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刀具涂層技術(shù)
刀具涂層技術(shù),為你的運(yùn)用技術(shù)加冕
切削刀具表面涂層技術(shù)是近幾十年應(yīng)市場(chǎng)需求展開(kāi)起來(lái)的材料表面改性技術(shù)。選用涂層技術(shù)可有用前進(jìn)切削刀具運(yùn)用壽數(shù),使刀具獲得尤秀的歸納機(jī)械功用,然后大幅度前進(jìn)機(jī)械加工功率。
涂層的效果
1、前進(jìn)硬質(zhì)合金的耐磨性功用;
2、前進(jìn)抗癢化功用;
3、減小抵觸;
4、前進(jìn)抗金屬疲勞功用;
5、添加抗熱沖擊性。
涂層的特色
1、力學(xué)和切削功用好。
涂層刀具將基體材料和涂層材料的尤秀功用結(jié)合起來(lái),既堅(jiān)持了基體出色的耐性和較高的強(qiáng)度,又具有涂層的高硬度、高耐磨性和低抵觸系數(shù)。因而,涂層刀具的切削速度與未涂層的比較,切削速度可前進(jìn)2~5倍,運(yùn)用涂層刀具可以獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
2、通用性強(qiáng)。
涂層刀具通用性廣,加工規(guī)模明顯擴(kuò)展,一種涂層刀具可以代替數(shù)種非涂層刀具運(yùn)用,因而可以大大減少刀具的種類和庫(kù)存量,簡(jiǎn)化刀具處理,下降刀具和設(shè)備本錢。
涂層的分類
依據(jù)涂層方法不同,涂層刀具可分為化學(xué)氣相堆積,涂層刀具、物理氣相堆積,涂層刀具及混合工藝及組合技術(shù)。CVD涂層原理如圖a所示,PVD涂層原理如圖b所示。混合工藝是等離子輔助CVD技術(shù)與傳統(tǒng)的PVD技術(shù)進(jìn)行有用的結(jié)合。比方先堆積傳統(tǒng)的CrN硬質(zhì)涂層,再在上面堆積一層用于減少抵觸的DLC涂層。組合技術(shù)是涂層前對(duì)東西或零部件的表面層進(jìn)行氮化,可以前進(jìn)涂層的成效。
CVD涂層,堆積溫度在1 000℃左右,可以涂覆耐磨損性優(yōu)異的TiCN、耐熱性非常優(yōu)異的Al2O3厚膜,因而在發(fā)生高溫的高速、高功率切削加工中能顯示出長(zhǎng)壽數(shù),CVD涂層如圖a所示。
PVD涂層,堆積溫度在500℃左右,一般用在與無(wú)涂層硬質(zhì)合金、高速鋼相同或較高速的切削速度條件下,以延伸刀具壽數(shù)為政策。對(duì)基體限制少、損害小,因而特別合適用于要求耐磨損性、耐崩刃性的刀具,也適用于要求尖銳刃口的低進(jìn)給加工與精加工或螺紋加工東西等,PVD涂層如圖b所示。
金剛石涂層選用CVD(化學(xué)蒸鍍法)在硬質(zhì)合金基體上組成。組成的涂層具有與天然金剛石相匹敵的硬度與導(dǎo)熱系數(shù),在非鐵材料的加工中發(fā)揮著優(yōu)異的功用。金剛石涂層刀具因?yàn)槠涑錾那邢鞴τ?,在切削加工范疇具有寬廣的運(yùn)用前景,是加工石墨、金屬基復(fù)合材料、高硅呂合金及許多其他耐磨蝕材料的志向刀具,目前其主要運(yùn)用范疇是轎車和航空航天工業(yè)。金剛石涂層刀具的安排如下圖所示。
金剛石涂層刀具安排
依據(jù)涂層材料的性質(zhì),涂層刀具又可分為兩大類,即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具?!坝病蓖繉拥毒邔で蟮闹饕呤歉叩挠捕群湍湍バ?,其主要長(zhǎng)處是硬度高、耐磨性好,典型的是TiC和TiN涂層。“軟”涂層刀具是選用固體潤(rùn)滑劑如MoS2、WS2等制備的刀具,“軟”涂層尋求的政策是低抵觸系數(shù),也稱為自潤(rùn)滑刀具,它與工件材料的抵觸系數(shù)很低,只要0.1左右,可減小粘、減輕抵觸、下降切削力和切削溫度。
涂層的結(jié)構(gòu)
經(jīng)過(guò)多年的展開(kāi),涂層的結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了許多改動(dòng),有了很大的改進(jìn)。在涂層技術(shù)中,通常有以下五種不同的結(jié)構(gòu):
1、單層結(jié)構(gòu)
望文生義,這種結(jié)構(gòu)只要一層涂層。當(dāng)我們?cè)陲@微鏡下觀察這種結(jié)構(gòu)時(shí),可以看見(jiàn)一些長(zhǎng)柱形涂層結(jié)構(gòu)。這種涂層很簡(jiǎn)單涂覆,但也很簡(jiǎn)單發(fā)生裂紋和破損。想象一下,當(dāng)一個(gè)球擊中一束柱體時(shí),這些柱體就會(huì)開(kāi)始倒下,而裂紋簡(jiǎn)單就能貫穿涂層,抵達(dá)基體。
2、多層結(jié)構(gòu)
多層結(jié)構(gòu)是由許多不同的單層結(jié)構(gòu)互相堆疊在一起構(gòu)成的。表面花紋鋼就是歷使上此類結(jié)構(gòu)的一個(gè)比如。多層結(jié)構(gòu)涂層可將幾種涂層材料的特性結(jié)合在一起,形成耐性與硬度俱佳的表面。
3、納米多層結(jié)構(gòu)
納米多層結(jié)構(gòu)與多層結(jié)構(gòu)本質(zhì)上相同,但其層厚卻要薄得多:涂層厚度僅為原子級(jí)水平。
4、納米復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)
納米復(fù)合涂層選用了與硬質(zhì)合金刀具相似的技術(shù)。這種納米結(jié)構(gòu)將粘結(jié)相(例如硬質(zhì)合金中的鈷)的耐性與納米復(fù)合涂層的硬度結(jié)合在一起。
5、梯度結(jié)構(gòu)
該結(jié)構(gòu)的涂層功用具有漸變性:涂層中心部分較軟而賦有彈性,而在接近表層時(shí)則變得堅(jiān)固而耐磨。
涂層的選用
為了更好地挑選和展開(kāi)刀具及零部件的蕞佳成效,需求區(qū)分其主要及特定的磨損性和失效機(jī)理。磨損、粘附、腐蝕和疲勞都視為磨損機(jī)理,而且都取決于實(shí)踐的運(yùn)用。經(jīng)歷指出,材料的抵觸和磨損都不是材料的原因,而是整個(gè)體系的原因。因而,在挑選涂層前就必須剖析整個(gè)抵觸體系,包含零部件的技術(shù)功用、抗壓力規(guī)模以及磨損機(jī)理的類型。
硬質(zhì)合金涂層的運(yùn)用舉例
1、切削東西:鉆頭、刀片等。
2、耐磨東西,包含各種金屬模具、沖頭、軋輥、切開(kāi)刀具等
涂層展開(kāi)前景
其時(shí)切削工業(yè)依然面臨著各種問(wèn)題,其間用戶要求越來(lái)越高以及要切削的材料特性這兩方面問(wèn)題尤為杰出。
來(lái)歷:《硬質(zhì)合金刀具涂層的現(xiàn)狀及展開(kāi)方向》
涂層是處理這些新難題的有用手段,涂層對(duì)硬質(zhì)合金壽數(shù)的影響程度遠(yuǎn)超過(guò)基體本身對(duì)壽數(shù)的影響程度,涂層技術(shù)的展開(kāi)方向?qū)⑹牵?
1、下降涂層工藝溫度
2、增強(qiáng)?;Y(jié)合力
3、研發(fā)更強(qiáng)韌的涂層材料
4、更加簡(jiǎn)單易控的涂層工藝裝備
在現(xiàn)代工業(yè)出產(chǎn)中,運(yùn)用數(shù)控車床加工螺紋,能大大前進(jìn)出產(chǎn)功率、保證螺紋加工精度,減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。但在高職院校的數(shù)控車床實(shí)習(xí)訓(xùn)練教育中普遍存在如下現(xiàn)象:部分教師和絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)螺紋加工感到扎手,特別是加工多頭螺紋,更加莫衷一是。下面通過(guò)螺紋零件的實(shí)踐加工分析,闡述多頭螺紋的加工步驟和辦法。
一、螺紋的底子特性
在機(jī)械制造中,螺紋聯(lián)接被廣泛運(yùn)用,例如數(shù)控車床的主軸與卡盤的聯(lián)合,方刀架上螺釘對(duì)刀具的穩(wěn)固,絲杠螺母的傳動(dòng)等。它是在圓柱或圓錐外表上沿著螺旋線所構(gòu)成的具有規(guī)定牙型的接連凸起和溝槽,有外螺紋和內(nèi)螺紋兩種。按照螺紋剖面形狀的不同,主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數(shù)不同,又可分為單線螺紋和多線螺紋。在各種機(jī)械中,螺紋零件的作用主要有以下幾點(diǎn):一是用于聯(lián)接、緊固;二是用于傳遞動(dòng)力,改動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式。三角螺紋常用于聯(lián)接、穩(wěn)固;梯形螺紋和矩形螺紋常用于傳遞動(dòng)力,改動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式。由于用處不同,它們的技能要求和加工辦法也不一樣。
二、加工辦法
螺紋的加工,跟著科學(xué)技能的開(kāi)展,除選用一般機(jī)床加工外,常選用數(shù)控機(jī)床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能前進(jìn)作業(yè)功率,并且能保證螺紋加工質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床加工螺紋常用G32、G92和G76三條指令。其間指令G32用于加工單行程螺紋,編程任務(wù)重,程序復(fù)雜;而選用指令G92,可以結(jié)束簡(jiǎn)略螺紋切削循環(huán),使程序修改大為簡(jiǎn)化,但要求工件坯料事前有必要通過(guò)粗加工。指令G76,克服了指令G92的缺點(diǎn),可以將工件從坯料到制品螺紋一次性加工結(jié)束。且程序簡(jiǎn)捷,可節(jié)約編程時(shí)間。
在一般車床上進(jìn)行多頭螺紋車削一直是一個(gè)加工難點(diǎn):當(dāng)?shù)匾粭l螺紋車成之后,需求手動(dòng)進(jìn)給小刀架并用百分表校正,使刀尖沿軸向準(zhǔn)確移動(dòng)一個(gè)螺距再加工第二條螺紋;或許打開(kāi)掛輪箱,調(diào)整齒輪嚙合相位,再順次加工其他各頭螺紋。受一般車床絲杠螺距過(guò)失、掛輪箱傳動(dòng)過(guò)失、小拖板移動(dòng)過(guò)失等多方面的影響,多頭螺紋的導(dǎo)程和螺距難以到達(dá)很高的精度。并且,在整個(gè)加工進(jìn)程中,不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等問(wèn)題,一旦換刀,新刀有必要準(zhǔn)判定位在未結(jié)束的那條螺紋線上。這一切都要求操作者具有豐富的經(jīng)歷和高明的技能??墒牵谂砍霎a(chǎn)中,單靠操作者的個(gè)人經(jīng)歷和技能是不能保證出產(chǎn)功率和產(chǎn)品質(zhì)量的。在制造業(yè)現(xiàn)代化的今日,數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)用使許多一般機(jī)床和傳統(tǒng)工藝難以操控的精度變得容易結(jié)束,并且出產(chǎn)功率和產(chǎn)品質(zhì)量也得到了很大程度的保證。
三、實(shí)例分析
現(xiàn)以FANUC系統(tǒng)的GSK980T車床,加工螺紋M30×3/2-5g6g為例,闡明多頭螺紋的數(shù)控加工進(jìn)程:
工件要求:螺紋長(zhǎng)度為25mm,兩頭倒角為2×45°、牙外表粗糙度為Ra3.2的螺紋。選用的材料是為45#圓鋼坯料。
1.準(zhǔn)備作業(yè)。通過(guò)對(duì)加工零件的分析,運(yùn)用車工手冊(cè)查找M30×3/2-5g6g的各項(xiàng)底子參數(shù):該工件是導(dǎo)程為3mm紋且螺距為1.5(該參數(shù)是查表的重要根據(jù))的雙線螺;大徑為30,公差帶為6g,查得其標(biāo)準(zhǔn)上過(guò)失為-0.032、下過(guò)失為-0.268、公差有0.236,公差要求較松;中徑為29.026,公差帶為5 g,查得其標(biāo)準(zhǔn)上過(guò)失為-0.032、下過(guò)失為-0.150,公差為0.118,公差要求較緊;小徑按照大徑減去車削深度判定。螺紋的總背吃刀量ap與螺距的聯(lián)系近經(jīng)歷公式ap≈0.65P,每次的背吃刀量按照初精加工及材料來(lái)判定。大徑是車削螺紋毛壞外圓的編程根據(jù),中徑是螺紋標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)的規(guī)范和調(diào)試螺紋程序的根據(jù),小徑是編制螺紋加工程序的根據(jù)。兩頭留有必定標(biāo)準(zhǔn)的車刀退刀槽。
2、正確挑選加工刀具。螺紋車刀的品種、材質(zhì)較多,挑選時(shí)要根據(jù)被加工材料的品種合理選用,材料的商標(biāo)要根據(jù)不同的加工階段來(lái)判定。關(guān)于45#圓鋼材質(zhì),宜選用YT15硬質(zhì)合金車刀,該刀具材料既適合于粗加工也適合于精加工,通用性較強(qiáng),對(duì)數(shù)控車床加工螺紋而言是比較適合的。別的,還需求考慮螺紋的形狀過(guò)失與磨制的螺紋車刀的視點(diǎn)、對(duì)稱度。車削45鋼螺紋,刃傾角為10°,主后角為6°,副后角為4°,刀尖角為59°16’,左右刃為直線,而刀尖圓弧半徑則由公式R=0.144P判定(其間P為螺距),刀尖圓角半徑很小在磨制時(shí)要特別仔細(xì)。
四、多頭螺紋加工辦法及程序設(shè)計(jì)
多頭螺紋的編程辦法和單頭螺紋相似,選用改動(dòng)切削螺紋初始位置或初始角來(lái)結(jié)束。假定毛坯已經(jīng)按要求加工,螺紋車刀為T0303,選用如下兩種辦法來(lái)進(jìn)行編程加工。
1.用G92指令來(lái)加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡(jiǎn)略螺紋切削循環(huán)指令,我們可以運(yùn)用先加工一個(gè)單線螺紋,然后根據(jù)多頭螺紋的結(jié)構(gòu)特性,在Z軸方向上移過(guò)一個(gè)螺距,然后結(jié)束多頭螺紋的加工。程序修改如圖。(工件原點(diǎn)設(shè)在右端面中心)
2.用G33指令來(lái)加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來(lái)編程時(shí),除了考慮螺紋導(dǎo)程(F值)外,還要考慮螺紋的頭數(shù)(P值)來(lái)闡明螺紋軸向的分度角。
式中:X、Z——決對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編程的螺紋結(jié)束坐標(biāo)(選用直徑編程)。
U、W——增量標(biāo)準(zhǔn)編程的螺紋結(jié)束坐標(biāo)(選用直徑編程)
F——螺紋的導(dǎo)程
P——螺紋的頭數(shù)
3.多頭螺紋加工的操控要素。在運(yùn)用程序加工多頭中,要特別注意對(duì)以下問(wèn)題的操控:(1)主軸轉(zhuǎn)速S280的判定。由于數(shù)控車床加工螺紋是依托主軸編碼器作業(yè)的,主軸編碼器對(duì)不同導(dǎo)程的螺紋在加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速有一個(gè)極限識(shí)別要求,要用經(jīng)歷公式S 1200/P-80來(lái)判定(式中P為螺紋的導(dǎo)程),S不能超過(guò)320r/min,故取S280 r/min。(2)外表粗糙度要求。螺紋加工的終一刀底子選用重復(fù)切削的辦法,這樣可以獲得更潤(rùn)滑的牙外表,到達(dá)Ra3.2要求。(3)批量加工進(jìn)程操控。對(duì)試件切削運(yùn)轉(zhuǎn)程序之前除正常要求對(duì)刀外,在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中要設(shè)定刀具磨損值在0.3~0.6之間,地一次加工完后用螺紋千分尺進(jìn)行精細(xì)測(cè)量并記載數(shù)據(jù),將磨損值減少0.2,進(jìn)行第2次主動(dòng)加工,并將測(cè)量數(shù)據(jù)記載,今后將磨損補(bǔ)償值的遞減崎嶇減少并查詢它的減幅與中徑的減幅的聯(lián)系,重復(fù)進(jìn)行,直至將中徑標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試到公差帶的中心為止。在今后的批量加工中,標(biāo)準(zhǔn)的改動(dòng)可以用螺紋環(huán)規(guī)抽檢,并通過(guò)更改程序中的X數(shù)據(jù),也可以通過(guò)調(diào)整刀具磨損值進(jìn)行補(bǔ)償。
高速車削TC4鈦合金硬質(zhì)合金刀片槽型對(duì)刀具磨損的影響
TC4鈦合金具有比強(qiáng)度高、高溫?zé)釓?qiáng)性和耐熱功能高、抗腐蝕性好等尤秀功能,因而成為航空航天工業(yè)中應(yīng)用前景極其寬廣的資料。一起,因?yàn)榛瘜W(xué)活性大、變形系數(shù)小、熱傳導(dǎo)率低一級(jí)特色又使其成為一種典型的難加工資料?,F(xiàn)在,硬質(zhì)合金是切削TC4鈦合金的首要刀具資料,且可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的使用越來(lái)越廣泛。在加工過(guò)程中,可轉(zhuǎn)位刀片的槽型對(duì)切削過(guò)程有很大影響,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)刀片槽型對(duì)切削加工的影響進(jìn)行了深入的研討,波蘭學(xué)者Grzesik對(duì)三維槽型刀具切削鋼材的切屑折斷機(jī)理進(jìn)行了研討,發(fā)現(xiàn)對(duì)觸摸面的控制是影響切屑折斷的一個(gè)重要因素。中山一雄以為:切屑受擠壓而彎曲是因?yàn)閿嘈疾凼┘訌澗匦Ч慕Y(jié)果,并以為斷屑槽型的不同會(huì)導(dǎo)致斷屑功能的不同。Worthington等人研討了棱帶寬度在切削過(guò)程中的斷屑效果,并給出棱帶的寬度范圍,一起給出了切屑彎曲半徑。方寧研討了刀片槽型對(duì)斷屑功能的影響,并應(yīng)用多重線性辦法,建立了兩種預(yù)測(cè)新型刀片斷屑功能的數(shù)學(xué)模型。
綜上所述,現(xiàn)在對(duì)切削加工中槽型對(duì)切削影響的研討首要集中在斷屑方向。事實(shí)上,刀片的槽型對(duì)刀片本身的磨損也有很大影響,特別是高速切削TC4鈦合金時(shí)刀具磨損很快,此刻,槽型對(duì)刀片磨損的影響就顯得更為突出。本文選用山特維克可樂(lè)滿CNMG120408刀片的SM和QM兩種槽型進(jìn)行研討,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)比照剖析不同切削速度下兩種槽型刀片的磨損特色。
1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及條件
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
實(shí)驗(yàn)選用的是沈陽(yáng)地一機(jī)床廠出產(chǎn)的數(shù)控車床CAK6150(如圖1),其主軸蕞大轉(zhuǎn)速為1800r/min。
刀片磨損的觀測(cè)選用基恩士VHX-1000C型超景深三維顯微體系(如圖2)。
1.2 刀片的幾許參數(shù)及槽型特征
實(shí)驗(yàn)選用刀片的商標(biāo)為H13A,它是山特維克可樂(lè)滿公司針對(duì)鈦合金及耐熱合金切削開(kāi)發(fā)的一種新型細(xì)晶硬質(zhì)合金刀具商標(biāo),具有良好的耐磨粒磨損性和韌性,適用于鈦合金的車削加工。
刀片型號(hào)為CNMG120408,其安裝后的刀具幾許參數(shù)如表1。
實(shí)驗(yàn)選用了CNMG120408的兩種槽型,即QM槽型和SM槽型刀片進(jìn)行比照研討。兩種刀片槽型的結(jié)構(gòu)特征如圖3所示,它們的前角均為15°,QM槽型選用波濤形槽背,一起它具有較大的棱帶寬度,寬深比較小。SM槽型的棱帶寬度較小,根本可以忽略,因而刀刃比較尖利,槽型較陡峭,寬深比較大。
1.3 實(shí)驗(yàn)方案
TC4鈦合金常用切削速度為40~50m/min,為深入研討高速車削時(shí)刀片槽型對(duì)刀具磨損的影響規(guī)律,實(shí)驗(yàn)選擇兩種不同的切削速度進(jìn)行比照剖析,其切削速度分別為:95m/min、139m/min。詳細(xì)切削條件如表2所示。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及剖析
2.1 切削速度為95m/min時(shí)刀具磨損的形狀
圖4為切削速度95m/min時(shí)兩種槽型刀片的磨損情況。在前刀面上,兩種槽型刀片的磨損描摹首要是月牙洼磨損,QM槽型刀片磨損更為嚴(yán)峻,可觀察到刀具資料因?yàn)楦邷匕l(fā)生了塑性變形。在后刀面上,因?yàn)殁伜辖鸬幕貜椵^大,后刀面和工件的觸摸應(yīng)力增大,切削區(qū)的溫度升高,因而刀具后刀面的磨損比切削其他資料時(shí)要相對(duì)嚴(yán)峻一些。由圖4可知,兩種槽型刀片中QM槽型刀片后刀面磨損比SM槽型刀片嚴(yán)峻得多,可以顯著觀察到刀具資料高溫軟化后工件資料中的硬質(zhì)點(diǎn)在刀具上劃擦發(fā)生的犁溝,一起可見(jiàn)因?yàn)楦邷厥沟毒哔Y料發(fā)生塑性變形引起的粘結(jié)磨損。SM槽型刀片的后刀面磨損較輕,僅發(fā)生了較小的機(jī)械磨損,未見(jiàn)顯著犁溝
圖5為兩種槽型刀片在切削速度95m/min時(shí)的磨損曲線,可以看出,在切削初始階段QM槽型刀片磨損稍大,跟著切削的持續(xù),SM槽型刀片有很長(zhǎng)的一段正常磨損階段,切削旅程到達(dá)1400m后,后刀面磨損量仍小于0.15mm。QM槽型刀片的正常磨損階段要短得多,后刀面磨損量在切削旅程為1300m時(shí)到達(dá)0.25mm,此后刀具磨損加重,進(jìn)入急劇磨損階段,切削旅程到達(dá)1400m時(shí)后刀面磨損量已超越0.5mm。在切削速度為95m/min時(shí)SM槽型刀片的磨損顯著小于QM槽型刀片,SM槽型刀片具有更好的切削功能。
2.2 切削速度為139m/min時(shí)刀具磨損的形狀
圖6為切削速度為139m/min時(shí)兩種槽型刀片的磨損情況。兩種槽型刀片在前刀面上的月牙洼磨損均較為嚴(yán)峻,且均可觀察到高溫引起的塑性變形。在后刀面上,兩種槽型刀片均能顯著觀察到因?yàn)楦邷匕l(fā)生的粘結(jié)磨損和刀具資料高溫軟化后發(fā)生的犁溝磨損,且SM槽型刀片的后刀面磨損較重。
圖7為兩種槽型刀片在切削速度為139m/min時(shí)的磨損曲線,可以看出,在切削初始階段,兩種槽型刀片磨損大致相同,跟著切削的持續(xù),兩種槽型刀片的磨損均較快,首要原因是高速切削時(shí)刀具與工件觸摸頻率增大,刀尖的散熱時(shí)刻縮短,導(dǎo)致切削區(qū)的溫度急劇添加,刀具磨損速度加快。與切削速度為95m/min時(shí)不同,此刻QM槽型刀片磨損相對(duì)較小,切削旅程到達(dá)300m曾經(jīng)刀具的磨損都比較平穩(wěn),為正常磨損階段,而SM槽型刀片在切削旅程到達(dá)250m時(shí)就進(jìn)入了急劇磨損階段,正常磨損階段較短。與切削速度為95m/min時(shí)相比,兩種槽型刀片的磨損均敏捷得多。SM槽型刀片的后刀面磨損量到達(dá)0.3mm時(shí),切削旅程不足450m,刀具使用壽命比切削速度為95m/min時(shí)大幅下降。QM槽型刀片的后刀面磨損量到達(dá)0.3mm時(shí),切削旅程約為500m,刀具使用壽命不及切削速度為95m/min時(shí)的一半。在整個(gè)磨損過(guò)程中QM槽型刀片的磨損小于SM槽型刀片,此刻QM槽型刀片具有更好的切削功能。
2.3 兩種切削速度下兩種槽型刀片功能差異的剖析
比較圖5和圖7不難發(fā)現(xiàn),兩種槽型刀片在兩種切削速度下的切削功能體現(xiàn)恰好相反。在相對(duì)較低的95m/min切削條件下,SM槽型要比QM槽型刀片的切削功能好,而在相對(duì)較高的139m/min切削條件下,結(jié)果相反,QM槽型刀片的磨損一向小于SM槽型刀片。
如圖3所示,剖析SM槽型與QM槽型的區(qū)別可知,SM槽型刀片刃口尖利,刀尖體積較小,QM槽型刀片刃口粗鈍,刀尖體積較大。在切削過(guò)程中切削區(qū)的溫度是影響刀具磨損機(jī)理與速率的決定性因素,而切削區(qū)的溫度又由切削時(shí)切削熱的發(fā)生速率與散出速率一起決定。換言之,切削時(shí)單位時(shí)刻發(fā)生的熱量經(jīng)切屑、刀具、工件和周圍介質(zhì)散出后,留存在切削區(qū)內(nèi)的熱量決定了其切削溫度,進(jìn)而決定了刀具的磨損機(jī)理與速率。
選用95m/min的切削速度時(shí),因?yàn)镾M槽型刀片刃口尖利,切屑早年刀面流出更順暢,摩擦熱發(fā)生較少,切削區(qū)內(nèi)刀尖處的溫度相對(duì)較低,因而SM槽型刀片磨損較少。
當(dāng)選用139m/min的切削速度時(shí),高速切削條件下兩種槽型刀片發(fā)生切削熱的速率均遠(yuǎn)高于較低的95m/min速度時(shí)的切削加工,此刻切削區(qū)的散熱條件對(duì)切削區(qū)溫度的影響效果凸顯出來(lái)。在干切削時(shí)切削熱的傳出途徑除掉切屑和工件散熱外,刀具散熱是切削熱傳出的重要途徑,特別是關(guān)于導(dǎo)熱性不好的鈦合金零件,其工件散熱較慢,刀具散熱就顯得更為重要。此刻,SM槽型刀片雖然產(chǎn)熱較少,但其散熱條件相對(duì)更差,QM槽型刀片雖然產(chǎn)熱較多,但其粗鈍的刃口和較大的刀尖體積大大改善了散熱條件,這樣,在切削熱的發(fā)生與散出這對(duì)對(duì)立中,QM槽型刀片勝出,QM槽型刀片在切削區(qū)內(nèi)刀尖處的溫度低于SM槽型。一起,此刻兩種槽型刀片的切削溫度都遠(yuǎn)高于95m/min時(shí)的切削溫度,粘接磨損成為此刻刀具的首要磨損方式。QM槽形刀片刃口粗鈍,更有利于抵抗工件資料的粘接,然后減小刀具的磨損。因而,在切削速度為139m/min時(shí),QM槽形刀片體現(xiàn)出更好的切削功能。
國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具蕞大優(yōu)勢(shì)是“性價(jià)比高”,質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、靠近出產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)適用。國(guó)產(chǎn)刀具向用戶傳遞自己的優(yōu)勢(shì)理念是:以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉供給高切削出產(chǎn)功率,降低總制作本錢。
切削技能落后是金屬加工職業(yè)功率低下的首要原因之一。高功率的數(shù)控設(shè)備運(yùn)用低性能的切削,不能充分發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢(shì),相反還會(huì)形成更大的資源浪費(fèi)。曾經(jīng),我們一說(shuō)到數(shù)控,首先想到的就是價(jià)格昂貴的國(guó)外品牌,一些產(chǎn)品附加值較低的企業(yè)難以承受。受此影響,數(shù)控首要使用于數(shù)控機(jī)床的精加工階段,大多數(shù)普通機(jī)床依然運(yùn)用廉價(jià)的焊接,正常磨損后,進(jìn)行屢次重磨。磨刀難,磨好刀更難,操作者除了熟練掌握磨刀辦法與操作要領(lǐng),還要有很高的領(lǐng)悟才干領(lǐng)會(huì)其中的微妙。十年苦功,上千把車刀鑄就一名高擋車工。老師傅在磨刀方面確實(shí)堆集了很多經(jīng)歷和技巧,一把普通的焊接車刀磨完后鐾一次,可以連續(xù)運(yùn)用十幾個(gè)小時(shí),比數(shù)控刀片還耐用,但這樣的技能工人畢竟是百里挑一。
此外,在現(xiàn)代企業(yè)以流水線為主的出產(chǎn)模式中,工序之間的聯(lián)接沒(méi)有一點(diǎn)空隙,能夠靜下心來(lái)磨刀,是件困難的事。因而,恰當(dāng)加大投入,將出產(chǎn)工人從繁瑣的磨刀勞動(dòng)中解放出來(lái),集中精力、聚精會(huì)神地操作機(jī)床是進(jìn)步出產(chǎn)功率的要害一步。
隨著商場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,通用機(jī)械加工職業(yè)的贏利越來(lái)越薄。盡管數(shù)控帶來(lái)的正價(jià)值,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越為此添加的本錢,以精打細(xì)算起家的民營(yíng)企業(yè),依然期望以少的耗費(fèi)交換蕞大的效益。在滿意加工要求的前提下,他們會(huì)盡量挑選低價(jià)位的。國(guó)產(chǎn)數(shù)控起步較晚,盡管展開(kāi)快,但是在高新技能和制作工藝上仍和國(guó)外存在一定距離,不過(guò)全體上有著明顯的優(yōu)勢(shì):價(jià)格合理、供貨及時(shí)、用戶可以面對(duì)面地與制作商交流經(jīng)歷,一起探討運(yùn)用中遇到的困惑和處理辦法;按照自己的目的定制各種非標(biāo)等等,這些優(yōu)勢(shì)都是企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
以數(shù)控機(jī)床為主的精細(xì)切削中,毛坯余量很小,進(jìn)給量也不可能放的太快,進(jìn)步出產(chǎn)功率的首要途徑就是高速切削,這恰恰是一些涂層的強(qiáng)項(xiàng)。一些質(zhì)量過(guò)硬的國(guó)產(chǎn),歷經(jīng)風(fēng)雨崎嶇,商場(chǎng)占有率有了很大提高,以安穩(wěn)的切削性能贏得用戶的青睞。為了滿意不同職業(yè)的用戶要求,制作商也競(jìng)相供給的和配套的效勞。與國(guó)外品牌相比,國(guó)產(chǎn)的蕞大特點(diǎn)是性價(jià)比高、有用性墻、效勞周到,代表著同職業(yè)先進(jìn)的切削技能和制作工藝。國(guó)產(chǎn)在金屬加工范疇的中小企業(yè)中有著很好的商場(chǎng)和展開(kāi)空間,越來(lái)越多的用戶與當(dāng)?shù)厣陶归_(kāi)技能交流和項(xiàng)目合作,在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制作進(jìn)程中獲取相關(guān)的計(jì)劃與技能支持。
每一種產(chǎn)品都有著自己的加工特征和切削規(guī)律,不選貴的,只選有用的,合適自己的就是蕞好的。在出產(chǎn)條件允許的情況下,廣泛運(yùn)用國(guó)產(chǎn),可以節(jié)約很多的費(fèi)用,這些都是工廠的贏利。有些鍛造毛坯和特殊工序,也沒(méi)有必要選購(gòu)高價(jià)位的。根據(jù)金屬加工的經(jīng)歷,在新產(chǎn)品試制進(jìn)程中,有70%的損壞都是由于各種外在原因形成的,磨損程度遠(yuǎn)沒(méi)有到達(dá)正常的運(yùn)用壽命。將國(guó)產(chǎn)刀具的杰出性能和歸納優(yōu)勢(shì),計(jì)算成用戶看得見(jiàn)的出產(chǎn)功率和經(jīng)濟(jì)效益,這筆賬算得越清楚,用戶的購(gòu)買力就越充分,等到用戶承受了自己的切削理念,國(guó)產(chǎn)的遍及使用就成功了一半。
國(guó)產(chǎn)刀具蕞大的優(yōu)勢(shì)是靠近出產(chǎn),經(jīng)濟(jì)適用。上世紀(jì)50年代,技工大師們發(fā)明的群鉆和75°強(qiáng)力車刀,都創(chuàng)造了切削施上的奇跡。國(guó)產(chǎn)在規(guī)劃和制作進(jìn)程中,通過(guò)學(xué)習(xí)同職業(yè)的先進(jìn)技能,融入工廠的實(shí)踐經(jīng)歷,不斷開(kāi)發(fā)出適應(yīng)性更強(qiáng)的專用。每一款新產(chǎn)品的上市,都將帶動(dòng)相關(guān)范疇的切削技能躍上一個(gè)新的臺(tái)階。正是依靠這種從實(shí)際出發(fā),為用戶效勞的理念,國(guó)產(chǎn)在研制進(jìn)程和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新中不斷堆集經(jīng)歷,與用戶互利共贏。以、有用的切削技能,推動(dòng)機(jī)械加工職業(yè)的快速展開(kāi)。