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加工中心切削刀具與加工對象的力學(xué)性能匹配


日期：2009年11月10　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：加工中心
    近年宋，刀具材料的不斷更新和發(fā)展，有力地推動高速切削加工的廣泛應(yīng)用。日前，國內(nèi)外適于高速切削加工的刀具材料主要有涂層刀具、陶瓷刀具和金屬陶瓷、邙N和ycD刀具等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種輕質(zhì)強(qiáng)韌材料、新型航空航天材料、核能材料、復(fù)合材料、生物材料、功能材料、納米材料、稀土材料、新型金屬門>金屬材料等的應(yīng)用L4趨廣先同意會哦泛。但是每一儡種的刀具材料都有其特定的加工范圍，只能適應(yīng)一定的丁件材料和切削速度范圍，不同的刀具或同種刀具加工不同的工件材料時刀具壽命會有很大的差別。加工中心所以，高速切削用刀具材料必須根據(jù)加丁的工件和加工性質(zhì)合理選擇，這也是成功進(jìn)行高速切削加工的關(guān)鍵之一。
    每一品種的刀具材料都有其最佳的加工對象，即存在切削刀具與加工對象的合理匹配問題。刀具、工件兩方面材料的力學(xué)、物理和化學(xué)性能必須得到合理的匹配，切削過程才能，正常進(jìn)行，并獲得正常的刀具壽命：否則，刀具就呵能急)／：贈損，／J具壽命根譏  例如，硬座高的工件材料，必須用更硬的刀具加工；加工中心高速鋼刀具硬度不夠，不能用來切削淬硬鋼和冷硬鑄鐵，而硬質(zhì)合金和陶瓷／J具則能勝任，CBN刀具更奸。加工硬脆材料，不僅要求刀具有很高的硬度，還要求有高的彈性模量，古則刃部難以承受。用硬質(zhì)合金刀具加工淬硬鋼及其他硬脆材料，必須采用彈性模量較高(WC成分較多)的K類或M類牌弓。力學(xué)性能的匹配，不僅考慮刀具材料的常溫力學(xué)性能，還應(yīng)考慮其高溫性能。
    1．切削刀具與加工對象的力學(xué)性能匹配
    切削刀具與加丁對象的力學(xué)性能匹配，加工中心主要是指刀具與千件材料的強(qiáng)度、韌性、硬度等力學(xué)性能參數(shù)應(yīng)相互匹配。不同力學(xué)性能的刀具(如高速鋼／J具、硬質(zhì)合金刀具、超硬刀具等)所適合加丁的丁件材料有所不同。通常．刀具材料的硬度必須高于千件材料的硬度，刀具硬度一般要求在60HRC以卜高硬度的工件材料必須用更高硬度的／J只加工，例如，立方氮化硼和陶瓷刀具能勝任淬硬鋼(45~65HRC)、軸承鋼(60~62HRC)、高速鋼(>62HRC)、工具鋼(57~60HRC)和冷硬鑄鐵等材料的精車加工，并可實(shí)現(xiàn)以車代磨的加下方法。
    此外，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。加工中心具有優(yōu)良高溫力學(xué)性能的刀具特別適合高速切削加丁。高速切削采用的切削速度比常規(guī)切削高出幾倍甚草十幾倍，因此切削溫度很高。為此，高速切削時要求刀具材料不僅有良好的室溫力學(xué)性能，還應(yīng)具有優(yōu)異的高溫力學(xué)性能，  日縣高溫力學(xué)性能比室溫力學(xué)性能更為重要。盡管陶瓷刀具的室溫強(qiáng)度較低，但當(dāng)溫度升高時，其抗彎強(qiáng)度降低很少。加工中心如切削溫度達(dá)i000~C左右時，其抗彎強(qiáng)度值僅比室溫時略低。陶瓷刀具優(yōu)良的高溫性能使其適于高速切削，允計的切削速度比硬質(zhì)合金高1～10倍。
    高溫高硬度的SiMon陶瓷刀具也可作為高溫切削刀具。硬質(zhì)合金在溫度高于500~C時因黏結(jié)相變軟而硬度急劇下降，所以不適于用做高溫切削刀具。

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