料和优化切削参数,是提高刀具的耐用度、保证高速切削达到预期效果的重要环节。在实际生产中,要根据所加工的材料、工序特征等,通过实验来确定最佳的切削速度和进给速度。

 

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